冷確水箱恒溫恒壓控制[1]

1、電氣專業(yè)目錄第1章 緒論1、垂直氣電焊在國內(nèi)外應(yīng)用的情況。2、垂直氣電焊目前的使用現(xiàn)狀。3、根據(jù)垂直氣電焊國內(nèi)外應(yīng)用的情況和目前使用的情況提出進(jìn)行改造 和改造的基本構(gòu)想。4、改造的目標(biāo)第 2 章 垂直氣電焊控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)1、按照工作流程介紹垂直氣電焊機(jī)械結(jié)構(gòu)，并給出機(jī)械結(jié)構(gòu)CAD 圖和照片。2、根據(jù)改造的目標(biāo)設(shè)計(jì)每部分電氣控制圖。3、電氣控制設(shè)備選型和性能指標(biāo)。第 3 章 控制系統(tǒng)軟件實(shí)施1、LOGO 工作原理和性能特點(diǎn)。2、根據(jù)改造的目標(biāo)要求和電氣控制圖，設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的LOGO 程序。第 4 章 總結(jié)與展望1、經(jīng)改造的控制系統(tǒng)運(yùn)行情況。2、存在的不足和改造的方向或發(fā)展方向。冷確水箱恒壓控制

2、李 摘要 本文以垂直氣電焊冷卻水箱恒壓控制為例 ,論述使用西門子 LOGO! 可編程 繼電器和臺達(dá)變頻器實(shí)現(xiàn)冷卻水箱恒壓閉環(huán)控制的設(shè)計(jì)和應(yīng)用方法。闡明了該 水箱恒壓閉環(huán)控制系統(tǒng)為了確保水溫穩(wěn)定采用恒壓供冷卻水的優(yōu)越性，列出控 制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程和給出了系統(tǒng)框圖及可編程繼電器程序。關(guān)鍵詞：可編程繼電器 變頻器 垂直氣電焊 冷卻水箱符號說明1. “PLC”可編程控制器是一種數(shù)子運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境而設(shè) 計(jì)。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序 控制、定時、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸 入和輸出，控制各種類型機(jī)械的生產(chǎn)過程。它具有恨強(qiáng)的抗干擾能

3、力是專 為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的工業(yè)計(jì)算機(jī)2. “LOGO! ” 是西門子公司研制的通用邏輯模塊它由與輸出端子最大可通過 10 安電 流因此也叫可編程繼電器，各種不同形式的 LOGO! 基本型和擴(kuò)展模塊提供 高度靈活和適應(yīng)性極強(qiáng)的系列，足以滿足各種通用和特殊任務(wù)。3. “ PI控制” 比例積分控制它的作用是提高系統(tǒng)的控制精度，比例度和積分時間均可調(diào)整。積分控制作用的輸出變化量丫是輸入偏差e的積分當(dāng)偏差存在時，輸出 信號將隨時間增大 或減?。?。當(dāng)偏差為零時，輸出停止變化，保持在某一 值上。因而比例積分控制器組成的控制系統(tǒng)可以達(dá)到外余差。第一章緒論垂直氣電焊在國內(nèi)外應(yīng)用的情況。垂直自動焊焊接工藝是

4、目前船廠船臺 （塢大合攏階段不可缺少的高效焊接 工藝方法。垂直自動焊工作時沿著由磁性固定在鋼板上的齒條導(dǎo)軌垂直向上運(yùn) 行，其正面用通水冷卻的銅滑塊，焊縫長達(dá) 10多 M。垂直氣電焊目前的使用現(xiàn)狀。1. 垂直自動焊是一種采用細(xì)直徑藥芯焊絲的高性能垂直氣電自動焊設(shè)備。 與普通氣電焊設(shè)備相比。具有體積小，重量輕的特點(diǎn)。因此便于靈活作業(yè)。該 機(jī)還具有獨(dú)特的自動行走系統(tǒng)，易于焊接操作。除此之外，該設(shè)備具有下列突 出的特點(diǎn)：1）焊接小車可以從行走導(dǎo)軌中間卸下。2）操作箱可置于焊接小車之下，因此該設(shè)備可用于焊縫附近有障礙 物的工件的焊接。3）導(dǎo)軌具有銷型接頭和磁杠桿，其安裝和拆卸方便容易4）冷卻水流動指示口

5、安裝在水箱上。 左向焊 焊縫位于導(dǎo)軌的左 側(cè)）為標(biāo)準(zhǔn)型 . 垂直氣電焊設(shè)備主要由機(jī)頭和靠永久磁鐵吸附于鋼板上并帶齒條的鋁合金 導(dǎo)軌、水冷循環(huán)裝置、半自動 CO2 焊接電源和送絲機(jī)構(gòu)組成。焊槍和銅滑 塊裝在小車上，沿著由磁性固定在鋼板上的齒條導(dǎo)軌垂直向上運(yùn)行，其正 面用通水冷卻的銅滑塊，背面用固定的通水冷卻銅襯墊或陶瓷襯墊，正反面強(qiáng)迫一次成形，可焊接板厚 8-32m m。焊接工藝是目前船廠船臺（塢大合 攏階段不可缺少的高效焊工藝方法。1. 根據(jù)垂直氣電焊國內(nèi)外應(yīng)用的情況和目前使用的情況提出進(jìn)行改造和改 造的基本構(gòu)想。因?yàn)榇怪弊詣託怆姾父咝У奶攸c(diǎn)焊接熱源集中，焊接線能量大，是一般埋 弧自動焊線能量

6、的 3-4 倍，如果水冷模塊冷卻過塊易引起焊接接頭的脆化，從 而導(dǎo)致塑性韌性的降低，冷卻過慢焊接效率會變低容易造成焊槍燒損和水冷模 塊水管破裂。因此設(shè)計(jì)冷卻水箱恒壓閉環(huán)控制系統(tǒng)。2. 改造的目標(biāo)使垂直自動焊冷卻水箱水溫保持在 60 - 75 C之間滿足工藝要求，消除焊接 高度差使通水冷卻的銅滑塊內(nèi)部水壓變化較大使水冷溫度控制在60- 75T之間。第 2 章 垂直氣電焊冷確水箱控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)1. 垂直自動焊是一種采用細(xì)直徑藥芯焊絲的高性能垂直氣電自動焊設(shè)備。與普通氣電焊設(shè)備相比。具有體積小，重量輕的特點(diǎn)。因此便于靈活作業(yè)。該機(jī)還具有獨(dú)特的自動行走系統(tǒng)，易于焊接操作。除此之外，該設(shè)備具有下列突

7、出的特點(diǎn)：1）接小車可以從行走導(dǎo)軌中間卸下。2操作箱可置于焊接小車之下，因此該設(shè)備可用于焊縫附近有障礙物的工件的焊接。3導(dǎo)軌具有銷型接頭和磁杠桿，其安裝和拆卸方便容易。 4冷卻水流動指示口安裝在水箱上。 左向焊焊縫位于導(dǎo)軌的左側(cè)）為標(biāo)準(zhǔn)型 . 垂直氣電焊設(shè)備主要由機(jī)頭和靠永久磁鐵吸附于鋼板上并帶齒條的鋁合金導(dǎo)軌、水冷循環(huán)裝置、半自動 C02焊接電源和送絲機(jī)構(gòu)組成。焊槍和銅滑塊裝在小車上，沿著由磁性固定在鋼板上的齒條導(dǎo)軌垂直向上運(yùn)行，其正面用通水冷卻的銅滑塊，背面用固定的通水冷卻銅襯墊或陶瓷襯墊，正反面強(qiáng)迫一次成形，可焊接板厚8-32mm。焊接工藝是目前船廠船臺（塢大合攏階段不可缺少的高效焊工藝

8、方法。附圖一垂直氣電焊外型圖）2、設(shè)計(jì)工作1技術(shù)工藝要求和控制任務(wù)分析冷卻水箱為垂直氣電焊水冷循環(huán)裝置，要求使用220V輸入電源、輸出水壓 能在3Kg至7Kg手動調(diào)整輸出循環(huán)水壓力并在焊接機(jī)頭上升焊接過程中保持輸 出壓力穩(wěn)定在給定值基本不變，具有開關(guān)機(jī)開關(guān)、手動/自動轉(zhuǎn)換控制、給定壓 力顯示和實(shí)際壓力顯示、水泵電機(jī)溫度過高保護(hù)停機(jī)、水泵電機(jī)過載保護(hù)、水 箱缺水保護(hù)、能在開機(jī)過程中可斷開水冷循環(huán)管路更換水冷模塊、具有先開水 箱才能開焊接主機(jī)的聯(lián)鎖保護(hù)、出現(xiàn)故障時有故障指示和報(bào)警信息顯示。根據(jù) 以上技術(shù)工藝要求確定該水冷循環(huán)裝置需對水泵調(diào)速并安裝壓力傳感器檢測水 壓才能控制輸出水壓能在3Kg至7K

9、g手動調(diào)整輸出循環(huán)水壓力并在焊接機(jī)頭上 升焊接過程中保持輸出壓力基本穩(wěn)定在給定值基本不變，結(jié)合其它控制要求決 定使用可編程控制器和變頻器設(shè)計(jì)制作該水冷循環(huán)裝置。畫出水冷循環(huán)裝置置 結(jié)構(gòu)圖。附圖二垂直氣電焊水冷循環(huán)裝置結(jié)構(gòu)圖）根據(jù)技術(shù)工藝要求確定控制系統(tǒng)原理方框圖，選擇PLC型號和輸入輸出點(diǎn)數(shù)及控制調(diào)壓方法。2. 根據(jù)技術(shù)工藝要求在焊接機(jī)頭上升焊接過程中保持輸出壓力基本穩(wěn)定在 給定值基本不變確定使用PLC模擬量單閉環(huán)控制系統(tǒng)。畫出 PLC模擬量單閉環(huán) 控制系統(tǒng)方框圖附圖三。附圖三PLC模擬量單閉環(huán)控制系統(tǒng)方框圖）PLC模擬量單閉環(huán)控制系統(tǒng)組成如附圖三所示，虛線中的部分是用PLC實(shí)現(xiàn)的。在模擬量單

10、閉環(huán)控制系統(tǒng)中，被控量C（t 壓力是連續(xù)變化的經(jīng)壓力傳感器轉(zhuǎn)換為連續(xù)變化的模擬量，執(zhí)行機(jī)構(gòu)變頻器要求PLC輸出模擬信號mv（t,而PLC的CPU只能處理數(shù)字量。C（t首先被測量元件 傳感器）轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)量程的 直流電流或直流電壓信號 pv（t,例如420mA，15V、010V, PLC用A/D轉(zhuǎn) 換器將它們轉(zhuǎn)換為數(shù)字量pv( n。模擬量與數(shù)字量之間的相互轉(zhuǎn)換和 PI程序的 執(zhí)行都是周期性的操作，其間隔時間為采樣周期 Ts。各數(shù)字量括號中的n表示 該變量是第n次采樣是的數(shù)字量。附圖三中的sP(n是給定值，Pv(n為A/D轉(zhuǎn) 換后的反饋量，誤差 ev(n=sp(n-pv(n。 D/A 轉(zhuǎn)換器將 PI

11、 控制器輸出的數(shù)字量 mv(n轉(zhuǎn)換為模擬量 直流電壓或直流電流)mv(t，在去控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)變頻在水冷循環(huán)裝置壓力控制系統(tǒng)中，用壓力傳感器檢測水泵輸出壓力，壓 力變送器將壓力傳感器輸出的電壓信號轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)量程的電流或電壓，然后 送給 PLC 模擬量輸入模塊，經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換后得到與壓力成比例的數(shù)字量， CPU 將它與壓力設(shè)定值比較，并按 PI 控制規(guī)律對誤差值進(jìn)行運(yùn)算，將運(yùn)算 結(jié)果數(shù)字量送給PLC模擬量輸出模塊，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后變?yōu)殡妷盒盘柣螂娏?信號，用來控制變頻器的輸出頻率，通過它控制水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速改變輸出冷 卻水壓，實(shí)現(xiàn)對冷卻水壓的閉環(huán)控制。C(t為系統(tǒng)的輸出量，即被控量冷卻水壓。該模擬量控

12、制系統(tǒng)為恒值控制系統(tǒng)。恒值控制系統(tǒng)的給定值由操作人 員提供，一般很少變化，閉環(huán)負(fù)反饋控制可以使控制系統(tǒng)的反饋量pv( n等于或跟隨給定值sp(n。在水冷循環(huán)裝置壓力控制系統(tǒng)中，假設(shè)輸出壓力值 C(t低于給定壓力值，反饋量 pv(n小于給定值sP(n，誤差ev(n為正，控 制器的輸出量mv(t將增大，使執(zhí)行機(jī)構(gòu) 水泵電動機(jī))轉(zhuǎn)速增大，輸出冷卻 水壓將增大，最終使冷卻水壓接近或等于給定值。冷卻水輸出壓力的波動、 焊接位置的升高、冷卻水循環(huán)管路的斷開 ,這些因素是擾動量，它們會破壞冷 卻水輸出壓力的穩(wěn)定。反饋閉環(huán)控制可以有效的抑制閉環(huán)中各種擾動量的影 響，使被控量趨近給定值。閉環(huán)反饋 PI 控制系統(tǒng)

13、的結(jié)構(gòu)簡單，容易實(shí)現(xiàn)自動 控制,使用簡單方便不需要被控對象的數(shù)學(xué)模型。自動控制理論中的分析和設(shè)計(jì)方法主要是建立在被控對象的線型定常數(shù)學(xué) 模型的基礎(chǔ)上的。該模型忽略了實(shí)際系統(tǒng)中的非線性和時變性，與實(shí)際系統(tǒng) 有較大差距。對于多數(shù)工業(yè)控制對象，根本就無法建立較為準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模 型，因此自動控制理論中的設(shè)計(jì)方法很難用于大多數(shù)控制系統(tǒng)。對于這一類 系統(tǒng)，使用 PID 控制可以得到較滿意的效果。 PID 控制器的結(jié)構(gòu)典型，程序 設(shè)計(jì)簡單，計(jì)算工作量較小，各參數(shù)有明確的物理意義，參數(shù)調(diào)整方便，容 易實(shí)現(xiàn)自動控制。根據(jù)被控對象的具體情況，可以采用 PID 控制器的多種變 種控制方式如PI等，但比例控制是必不可少

14、的?，F(xiàn)在已有很 PLC多廠家提 供具有 PID 控制工能的產(chǎn)品，如 PID 閉環(huán)控制模塊、 PID 控制指令和 PID 控 制系統(tǒng)功能塊等，它們使用簡單方便，只需設(shè)定一些參數(shù)即可，有的產(chǎn)品還 具有參數(shù)自整定功能。3、電氣控制設(shè)備選型和系統(tǒng)硬件配置 1) 分析系統(tǒng)控制要求首先根據(jù)系統(tǒng)控制要求和控制任務(wù)分析確定所需輸入輸出點(diǎn)數(shù)，包括開關(guān)量和模擬量以及這些開關(guān)點(diǎn)的性質(zhì)分清它們是交流信號還是直流信號、是開關(guān)量信號還是模擬量信號。確定輸出分別選用繼電器輸出還是模擬量輸出。列 出系統(tǒng)控制要求和硬件配置表。系統(tǒng)控制要求：具有手動和自動調(diào)壓轉(zhuǎn)換開關(guān)功能。 有開關(guān)機(jī)開關(guān)關(guān)機(jī)時切斷所有電機(jī)電源。 有手動給定壓力模

15、擬量010V輸入。 有壓力反饋模擬量010V輸入。 有變頻器給定模擬量010V輸出。 當(dāng)變頻器故障時停機(jī)切斷變頻器電源的功能。 當(dāng)水泵電機(jī)過載時能保護(hù)停機(jī)并報(bào)警。 能顯示目標(biāo)壓力和實(shí)時輸出壓力。 有故障報(bào)警和開機(jī)指示功能 能檢測管路故障，即檢測回水壓力。2）PLC選型對功能方面、價格方面、個人使用習(xí)慣方面幾方等進(jìn)行綜合考慮。經(jīng) 以上綜合考慮確定選擇西門子公司生產(chǎn)的 LOGO!12/24R（可編程繼電器進(jìn) 行應(yīng)用。LOGO!12/24R（具有功能強(qiáng)大、易于操作、性價比高等特點(diǎn)。它 具有數(shù)字量模塊和模擬量模塊自帶控制和顯示操作面板可以快速簡易的設(shè) 定或修改參數(shù)和邏輯功能操作而不需編程設(shè)備。它提供一

16、個高度靈活和適 應(yīng)性極強(qiáng)的系列化產(chǎn)品能滿足各種通用和特殊任務(wù)的控制要求?；拘吞?供 24 個數(shù)字量輸入點(diǎn)和 8 個模擬量輸入點(diǎn)，提供 16 個數(shù)字量輸出點(diǎn)和 2 個模擬量輸出點(diǎn)。內(nèi)部具有比例積分控制器，使這一任務(wù)的編程和實(shí)現(xiàn)變 得非常容易。3）I/O 地址分配I/O地址分配是進(jìn)行PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，只有對I/O地址進(jìn)行分 配以后才能對軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)、繪電氣接線圖、裝配圖。在對 I/O 地址進(jìn)行 分配時特別注意負(fù)載類型不同時根據(jù) PLC輸出端口公共端子分配輸出端 口。列出系統(tǒng)硬件配置表。從上面分析和系統(tǒng)硬件配置表可知道，系統(tǒng)共 有開關(guān)量輸入點(diǎn) 5個、開關(guān)量輸出點(diǎn) 3個、模擬量輸入點(diǎn) 2 個、

17、模擬量輸 出點(diǎn)1個。如選用西門子公司S7-200系列可編程控制器CPU221模塊還要 加模擬量擴(kuò)展模塊且不具備報(bào)警信息顯示另加報(bào)警信息顯示價錢較高，對 比西門子公司其它產(chǎn)品LOGO!12/24R（可編程繼電器加模擬量擴(kuò)展自帶報(bào)警信息顯示使用成較低，選用主機(jī)為 LOGO!12/24RC個開關(guān)量兩個模擬 量輸入/四個繼電器輸出），再擴(kuò)一個模擬量輸出模塊 V12/24RCAM2RQ 2 個模擬量輸出）。畫出I/O模塊接線的優(yōu)化圖如圖四表一系統(tǒng)硬件配置表輸入信號名稱代碼地址編號啟動/停止SA1I1電機(jī)過載保護(hù)FR1I2變頻器故障保護(hù)OL1I3手動/自動選擇SA2I4回水壓力低壓力開關(guān)SP1I5備用備用

18、:I6手動/自動給定電位器VR1I7壓力傳感器信號PV1I8輸出信號名稱代碼地址編號電機(jī)/變頻器電源接觸器KM1Q1啟動工作指示LA1Q2過載/故障指示LA2Q3備用備用Q4變頻器頻率給定輸出ACIQ5備用備用Q64變頻器選用變頻器是應(yīng)用變頻技術(shù)制造的一種靜止的頻率變換器，它利用半導(dǎo)體 器件的通斷作用將固定的 50HZ工頻變換為頻率連續(xù)可調(diào)的交流電的電能控 制裝置，通常作為電動機(jī)的電源裝置，使用很普遍。使用它可以節(jié)能和提 高產(chǎn)品質(zhì)量勞動生產(chǎn)效率。變頻器種類和分類很多根據(jù)實(shí)濟(jì)需要選用變頻 器對于上述系統(tǒng)為控制水泵轉(zhuǎn)速用故對低速時轉(zhuǎn)矩特性、過載能力和轉(zhuǎn)速 精度要求較低故選用廉價型變頻器。根據(jù)電動機(jī)

19、的容量為0.75KW4極220V標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)但運(yùn)行時要連續(xù)工作幾個小時變頻器輸出給電機(jī)的是脈動電流， 其脈動值比工頻供電時的電流要大因此為變頻器容量留有一定的裕量。選 用變頻器容量為1.5KW經(jīng)對功能方面、價格方面、個人使用習(xí)慣方面幾 方等進(jìn)行綜合考慮選用臺達(dá) VFD-M系列高功能、超低噪音/迷你型變頻器 選用型號為VFD015M21A它是采用高品質(zhì)電氣元件、材料及融合最新的微 電腦控制技術(shù)制造的變頻器。使用時能在操作面板上通過設(shè)定選擇顯示數(shù) 出頻率工作電流輸、輸出電壓、故障信息等內(nèi)容。通過對內(nèi)部參數(shù)設(shè)置可 對輸出頻率來源設(shè)定由操作面板直接控制或外部模擬量端子控制。附圖四I/O模塊接線的優(yōu)化圖r

20、- OL- L電 機(jī) 故 障水泵電機(jī)啟 動/停 止手 動 / 自 動啟動 指示回 水 壓 力 過 低變 頻 器 過 載水泵 輸出 壓力 傳感 器過載 指示220散熱器風(fēng)機(jī)L-LLrU壓力傳感器"汽頻 率 給 定 輸 出第3章控制系統(tǒng)軟件實(shí)施1、LOGO編程工作原理和性能特點(diǎn)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用西門子LOG O邏輯圖編程，編程就是將各個功能塊進(jìn)行 軟連接，因?yàn)槲鏖T子LOGO的程序中最多可以使用56個模塊，而輸入和輸出 之間最多串連功能塊為7級。所以我們用LOGO編比較復(fù)雜程序時，必須合理 組織模塊，需要有一定技巧性。在實(shí)現(xiàn)某一邏輯功能時，可以先寫出相應(yīng)的邏 輯關(guān)系式并利用邏輯代數(shù)的化簡方法

21、，求出較容易實(shí)現(xiàn)的形式。在LOG O中模塊是可重復(fù)利用的，就是前面模塊的輸出信號，后面可直接利用，從而減少了 模塊數(shù)。我們必須考慮模塊的重復(fù)利用。在使用 LOGO時較小的程序可以直接 利用LOGO的小鍵盤和顯示器完成。在編制復(fù)雜的程序時，可以利用LOGO輕松軟件來編制程序，然后用編程電纜下載到 LOG O中，并利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行離 線仿真。在利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行編程和仿真時，使用方法與直接利用LOG O編程基本相同，還可以對程序進(jìn)行總體瀏覽、對稱序進(jìn)行注釋、修改非常方便。設(shè)計(jì)控制程序流程圖無故障比例放大 接通電源手動 /自動自動手動水泵 運(yùn)行T一輸出反饋十開機(jī)開機(jī)故障無故障無故障比例積 分運(yùn)算自動運(yùn)行

22、輸出顯示手動運(yùn)行 輸出顯示開機(jī) /關(guān)機(jī)水泵有 無故障變頻有無 故障關(guān)機(jī)顯示變頻故 障顯示水泵故 障顯示報(bào)警 輸出輸出輸出PLC程序編輯（1）水箱開機(jī)當(dāng)11接通時，11使B001輸出為1,Q1和Q4動作從而使KM1動作變頻器 電源接通并開始運(yùn)行建立水壓發(fā)出可以啟動焊接主機(jī)信號，此時Q1通過B016鎖存繼電器置位并使B010延時5秒后從接通變?yōu)殛P(guān)斷作準(zhǔn)備， B010延時5秒后從接通變?yōu)殛P(guān)斷使 QI接通保持由B010轉(zhuǎn)換為依靠15 回水壓力檢測開關(guān)保持接通。（2）PI控制模擬量運(yùn)算AI1模擬量輸入010V信號經(jīng)B003模擬量放大器進(jìn)行比例放大后傳給 AM1模擬量標(biāo)志位 寄存器），當(dāng)11與B005比例

23、積分控制的R端連接 11接通時B005比例積分控制器開始工作，I4與B005比例積分控制器 的A/M端口連接，當(dāng)I4斷開時為手動狀態(tài)B005比例積分控制器直接輸 出B003模擬量放大器值到AQ1給變頻器作為頻率運(yùn)轉(zhuǎn)信號。當(dāng)I4接通 時為自動狀態(tài)B005比例積分控制器接收AI2輸入經(jīng)B004比例放大的水 壓反饋信號進(jìn)行PI運(yùn)算輸出到AQ1給變頻器作為頻率運(yùn)轉(zhuǎn)信號。（3）故障檢測12為電機(jī)過載保護(hù)信號來自FR1熱繼電器當(dāng)電機(jī)過載時FR1常閉接點(diǎn)斷 開B001輸出為0關(guān)斷變頻器輸入電源。13為變頻器故障信號來自變頻 器輸出接點(diǎn)，當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障時斷開B001輸出為0關(guān)斷變頻器輸入電源。（4）信息顯示

24、B006 B007 BOO8 B012、BO14 B015為信息文本顯示器當(dāng)相應(yīng)信號滿 足顯示條件時按預(yù)先設(shè)定優(yōu)先級顯示相應(yīng)信息。如有故障需輸出故障指 示時經(jīng)B009或門使Q3閉合故障指示燈亮。當(dāng)Q1閉合時開機(jī)相應(yīng)信息 經(jīng)B013與門使Q2閉合運(yùn)行指示燈亮。系統(tǒng)程序見圖三、梯形圖見圖 四。DtlYhfi-土細(xì)目那DlaH-Q 0-liu Q#11=00SMSb'!> 3Q-TC4pNiPl（）目蜒屯礎(chǔ)soot圖三系統(tǒng)程序方塊圖SF005 E12AQ1反慣放丈器手動/II自動1啟頑停止11|/|SFCI/I(大器04OA12iO0ffset=0Point =2電機(jī)電源已開水箝電器聯(lián)

25、系自動運(yùn)疔顯示手動運(yùn)行顯示電機(jī)電源SFOODSF012過載咖眛電機(jī)電源過載擁指示Q3電機(jī)過羲顯示SF007變頻器故障蠱示sraoe停機(jī)顯不SF014回水壓力低顯示SF015圖四SF004<?jin »1 J0+比例稅分控制器Rem = onSF0O5 E12Gin =1.02+Off5et=-0SIP-SF3Mq=SF3KC=1-2Tl=00.12mDir=+Point =2啟動指示Q2()手動/自動I4IMQHI()手動運(yùn)合顯示廠P映3g .電機(jī)電源手動/自動Quit-PffSF012過藍(lán)做障指示Q3T)DRANG(SF005 E12V自動運(yùn)行顯示$F006 Pnio = 一

26、Quit= off AUTOMATISMORANG(SF005 E12-PV.MANUALPLC梯形圖v1)T01DIM70回水壓力低顯示啟動/停止SF016M廠T/IPrip = 27-停機(jī)昱示Quit* offSF014REFLUENCEr&RANUALPriQ= 28-IM7urt= otfSTOP變頻器故晅妾頻誥故睦顯示SFOOS電機(jī)過載I2II電機(jī)過載顯示SF007Prio = 30Quit = offTRANSDUCER/rIPrio = 2OQuit = offKdOTORCONK OUTVER LOADING電機(jī)電源17紿定放大器Rem 咅 off05：00s+SF00

27、3All紿定威大器SFD03卄Gain -1.0+Offs電匸0Point =2圖四 PLC梯形圖2)第 4章 總結(jié)與展望1、使用西門子 LOGO! 可編程繼電器和臺達(dá)變頻器實(shí)現(xiàn)冷卻水箱恒壓閉環(huán)控制 的設(shè)計(jì)和應(yīng)用經(jīng)實(shí)濟(jì)應(yīng)能有效解決實(shí)濟(jì)生產(chǎn)中垂直氣電焊冷卻水箱水壓變化引 起的冷卻溫度變化引起焊接接頭的脆化，從而導(dǎo)致塑性韌性的降低，造成焊槍 燒損和水冷模塊水管破裂等問題。2.用西門子 LOGO! 可編程繼電器和臺達(dá)變頻器實(shí)現(xiàn)冷卻水箱恒壓閉環(huán)控制的設(shè) 計(jì)和應(yīng)用存在的不足之處是改造成本較高，可編程繼電器和變頻器工作環(huán)境較 惡劣。通過改造冷卻水箱恒壓閉環(huán)控制成功設(shè)想使用可編程繼電器和直流調(diào)壓 定型產(chǎn)品設(shè)

28、計(jì)改造垂直氣電焊小車控制電路代替專用電路板使垂直氣電焊在工 藝要求發(fā)生改變時可通過修改軟件解決工藝問題和電路板損壞時不依靠進(jìn)口產(chǎn) 品。參考文獻(xiàn)1 . 現(xiàn)代電氣控制及 PLC 應(yīng)用技術(shù)北京航空航天大學(xué)出版社 2003 年 9 月第一版 主 編：王永華2 . 變頻技術(shù)原理與應(yīng)用機(jī)械工業(yè)出版社2007 年 1 月第一版主編：石紅梅3 . 傳感器與檢測技術(shù)電子工業(yè)出版社2004 年 9 月新編電器與電子信息類本科規(guī)劃教材 主編：徐軍4 . LOGO! 手冊西門子中國公司2005 年 2 月版 主編：西門子中國公司5 .LOGO!應(yīng)用文集西門子中國公司 2005年2月版 主編：西門子中國公司附錄一：設(shè)計(jì)圖紙黑®44怒-<亙PLC黑®44怒-12y上戰(zhàn)陽V：幵機(jī)/關(guān)機(jī)比例放丿; 接通電源水泵育 無故障手動/ 門動變頻有無 故障T片平求無繪障Jr/調(diào)定 口標(biāo)值4i比例積 分運(yùn)算C；CJM運(yùn)行MxJRW'*1 j<XHV丿3*關(guān)機(jī)顯示變頻故障顯示水泵故 障顯7J ；自動運(yùn)行 輸出顯示手動運(yùn)行 輸出顯示14d231!2tF口審7口 p4-nkHeo 咸zsTo織送歆m潟lei知prsr 30SSsa