基于PLC及組態(tài)王的變頻調速定壓恒壓供水控制系統(tǒng)設計4泵供水

畢業(yè)設計（論文）學院(系)：專業(yè)學生姓名：學號：設計(論文)題目變頻調速定壓供水控制系統(tǒng)設計起迄日期:年月日~年月日設計(論文)地點:指導教師:專業(yè)負責人:PAGEPAGEII摘要本課題是變頻調速定壓供水控制系統(tǒng)設計，采用西門子的S7-200小型PLC為控制器，以組態(tài)王組態(tài)軟件為上位機，選用一臺變頻器拖動四水泵電機進行恒壓供水，任何時候只一臺變頻運行，其他的采用工頻運行。檢測水池水位，根據(jù)水位自動補水。檢測管網(wǎng)壓力，與設定的壓力進行比較，通過PID運算，PID輸出，控制變頻器，控制變頻器增速或者減速，通過變頻器增速或者減速不能達到控制要求，則采用增加泵或者減少泵進行控制。通過分析控制工藝要求，進行了總體設計；進行了硬件設計，選擇了PLC和PLC模塊，設計了主電路、控制電路圖、指示燈電路和PLC輸入輸出接線圖；進行了軟件設計，定義了PLC內部使用變量，設計了梯形圖程序和語句表程序；最后進行了組態(tài)設計，定義了驅動，定義了變量，組態(tài)了監(jiān)控畫面，仿真畫面，實時和歷史曲線畫面，報警畫面，參數(shù)設定畫面等，并進行了模擬仿真。關鍵詞：變頻調試、定壓供水、梯形圖全套圖紙加V信153893706或扣3346389411

AbstractThissubjectisthedesignofwatersupplycontrolsystemwithvariablefrequencyspeedregulationandconstantpressure.TheS7-200smallPLCofSIEMENSisusedasthecontroller,andtheconfigurationsoftwareofKingviewisusedastheuppercomputer.Afrequencyconverterisusedtodragfourpumpmotorforconstantpressurewatersupply.Atanytime,onlyonefrequencyconversionoperationandotherworkingfrequencyoperationareused.Thewaterlevelofthepoolisdetectedandthewaterisautomaticallyreplenishingaccordingtothewaterlevel.Testthepressureofthepipenetwork,comparewiththesetpressure,throughthePIDoperation,PIDoutput,controlthefrequencyconverter,controlthespeedupordecelerationofthefrequencyconverter,throughthespeedupordecelerationofthefrequencyconvertercannotreachthecontrolrequirements,thenusethepumporreducethepumptocontrol.Throughtheanalysisoftherequirementsofthecontrolprocess,theoveralldesigniscarriedout,thehardwaredesigniscarriedout,thePLCandPLCmodulesareselected,themaincircuit,thecontrolcircuitdiagram,theindicatorlightcircuitandthePLCinputandoutputwiringdiagramaredesigned.Thesoftwareisdesigned,theinternalusevariablesofthePLCaredefined,theladderdiagramprogramandthestatementlistprogramaredesigned.Then,theconfigurationdesigniscarriedout,thedriverisdefined,thevariableisdefined,themonitorscreen,thesimulationpicture,therealtimeandhistoricalcurvepicture,thealarmpicture,theparametersettingpictureandsoonaresimulated.Keywords:FrequencyConversionDebugging,ConstantPressureWaterSupply,LadderDiagram

目錄第一章緒論 11.1課題的研究背景 11.2課題研究的目的和意義： 11.3變頻恒壓供水的發(fā)展史和現(xiàn)狀 21.3.1國內外研究現(xiàn)狀 21.3.2變盤恒壓供水的應用范圍 4第二章總體設計 6第三章硬件設計 73.1主要設備的選型 73.1.1PLC選擇 73.1.2變頻器選擇 73.1.3水泵計數(shù)的選型 83.1.4壓力變送器的選型 83.1.5液位變送器的選型 93.2主電路設計 93.3控制電路設計 113.4輸入和輸出分配表 133.5PLC輸入和輸出接線圖 14第四章軟件設計 174.1系統(tǒng)軟件設計分析 174.2PLC內部使用地址 174.3PLC程序設計 194.4PID參數(shù)整定 514.5語句表程序 51第五章組態(tài)設計 715.1通信建立 715.2變量連接 725.3組態(tài)畫面 725.4運行 85結論 87參考文獻 88致謝 90附錄 91附錄1主電路圖 91附錄2控制電路和指示燈電路圖 92附錄3PLC輸入和輸出接線圖 93PAGEPAGE88第一章緒論1.1課題的研究背景我國長期以來在市政供水、高層建筑供水、工業(yè)生產循環(huán)供水等方面技術一直比較落后，工業(yè)自動化程度低。主要表現(xiàn)在用水高峰期，水的供給量常常低于需求量，出現(xiàn)水壓降低供不應求的現(xiàn)象;而在用水低峰期，水的供給量常常高于需求量，出現(xiàn)水壓升高供過于求的情況，此時會造成能量的浪費，同時還有可能造成水管爆裂和用水設備的損壞。傳統(tǒng)調節(jié)供水壓力的方式，多采用頻繁啟/停電機控制和水塔二次供水調節(jié)的方式，前者產生大量能耗的，而且對電網(wǎng)中其他負荷造成影響，設備不斷啟停會影響設備壽命;后者則需要大量的占地與投資。且由于是二次供水，不能保證供水質的安全與可靠性。而變頻調速式的運行十分穩(wěn)定可靠，沒有頻繁的啟動現(xiàn)象，啟動方式為軟啟動，設備運行十分平穩(wěn)，避免了電氣、機械沖擊，也沒有水塔供水所帶來的二次污染的危險。由此可見，變頻調速恒壓供水系統(tǒng)具有供水安全、節(jié)約能源、節(jié)省鋼材、節(jié)省占地、節(jié)省投資、調節(jié)能力大、運行穩(wěn)定可靠的優(yōu)勢，具有廣闊的應用前景和明顯的經濟效益與社會效益。1.2課題研究的目的和意義：水是生命之源，人類生存和發(fā)展都離不開水。在通常的城市及鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水中，基本上都是靠供水站的電動機帶動離心水泵，產生壓力使管網(wǎng)中的自來水流動，把供水管網(wǎng)中的自來水送給用戶。但供水機泵供水的同時，也消耗大量的能量，如果能在提高供水機泵的效率、確保供水機泵的可靠穩(wěn)定運行的同時，降低能耗，將具有重要經濟意義。隨著社會經濟的迅速發(fā)展，人們對供水質量和供水系統(tǒng)的可靠性要求不斷提高。衡量供水質量的重要標準之一是供水壓力是否恒定，因為水壓恒定于某些工業(yè)或特殊用戶是非常重要的，如當發(fā)生火警時，若供水壓力不足或無水供應，不能迅速滅火，會造成更大的經濟損失或人員傷亡.但是用戶用水量是經常變動的，因此用水和供水之間的不平衡的現(xiàn)象時有發(fā)生，并且集中反映在供水的壓力上:用水多而供水少，則供水壓力低;用水少而供水多，則供水壓力大。保持管網(wǎng)的水壓恒定供水，可使供水和用水之間保持平衡，不但提高了供水的產量和質量，也確保了供水生產以及電機運行的安全可靠性完成此次設計的目的是培養(yǎng)學生獨立面對設計時，擁有分析和解決問題能力、專業(yè)外文資料檢索閱讀能力、計算機文字處理和輔助設計能力、科技文獻寫作能力、過程控制系統(tǒng)設計能力、組態(tài)軟件編程及應用能力、硬件設計能力、軟件編程能及程序調試能力，以及運用電子技術、自動控制原理、可編程序控制器、微機原理及接口技術、自動化儀表及過程控制、智能控制技術及計算機控制技術進行綜合設計的能力。1.3變頻恒壓供水的發(fā)展史和現(xiàn)狀1.3.1國內外研究現(xiàn)狀最早的城鎮(zhèn)供水工程約在公元前2900年已在埃及出現(xiàn)。以后不斷發(fā)展。羅馬城于公元前4世紀～前3世紀先后建立了11條向城內供水的輸水道。公元前312年建成阿匹亞輸水道，水源為泉水，從水源到城市配水點為長約16km的地下暗渠。16世紀后歐洲的城鎮(zhèn)供水有較大發(fā)展。倫敦首先使用了水泵抽水。17～18世紀開始使用鑄鐵管。19世紀初英國首創(chuàng)水處理設施──沉淀池和沙濾池。19世紀末至20世紀初，城鎮(zhèn)供水的消毒措施在歐洲陸續(xù)出現(xiàn)。城鎮(zhèn)供水的主要設施相繼齊備。20世紀80年代，世界上一些工業(yè)發(fā)達國家的城鎮(zhèn)供水在全國范圍內已趨普及。美國最早的公用供水系統(tǒng)當屬1652年的馬薩諸塞州的波士頓城。美國公用供水系統(tǒng)的發(fā)展史不僅是供水領域的歷史，而且是一個不斷發(fā)展的國家的歷史，水及其諸多的用途一直是美國成長與發(fā)展的必不可少的重要方面。根據(jù)正史記載，美國從一個鄉(xiāng)村化的農業(yè)國轉變成一個城市化的工業(yè)強國，在很大程度上確實依賴于供水系統(tǒng)。中國東周早期古薊城(今北京)的城市供水主要依靠井水。西漢武帝元狩三年（公元前120）在京都長安城近郊修昆明池，引水供長安城宮庭園林及居民用水，并接濟與城內相通的漕渠。從此，中國出現(xiàn)了較大規(guī)模的城市供水工程(見古代長安城水利)。元代、清代北京城的供水系統(tǒng)又有較大發(fā)展，解決了城市用水、航運、灌溉、園林等部門的供水需要（見古代北京城水利）。中國的近代城市供水肇始于1879年旅順市龍引泉引水工程。1949年全國共有60個城市有供水設施。中華人民共和國成立后，城市供水事業(yè)發(fā)展迅速，至1988年底,全國434個設市城市（不包括臺灣?。┒家延辛斯┧O施，據(jù)其中424個城市的統(tǒng)計，日供水量總計已達12716萬m3。中國的城市供水最早始于大連。為解決北洋水師旅順港供水，由李鴻章主持，1879年開始在旅順北郊水師營三八里村修建自來水源，工程耗時10年，修建水池1座，管線長度達6180米，可為2萬多人提供自來水。在當?shù)鼐用褚笙拢浇⒂小褒堃笔?，石碑于原址保存至今。這一供水工程之后經過不斷改擴建而一直使用，但因周邊機井數(shù)量增加，其投入使用100年后終于枯竭。變頻恒壓供水是在變頻調速技術的發(fā)展之后逐漸發(fā)展起來的。目前國外的恒壓供水系統(tǒng)變頻器成熟可靠，恒壓控制技術先進。國外變頻供水系統(tǒng)在設計時主要采用一臺變頻器只帶一臺水泵機組的方式。這種方式運行安全可靠，變壓方式更靈活。此方式的缺點必是電機數(shù)量和變頻的數(shù)量一樣多，因而投資成本高。國外生產的變頻器，特別是供水廠用變頻器，相對于國產變頻器而言也高于國內品。目前國內有不少公司在從事進行變頻恒壓供水的研制推廣，國產變頻器主要采用進口元件組裝或直接進口國外變頻器，結合PLC或PID調節(jié)器實現(xiàn)恒壓供水，在小容量、控制要求的變頻供水領域，國產變頻器發(fā)展較快，并以其成本低廉的優(yōu)勢占領了相當部分小容量變頻恒壓供水市場。但在大功率大容量變頻器上，國產變頻器有待于進一步改進和完善。1.3.2變盤恒壓供水的應用范圍變頻恒壓供水系統(tǒng)在供水行業(yè)中的應用，按所使用的范圍大致分為三類: (1)小區(qū)供水(加壓泵站)變頻恒壓供水系統(tǒng)這類變頻供水系統(tǒng)主要用于包括工廠、小區(qū)供水、高層建筑供水、鄉(xiāng)村加壓站，特點是變頻控制的電機功率小，一般在135kw以下，控制系統(tǒng)簡單。 (2)國內中小型供水廠變頻恒壓供水系統(tǒng)這類變頻供水系統(tǒng)主要用于中小供水廠或大中城市的輔助供水廠。這類變頻器電機功率在135kV沐320kw之間，電網(wǎng)電壓通常為ZooV或380V。受中小水廠規(guī)模和經濟條件限制，目前主要采用國產通用的變頻恒壓供水變頻器。 (3)大型供水廠的變頻恒壓供水系統(tǒng)這類變頻供水系統(tǒng)用于大中城市的主力供水廠，特點是功率大(一般都大于犯okw)、機組多、多數(shù)采用高壓變頻系統(tǒng)。這類系統(tǒng)一般變頻器和控制器要求較高，多數(shù)采用了國外進口變頻器和控制系統(tǒng)。如利德福華的一些高壓供水變頻器在本文中，研究和設計的變頻器是以第二種應用范圍為基礎。變頻供水系統(tǒng)目前正在向集成化、維護操作簡單化方向發(fā)展在國內外，專門針對供水的變頻器集成化越來越高，很多專用供水變頻器集成了PLC或PID，甚至將壓力傳感器也融入變頻組件。同時維護操作也越來越簡單省時省力。

第二章總體設計 針對高層生活二次供水的要求，利用變頻器、軟起動器及PLC完成對四臺水泵的軟起軟停定壓控制，并實現(xiàn)各泵之間的無擾切換，具體設計內容及技術指標要求如下： 1）系統(tǒng)具有軟起軟停機恒壓供水功能； 2）系統(tǒng)具有一定的抗干擾能力； 3）控制電源：電源，AC220V，功率40W； 4）顯示方式，3位數(shù)碼顯示供水壓力； 5）定壓范圍：0-0.5Mpa； 6）控制精度：+/-0.01Mpa； 7）單臺水泵：流量：Q=50m3/h，揚程：P=50m，功率：P=15kW。 8）水池水位：0-6m，測量精度：+/-1cm； 9）壓力傳感器選型及接口電路設計 10）PLC與變頻器接口電路設計； 11）組合泵手、自動及軟啟軟停主電路及控制電路設計； 12）控制算法設計。

第三章硬件設計3.1主要設備的選型3.1.1PLC選擇進行分析系統(tǒng)共使用了14路數(shù)字量輸入，19路數(shù)字量輸出，2路模擬量輸入，1路模擬量輸出，系統(tǒng)為小型自動化應用。西門子的S7-200PLC是高性能的小型PLC，性價比極高，使用方便，特別是模擬量輸入和輸出處理和方便，特殊命令，例如PID可以使用向導進行建立，接線簡單，有多種規(guī)格可以模塊可以選擇，因此選擇西門子的S7-200小型PLC。其中的CPU226，含24路數(shù)字里輸入，16路數(shù)字量輸出，外加一塊EM222，含8路數(shù)字量輸出，可以滿足數(shù)字量輸入和輸出使用需要。 模擬量有EM231，含4路模擬量輸入，EM232含2路模擬量輸出，EM235含4路模擬量輸入，1路模擬量輸出，因此綜合設計要求，可以選擇一個EM235模擬量輸入和輸出混合模塊。3.1.2變頻器選擇MICROMASTER430是用于控制三相交流電動機速度的變頻器系列。本系列有多種型號，額定功率范圍從7.5kW到250kW，可供用戶選用。根據(jù)水泵電機15kW，可以選擇MM430，三相AC380V，15kW變頻器。在采用變頻器的出廠設定功能和缺省設定值時，MICROMASTER430變頻器特別適合用于水泵和風機的驅動。本變頻器由微處理器控制，并采用具有現(xiàn)代先進技術水平的絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）作為功率輸出器件。因此，它們具有很高的運行可靠性和功能的多樣性。其脈沖寬度調制的開關頻率是可選的，因而降低了電動機運行的噪聲。全面而完善的保護功能為變頻器和電動機提供了良好的保護。主要特性:1）易于安裝，參數(shù)設置和調試2）易于調試3）牢固的EMC設計4）可由IT（中性點不接地）電源供電5）對控制信號的響應是快速和可重復的6）參數(shù)設置的范圍很廣，確保它可對廣泛的應用對象進行配置7）電纜連接簡便8）具有多個繼電器輸出9）具有多個模擬量輸出（0–20mA）10）6個帶隔離的數(shù)字輸入，并可切換為NPN/PNP接線11）2個模擬輸入：AIN1：0–10V，0–20mA和–10至+10VAIN2：0–10V，0–20mA12）2個模擬輸入可以作為第7和第8個數(shù)字輸入13）BiCo（二進制互聯(lián)連接）技術14）模塊化設計，配置非常靈活15）脈寬調制的頻率高，因而電動機運行的噪音低16）詳細的變頻器狀態(tài)信息和全面的信息功能?17）有多種可選件供用戶選用：用于與PC通訊的通訊模塊，基本操作面板（BOP-2）和用于進行18）現(xiàn)場總線通訊的PROFIBUS模塊19）用于水泵和風機控制時的特點：?電動機的分級控制?節(jié)能控制方式?手動/自動控制（手動操作/自動操作）?傳動皮帶故障的檢測（對水泵無水空轉的檢測）?旁路概況3.1.3水泵計數(shù)的選型水泵選擇流量Q=50m3/h，揚程P=50m，功率，P=15kW。電機選擇三相異步電機，AC380V，功率15kW。3.1.4壓力變送器的選型選擇MEACON，選擇0-0.6Mpa，型號MIK-P300，水，氣，油通用壓力變送器，供電電源24VDC，輸出信號4-20mA，因為我們設計壓力范圍0到0.5Mpa，因此選擇量程范圍0-0.6MPa，外殼防護IP65，壓力傳感器選擇帶顯示儀表的型號。3.1.5液位變送器的選型液位傳感器選擇MIK-P260投入式液位傳感器，適用于多種場合，支持多種輸出，電源24VDC，輸出4-20mA，因為我們設計水池水位范圍是0到6米，因此量程0到7米。3.2主電路設計主電路如圖3-1所示。電源采用3相5線，380V交流電經A，B，C，N，PE供設備使用。A，B，C是三相火線，N是零線，PE是接地線。QF1是總斷路器，PA1是電流表，經互感器LH1檢測總的設備電流，PV1是電壓表。QF11是變頻器斷路器，起到通斷變頻器電源作用。KM1是變頻器電源接觸器，VF1是變頻器，驅動水泵1，2，3，4變頻供水，變頻器輸出經A13，B13，C13接各泵的變頻器控制端，用于驅動泵電機變頻運行。PLC輸出的變頻器控制信號KA1，接變頻器的端子5，用于啟動變頻器，PLC控制KA1線圈得電，KA1常開觸點閉合，接通變頻器的端子5,9，啟動變頻器。PLC模擬量EM235輸出模擬量信號AQW0接變頻器的端子3,4，用于控制變頻器的頻率。M11是水泵1電機，驅動水泵1供水。KM11是水泵1電機變頻啟動接觸器，接變頻器VF1的A13，B13，C13，用于泵1變頻運行。QF12是水泵1電機工頻斷路器，KM12是水泵1電機工頻接觸器，F(xiàn)R12是水泵1電機過載保護熱繼電器，起到保護電機作用，防止長時間過載運行燒毀電機作用。同樣的，M12是泵2電機，KM21是水泵2電機變頻接觸器，QF13是水泵2電機工頻斷路器，KM22是水泵2電機工頻接觸器，F(xiàn)R22是水泵2電機過載熱保護。同樣的，M13是泵3電機，KM31是水泵3電機變頻接觸器，QF14是水泵3電機工頻斷路器，KM32是水泵3電機工頻接觸器，F(xiàn)R32是水泵3電機過載熱保護。同樣的，M14是泵4電機，KM41是水泵4電機變頻接觸器，QF15是水泵4電機工頻斷路器，KM42是水泵4電機工頻接觸器，F(xiàn)R42是水泵4電機過載熱保護。QF16是控制電路斷路器，F(xiàn)U1是控制電路熔斷器，G1是直流開關電源，將220V交流電變成24V直流點，為PLC輸入和輸出提供電源，為EM235模擬量輸入和輸出模塊提供24V直流電源，壓力變送器輸出4-20mA電流信號接PLC的EM235模擬量輸入端1。圖3-1主電路圖3.3控制電路設計 控制電路如圖3-2所示。SB1是急停開關，有緊急情況發(fā)生，按下SB1，控制電路斷電，系統(tǒng)緊急停止，直到故障消除，旋轉SB1，進行手動恢復。SA1是自動手動選擇開關，旋轉到3端，1和3接通，選擇自動模式，通過自動方式進行控制。旋轉到5端，1和5接通，選擇手動模式，通過外部的手動啟動和停止按鈕，單獨啟動和停止各個泵。 HL1是電源指示燈，為紅色指示燈，燈亮表示有控制電源。 KM1是自動啟動接觸器，選擇自動模式，選擇開關選擇到5端，KM1線圈得電，KM1常開主觸點閉合，啟動變頻器，執(zhí)行自動控制。HL2是自動控制指示燈，HL2點亮表明是自動控制。選擇手動模擬，SA1選擇開關旋轉到3端，HL3點亮，HL3是手動運行指示燈，HL3點亮表明是手動控制。 PLC輸出的泵1變頻運行信號從23經接觸器KM12的輔助常閉觸點，接KM11的線圈，控制KM11線圈得電，KM11常開主觸點閉合，啟動泵1變頻運行。PLC輸出的泵1工頻運行信號從15接KM11輔助常閉觸點，接KM12的線圈，控制KM12常開觸點閉合，啟動泵1工頻運行。選擇手動模式，通過SB3，SB2手動啟動和停止泵1。 同樣的，KM21是泵2變頻運行接觸器，KM22是泵2工頻運行接觸器，SB5，SB4是泵2手動啟動和停止按鈕。 同樣的，KM31是泵3變頻運行接觸器，KM32是泵3工頻運行接觸器，SB7，SB6是泵3手動啟動和停止按鈕。 同樣的，KM41是泵4變頻運行接觸器，KM42是泵4工頻運行接觸器，SB9，SB8是泵4手動啟動和停止按鈕。 PLC輸出的變頻啟動信號經91接繼電器KA1線圈，控制KA1線圈得電，KA1常開觸點閉合，啟動變頻器。 KA2是泵1故障繼電器，泵1電機過載，F(xiàn)R12輔助常開觸點閉合，KA2線圈得電，KA2常開觸點閉合，給PLC提供信號，通知PLC泵1發(fā)生過載過載，同樣的KA3是泵2故障繼電器，KA4是泵3故障繼電器，KA5是泵4故障繼電器。圖3-2控制電路 指示燈電路如圖3-3所示。HL4是泵1電機變頻運行指示燈，HL5是泵1電機工頻運行指示燈；HL6是泵2電機變頻運行指示燈，HL7是泵2電機工頻運行指示燈；HL8是泵3電機變頻運行指示燈，HL9是泵3電機工頻運行指示燈；HL10是泵4電機變頻運行指示燈，HL11是泵4電機工頻運行指示燈；HL12是泵1電機過載故障指示燈；HL13是泵2電機過載故障指示燈；HL14是泵3電機過載故障指示燈；HL15是泵4電機過載故障指示燈圖3-3指示燈電路3.4輸入和輸出分配表 PLC輸入和輸出分配表見表3-1，3-2，3-3，3-4所示表3-1PLC數(shù)字量輸入分配表序號名稱PLC地址外部編號1泵1運行反饋I0.0KM11KM122泵2運行反饋I0.1KM21KM223泵3運行反饋I0.2KM31KM324泵4運行反饋I0.3KM41KM425泵1故障反饋I0.4KA26泵2故障反饋I0.5KA37泵3故障反饋I0.6KA48泵4故障反饋I0.7KA59VF1高頻R01I1.0R0110VF1低頻RO2I1.1R0211斷水I1.2SL112啟動按鈕I1.3SB10013停止按鈕I1.4SB10114急停I1.5SB1表3-2PLC數(shù)字量輸出分配表序號名稱PLC地址外部編號1泵1變頻運行接觸器及指示Q0.02泵1工頻運行接觸器及指示Q0.13泵2變頻運行接觸器及指示Q0.24泵2工頻運行接觸器及指示Q0.35泵3變頻運行接觸器及指示Q0.46泵3工頻運行接觸器及指示Q0.57泵4變頻運行接觸器及指示Q0.68泵4工頻運行接觸器及指示Q0.79變頻器開停機控制Q1.010補水閥Q1.4表3-3PLC模擬量輸入分配表序號名稱PLC地址外部編號1壓力AIW0PT12水池水位AIW2LT1表3-4PLC模擬量輸出分配表序號名稱PLC地址外部編號1變頻控制輸出AQW0Hz13.5PLC輸入和輸出接線圖 PLC輸入和輸出接線圖見圖3-4所示。220V交流電經KM1輔助常開觸點接PLC的L，N為PLC提供220V工作電源。24V直流電接PLC的輸入1M，2M和PLC輸入公共端為PLC輸入提供24V直流電源。24V直流電接EM235的L，N為EM2355提供24V直流電。圖3-4PLC本體和EM235模塊接線圖

第四章軟件設計4.1系統(tǒng)軟件設計分析 開機初始化，進行參數(shù)設定，設定壓力測量范圍，設定液位測量范圍，設定壓力控制值，液位控制值，設定壓力控制上限和下限，用于執(zhí)行增泵或者減泵，設定補水水位，用于檢測到水位低于補水水位，自動打開補水閥。設定缺水水位，用于檢測到無水，停止水泵。設定輪詢時間，例如設定24小時，換算成秒是86400秒，24小時輪詢運行一次，輪詢到哪臺執(zhí)行哪臺變頻運行，其他的工頻運行。 系統(tǒng)運行，進行輪詢計時，根據(jù)輪詢計時和設定的輪詢時間，選擇輪詢變頻泵。 檢測水池水位，水位低，自動啟動補水，水位到設定水位，停止補水。 檢測管網(wǎng)壓力，和設定壓力進行比較，采用PID控制，調節(jié)變頻器，先進行變頻器調節(jié)，檢測壓力低于設定壓力，進行變頻器增速，變頻器輸出到最大值，壓力還是低于設定值，進行延時，延時時間到，例如一分鐘，壓力還是低于設定壓力，變頻器輸出高，則執(zhí)行增泵，增加一臺泵運行。壓力還低則繼續(xù)變頻控制，繼續(xù)增泵，直到4臺泵都運行。檢測到壓力高于設定壓力，進行變頻降速，變頻降低速度到變頻輸出低，還是壓力高，延遲1分鐘，則啟動減泵。壓力還是高，則繼續(xù)變頻降速，繼續(xù)減泵，直到全部停止。檢測到壓力低，延遲一定時間，自動喚醒。 進行數(shù)碼顯示，將讀取的壓力乘以1000，得到0到500的整數(shù)，通過數(shù)碼管進行顯示。 4.2PLC內部使用地址為了編程方便，定義了部分PLC內部使用地址，如下表4-1PLC內部使用內存位地址序號名稱PLC地址1上位機啟動M1.32上位機停止M1.43上位機急停M1.54啟動1臺泵運行M2.05啟動2臺泵運行M2.16啟動3臺泵運行M2.27啟動4臺泵運行M2.38全部停止運行M2.49故障信號匯總M3.310自動運行指示燈M3.4表4-2PLC內部使用定時器地址序號名稱PLC地址1輪流顯示定時T322休眠T1013一臺泵變頻運行增泵定時T1024二臺運行啟動增泵定時T1035三臺運行增泵定時T1046四臺運行減泵定時T1057三臺運行減泵定時T1068二臺運行減泵定時T1079一臺運行壓力高進行休眠T108表4-3PLC內部使用數(shù)據(jù)地址序號名稱PLC地址備注1工作泵的泵號VB400工作泵為變頻泵2壓力讀取VD0范圍0-0.5Mp3水位讀取VD4范圍水池水位0-6m4第1臺運行時間計算VD205第2臺運行時間計算VD246第3臺運行時間計算VD287壓力設定VD100預設0.4Mp8壓力下限VD104預設0.35Mp9壓力上限VD108預設0.45Mp10壓力測量范圍下限VD112預設0MPa11壓力測量范圍上限VD116預設0.5MPa12水位設定VD120預設5米13啟動補水水位VD124預設4米14缺水水位VD128預設0.5米15水位測量范圍下限VD132預設0米16水位測量范圍上限VD136預設6米17輸出頻率顯示VD23018壓力乘以1000VD30019倒泵時間存儲器VD41020輪詢時間設定VD42021壓力整數(shù)VW3084.3PLC程序設計ORGANIZATION_BLOCK主程序:OB1TITLE=BEGINNetwork1//開機初始化，調用參數(shù)設定子程序，進行參數(shù)設定Network2//調用模擬量輸入處理子程序，進行模擬量輸入處理Network3//調用泵輪詢子程序，進行輪詢控制Network4//調用控制子程序，進行泵控制Network6//控制壓力計算，設定壓力VD100減去控制偏差0.01Mpa得到控制壓力下限，加0.01得到控制壓力上限Network7//自動運行指示燈Network8//故障信號匯總Network9//變頻器開停機控制Network10//補水閥:Network11//斷水停止所有輸出，急停停止所有輸出SUBROUTINE_BLOCK模擬量讀取:SBR0TITLE=BEGINNetwork1//壓力讀取Network2//水位讀取SUBROUTINE_BLOCK參數(shù)設定:SBR1TITLE=BEGINNetwork1//開始初始化，設定24小時輪詢一次，24小時=86400秒Network2//開機初始化，壓力設定，預設0到0.5MPaNetwork3//參數(shù)設定，水位設定,啟動補水水位,缺水水位設定Network4//參數(shù)設定，水位測量范圍下限設定，水位測量范圍上限設定Network5//PID參數(shù)設定，設定PID的比例P，采樣周期S，積分時間I，微分時間DNetwork6//開機初始化，設定中斷，連接中斷，開啟允許SUBROUTINE_BLOCK輪詢:SBR2TITLE=BEGINNetwork1//倒泵時間存儲器Network2//第1臺運行時間計算，第2臺，第3臺Network3//自動輪詢，根據(jù)時間設定運行第1臺泵//輪詢時間到，輪詢時間清零，從新開始計時SUBROUTINE_BLOCK控制程序:SBR3TITLE=BEGINNetwork1//啟動1臺泵運行Network2//1臺泵變頻運行，壓力不足，變頻輸出高，啟動延遲增泵定時Network3//1臺泵運行，壓力不足，變頻輸出高，啟動延遲增泵定時到，執(zhí)行啟動2臺泵運行Network4//2臺泵運行，壓力不足，變頻輸出高，啟動延遲增泵定時Network5//2臺泵運行，壓力不足，檢測到變頻輸出高，啟動延遲增泵定時，定時到，執(zhí)行啟動3臺泵運行Network6//3臺泵運行，壓力不足，變頻輸出高，啟動延遲增泵定時Network7//3臺泵運行，壓力不足，壓力高，啟動延遲增泵定時，定時到，執(zhí)行啟動4臺泵運行Network8//4臺泵運行，壓力高，變頻輸出低，啟動延遲減泵定時Network9//4臺泵運行，壓力高，變頻輸出低，啟動延遲減泵定時，定時到，執(zhí)行啟動3臺泵運行Network10//3臺泵運行，壓力高，變頻輸出低，啟動延遲減泵定時T41Network11//3臺泵運行，壓力高，變頻輸出低，啟動延遲減泵定時，定時器到，執(zhí)行啟動2臺泵運行Network12//2臺泵運行，壓力高，變頻輸出低啟動延遲減泵定時Network13//2臺泵運行，壓力高，變頻輸出低，啟動延遲減泵定時，定時器到，執(zhí)行啟動1臺泵運行Network14//1臺泵運行，壓力高，變頻輸出低，高于設定的壓力上限，啟動休眠定時Network15//1臺泵運行，壓力高，執(zhí)行全部停止Network16//全部停止運行，壓力低，低于設定的壓力下限，啟動延遲喚醒定時Network17//全部停止運行，壓力低，啟動延遲喚醒定時，定時器到，執(zhí)行啟動1臺運行Network18//泵1變頻運行接觸器Network19//泵1工頻運行接觸器及指示Network20//泵2運行接觸器及指示燈Network21//泵2工頻運行接觸器及指示Network22//泵3變頻運行接觸器及指示Network23//泵3工頻運行接觸器及指示Network24//泵4變頻運行接觸器及指示Network25//泵4工頻運行接觸器及指示INTERRUPT_BLOCKINT_0:INT0TITLE=BEGINNetwork1//PID輸入歸一化Network2//設定歸一化處理Network3//PID調節(jié)Network4//PID輸出轉換Network5//壓力下于下限，變頻輸出最大,32000Network6//壓力大于上限，變頻輸出04.4PID參數(shù)整定 PID參數(shù)表如下表4-4PLC內部使用數(shù)據(jù)序號名稱PLC地址備注1PID0_PVVD500標準化的過程變量2PID0_SPVD504標準化的過程給定值3PID0_OutputVD508標準化的回路輸出計算值4PID0_GainVD512回路增益5PID0_SampleTimeVD516采樣時間(要修改請重新運行PID向導)6PID0_I_TimeVD520積分時間7PID0_D_TimeVD524微分時間在編程軟件的工具菜單，點工具菜單，點指令向導，按照提示進行PID設定。4.5語句表程序ORGANIZATION_BLOCK主程序:OB1TITLE=BEGINNetwork1//開機初始化，調用參數(shù)設定子程序，進行參數(shù)設定LDSM0.1CALLSBR1Network2//調用模擬量輸入處理子程序，進行模擬量輸入處理LDSM0.0CALLSBR0Network3//調用泵輪詢子程序，進行輪詢控制LDSM0.0CALLSBR2Network4//調用控制子程序，進行泵控制LDSM0.0CALLSBR3Network5空白備用Network6//控制壓力計算，設定壓力VD100減去控制偏差0.01Mpa得到控制壓力下限，加0.01得到控制壓力上限LDSM0.0MOVRVD100,VD108+R0.01,VD108MOVRVD100,VD104-R0.01,VD104Network7//自動運行指示燈LDI1.3OM3.4OM1.3ANM1.4ANM1.5ANI1.4ANI1.5=M3.4Network8//故障信號匯總LDI0.4OI0.5OI0.6OI0.7OI1.5=M3.3Network9//變頻器開停機控制LDI0.0OI0.1OI0.2OI0.3AM3.4ANI1.5=Q1.0Network10//補水閥:LDR<=VD4,VD124OQ1.4AR<VD4,VD120ANI1.5ANM1.5=Q1.4Network11//斷水停止所有輸出，急停停止所有輸出LDI1.2OR<VD4,VD128OI1.5RQ0.0,16END_ORGANIZATION_BLOCKSUBROUTINE_BLOCK模擬量讀取:SBR0TITLE=BEGINNetwork1//壓力讀取LDSM0.0CALLSBR4,AIW0,32000,6400,VD108,VD104,VD0Network2//水位讀取LDSM0.0CALLSBR4,AIW2,32000,6400,VD136,VD132,VD4END_SUBROUTINE_BLOCKSUBROUTINE_BLOCK參數(shù)設定:SBR1TITLE=BEGINNetwork1//開始初始化，設定24小時輪詢一次，24小時=86400秒LDSM0.1AD=VD420,0MOVD86400,VD420Network2//開機初始化，壓力設定，預設0到0.5MPaLDSM0.1LPSAR=VD100,0.0MOVR0.4,VD100LRDAR=VD112,0.0MOVR0.0,VD112LPPAR=VD116,0.0MOVR0.5,VD116Network3//參數(shù)設定，水位設定,啟動補水水位,缺水水位設定LDSM0.1LPSAR=VD120,0.0MOVR5.0,VD120LRDAR=VD124,0.0MOVR4.0,VD124LPPAR=VD128,0.0MOVR0.5,VD128Network4//參數(shù)設定，水位測量范圍下限設定，水位測量范圍上限設定LDSM0.1LPSAR=VD132,0.0MOVR0.0,VD132LPPAR=VD136,0.0MOVR6.0,VD136Network5//PID參數(shù)設定，設定PID的比例P，采樣周期S，積分時間I，微分時間DLDSM0.1MOVR1.0,VD512MOVR1.0,VD516MOVR10.0,VD520MOVR0.0,VD524Network6//開機初始化，設定中斷，連接中斷，開啟允許LDSM0.1LPSAB=SMB34,0MOVB10,SMB34LRDATCHINT0,10LPPENIEND_SUBROUTINE_BLOCKSUBROUTINE_BLOCK輪詢:SBR2TITLE=BEGINNetwork1//倒泵時間存儲器LDSM0.5EU+D1,VD410Network2//第1臺運行時間計算，第2臺，第3臺LDSM0.0MOVRVD420,VD20/R4.0,VD20MOVRVD20,VD24*R2.0,VD24MOVRVD20,VD28*R3.0,VD28Network3//自動輪詢，根據(jù)時間設定運行第1臺泵//輪詢時間到，輪詢時間清零，從新開始計時LDSM0.0LPSAD<VD410,VD20MOVB1,VB400LRDAD>=VD410,VD20AD<VD410,VD24MOVB2,VB400LRDAD>=VD410,VD24AD<VD410,VD28MOVB3,VB400LRDAD>=VD410,VD28MOVB4,VB400LRDAD>=VD410,VD420MOVD0,VD410LRDAB>VB400,4MOVB4,VB400LPPAB<VB400,1MOVB1,VB400END_SUBROUTINE_BLOCKSUBROUTINE_BLOCK控制程序:SBR3TITLE=BEGINNetwork1//啟動1臺泵運行LDM3.4AR<=VD0,VD100AB=MB2,0SM2.0,1Network2//1臺泵變頻運行，壓力不足，變頻輸出高，啟動延遲增泵定時LDM3.4AI1.0AM2.0AR<=VD0,VD104TONT102,600Network3//1臺泵運行，壓力不足，變頻輸出高，啟動延遲增泵定時到，執(zhí)行啟動2臺泵運行LDM3.4AM2.0AT102SM2.1,1RM2.0,1Network4//2臺泵運行，壓力不足，變頻輸出高，啟動延遲增泵定時LDM3.4AM2.1AI1.0AR<=VD0,VD104TONT103,600Network5//2臺泵運行，壓力不足，檢測到變頻輸出高，啟動延遲增泵定時，定時到，執(zhí)行啟動3臺泵運行LDM3.4AM2.1AT103SM2.2,1RM2.1,1Network6//3臺泵運行，壓力不足，變頻輸出高，啟動延遲增泵定時LDM3.4AM2.2AI1.0AR<=VD0,VD104TONT104,600Network7//3臺泵運行，壓力不足，壓力高，啟動延遲增泵定時，定時到，執(zhí)行啟動4臺泵運行LDM3.4AM2.2AT104SM2.3,1RM2.2,1Network8//4臺泵運行，壓力高，變頻輸出低，啟動延遲減泵定時LDM3.4AM2.3AR>VD0,VD108AI1.1TONT105,600Network9//4臺泵運行，壓力高，變頻輸出低，啟動延遲減泵定時，定時到，執(zhí)行啟動3臺泵運行LDM3.4AM2.3AT105SM2.2,1RM2.3,1Network10//3臺泵運行，壓力高，變頻輸出低，啟動延遲減泵定時T41LDM3.4AM2.2AR>VD0,VD108AI1.1TONT106,600Network11//3臺泵運行，壓力高，變頻輸出低，啟動延遲減泵定時，定時器到，執(zhí)行啟動2臺泵運行LDM3.4AM2.2AT106SM2.1,1RM2.2,1Network12//2臺泵運行，壓力高，變頻輸出低啟動延遲減泵定時LDM3.4AM2.1AR>VD0,VD108TONT107,600Network13//2臺泵運行，壓力高，變頻輸出低，啟動延遲減泵定時，定時器到，執(zhí)行啟動1臺泵運行LDM3.4AM2.1AT107SM2.0,1RM2.1,1Network14//1臺泵運行，壓力高，變頻輸出低，高于設定的壓力上限，啟動休眠定時LDM3.4AM2.0AR>VD0,VD108AI1.1TONT108,600Network15//1臺泵運行，壓力高，執(zhí)行全部停止LDM3.4AM2.0AT108SM2.4,1RM2.0,1Network16//全部停止運行，壓力低，低于設定的壓力下限，啟動延遲喚醒定時LDM3.4AM2.4AR<VD0,VD104TONT101,600Network17//全部停止運行，壓力低，啟動延遲喚醒定時，定時器到，執(zhí)行啟動1臺運行LDM3.4AM2.4AT101SM2.0,1RM2.4,1Network18//泵1變頻運行接觸器LDM3.4LDM2.0OM2.1OM2.2OM2.3ALDAB=VB400,1ANI0.4ANQ0.1=Q0.0Network19//泵1工頻運行接觸器及指示LDM3.4LDM2.3AB=VB400,2LDM2.2OM2.3AB=VB400,3OLDLDM2.1OM2.2OM2.3AB=VB400,4OLDALDANQ0.0ANI0.4=Q0.1Network20//泵2運行接觸器及指示燈LDM3.4LDM2.0OM2.1OM2.2OM2.3ALDAB=VB400,2ANQ0.3ANI0.5=Q0.2Network21//泵2工頻運行接觸器及指示LDM3.4LDM2.3AB=VB400,3LDM2.2OM2.3AB=VB400,4OLDLDM2.1OM2.2OM2.3AB=VB400,1OLDALDANQ0.2ANI0.5=Q0.3Network22//泵3變頻運行接觸器及指示LDM3.4LDM2.0OM2.1OM2.2OM2.3ALDAB=VB400,3ANQ0.5ANI0.6=Q0.4Network23//泵3工頻運行接觸器及指示LDM3.4LDM2.3AB=VB400,4LDM2.2OM2.3AB=VB400,1OLDLDM2.1OM2.2OM2.3AB=VB400,2OLDALDANQ0.4ANI0.6=Q0.5Network24//泵4變頻運行接觸器及指示LDM3.4LDM2.0OM2.1OM2.2OM2.3ALDAB=VB400,4ANQ0.7ANI0.7=Q0.6Network25//泵4工頻運行接觸器及指示LDM3.4LDM2.3AB=VB400,1LDM2.2OM2.3AB=VB400,2OLDLDM2.1OM2.2OM2.3AB=VB400,3OLDALDANQ0.6ANI0.7=Q0.7END_SUBROUTINE_BLOCKSUBROUTINE_BLOCK數(shù)碼:SBR6TITLE=BEGINNetwork1//壓力乘以100用于數(shù)碼顯示LDSM0.0MOVRVD0,VD300*R1000.0,VD300ROUNDVD300,VD304DTIVD304,VW308Network2//計算顯示的個位和10位,100位LDSM0.0MOVWVW308,VW310IBCDVW310MOVWVW310,VW312ANDW16#0F,VW312MOVWVW310,VW314/I16#10,VW314MOVWVW314,VW316ANDW16#0F,VW316MOVWVW310,VW318/I16#0100,VW318MOVWVW318,VW320ANDW16#0F,VW320Network3//輪流顯示LDSM0.0LPSTONT32,40AW<T32,10=M3.0LRDAW>=T32,10AW<T32,20=M3.1LRDAW>=T32,20AW<T32,30=M3.2LPPAW>=T32,40RT32,1Network4//輪流點亮數(shù)碼管LDSM0.0LPSAM3.0=Q1.1MOVWVW320,VW600LRDAM3.1=Q1.2MOVWVW316,VW600LPPAM3.2=Q1.3MOVWVW312,VW600END_SUBROUTINE_BLOCKINTERRUPT_BLOCKINT_0:INT0TITLE=BEGINNetwork1//PID輸入歸一化LDSM0.0CALLSBR4,AIW0,32000,6400,1.0,0.0,VD500Network2//設定歸一化處理LDSM0.0CALLSBR5,VD100,VD108,VD104,1.0,0.0,VD504Network3//PID調節(jié)LDSM0.0PIDVB500,0Network4//PID輸出轉換LDSM0.0LPSMOVRVD508,AC0*R32000.0,AC0MOVRVD508,VD230*R50.0,VD230ROUNDAC0,AC0AQ1.0DTIAC0,AQW0LPPANQ1.0MOVW+0,AQW0Network5//壓力下于下限，變頻輸出最大,32000LDQ1.0AR<=VD0,VD104MOVW32000,AQW0Network6//壓力大于上限，變頻輸出0LDQ1.0AR>=VD0,VD108MOVW0,AQW0END_INTERRUPT_BLOCK

第五章組態(tài)設計5.1通信建立在組態(tài)王工程瀏覽器里，找到設備，找到COM2，雙擊COM2，進行通訊參數(shù)設定。圖5-1COM2通信設定 建立設備連接，選擇PLC，西門子S7-200系列，PPI，設定PLC地址為2，需要跟PLC里設定一致，選擇COM2端口。圖5-2組態(tài)王PLC選擇5.2變量連接 組態(tài)王跟PLC進行數(shù)據(jù)交換，需要建立變量，連接PLC的地址，和數(shù)據(jù)類型進行匹配，同時為了進行演示，也需要建立內部變量，不需要連接PLC，用于內部使用。圖5-3建立變量5.3組態(tài)畫面建立監(jiān)控畫面，插入水池，補水閥，水泵1，水泵2，水泵3，水泵4，相應的管道，狀態(tài)顯示。建立水位傳感器和水位顯示，建立壓力傳感器和相應的顯示。建立畫面切換按鈕，用于畫面切換。組態(tài)動畫，連接變量，這里的變量是PLC的變量。圖5-4監(jiān)控主畫面為了進行演示，建立演示畫面，連接內部變量。圖5-5仿真畫面為了進行仿真，在仿真動畫，空白處，點鼠標右鍵，打開快捷菜單，點畫面屬性，點命令語言，打開命令編寫畫面，更改刷新時間改成100ms.圖5-6命令語言詳細的命令如下：if(\\本站點\啟動按鈕==1){仿真輪詢時間=仿真輪詢時間+1;if(仿真輪詢時間>=仿真輪詢時間設定){\\本站點\輪詢=\\本站點\輪詢+1;if(\\本站點\輪詢>=5)\\本站點\輪詢=1;仿真輪詢時間=0;}if(\\本站點\壓力反饋<\\本站點\壓力下限){\\本站點\延遲時間增減泵定時=\\本站點\延遲時間增減泵定時+1;if(\\本站點\延遲時間增減泵定時>=(\\本站點\延遲時間增減泵設定+1)){\\本站點\工頻啟動臺數(shù)=\\本站點\工頻啟動臺數(shù)+1;\\本站點\延遲時間增減泵定時=0;}}if((\\本站點\泵故障1==1)&&(輪詢==1))\\本站點\輪詢=\\本站點\輪詢+1;if((\\本站點\泵故障2==1)&&(輪詢==2))\\本站點\輪詢=\\本站點\輪詢+1;if((\\本站點\泵故障3==1)&&(輪詢==3))\\本站點\輪詢=\\本站點\輪詢+1;if((\\本站點\泵故障4==1)&&(輪詢==4))\\本站點\輪詢=\\本站點\輪詢+1;if(\\本站點\壓力反饋>\\本站點\壓力上限){\\本站點\延遲時間增減泵定時=\\本站點\延遲時間增減泵定時+1;if(\\本站點\延遲時間增減泵定時>=\\本站點\延遲時間增減泵設定){\\本站點\工頻啟動臺數(shù)=\\本站點\工頻啟動臺數(shù)-1;\\本站點\延遲時間增減泵定時=0;}}//1號為第1臺if(\\本站點\輪詢==1){if(\\本站點\工頻啟動臺數(shù)==0){仿真1泵變頻=1;仿真1泵工頻=0;仿真2泵變頻=0;仿真2泵工頻=0;仿真3泵變頻=0;仿真3泵工頻=0;仿真4泵變頻=0;仿真4泵工頻=0;}if(\\本站點\工頻啟動臺數(shù)==1){仿真1泵變頻=0;仿真1泵工頻=1;仿真2泵變頻=1;仿真2泵工頻=0;仿真3泵變頻=0;仿真3泵工頻=0;仿真4泵變頻=0;仿真4泵工頻=0;}if(\\本站點\工頻啟動臺數(shù)==2){仿真1泵變頻=0;仿真1泵工頻=1;仿真2泵變頻=0;仿真2泵工頻=1;仿真3泵變頻=1;仿真3泵工頻=0;仿真4泵變頻=0;仿真4泵工頻=0;}if(\\本站點\工頻啟動臺數(shù)==3){仿真1泵變頻=0;仿真1泵工頻=1;仿真2泵變頻=0;仿真2泵工頻=1;仿真3泵變頻=0;仿真3泵工頻=1;仿真4泵變頻=1;仿真4泵工頻=0;}}//2號為第1臺if(\\本站點\輪詢==2){if(\\本站點\工頻啟動臺數(shù)==0){仿真1泵變頻=0;仿真1泵工頻=0;仿真2泵變頻=1;仿真2泵工頻=0;仿真3泵變頻=0;仿真3泵工頻=0;仿真4泵變頻=0;仿真4泵工頻=0;}if(\\本站點\工頻啟動臺數(shù)==1){仿真1泵變頻=0;仿真1泵工頻=0;仿真2泵變頻=0;仿真2泵工頻=1;仿真3泵變頻=1;仿真3泵工頻=0;仿真4泵變頻=0;仿真4泵工頻=0;}if(\\本站點\工頻啟動臺數(shù)==2){仿真1泵變頻=0;仿真1泵工頻=0;仿真2泵變頻=0;仿真2泵工頻=1;仿真3泵變頻=0;仿真3泵工頻=1;仿真4泵變頻=1;仿真4泵工頻=0;}if(\\本站點\工頻啟動臺數(shù)==3){仿真1泵變頻=1;仿真1泵工頻=0;仿真2泵變頻=0;仿真2泵工頻=1;仿真3泵變頻=0;仿真3泵工頻=1;仿真4泵變頻=0;仿真4泵工頻=1;}}//3號為第1臺if(\\本站點\輪詢==3){if(\\本站點\工頻啟動臺數(shù)==0){仿真1泵變頻=0;仿真1泵工頻=0;仿真2泵變頻=0;仿真2泵工頻=0;仿真3泵變頻=1;仿真3泵工頻=0;仿真4泵變頻=0;仿真4泵工頻=0;}if(\\本站點\工頻啟動臺數(shù)==1){仿真1泵變頻=0;仿真1泵工頻=0;仿真2泵變頻=0;仿真2泵工頻=0;仿真3泵變頻=0;仿真3泵工頻=1;仿真4泵變頻=1;仿真4泵工頻=0;}if(\\本站點\工頻啟動臺數(shù)==2){仿真1泵變頻=1;仿真1泵工頻=0;仿真2泵變頻=0;仿真2泵工頻=0;仿真3泵變頻=0;仿真3泵工頻=1;仿真4泵變頻=0;仿真4泵工頻=1;}if(\\本站點\工頻啟動臺數(shù)==3){仿真1泵變頻=0;仿真1泵工頻=1;仿真2泵變頻=1;仿真2泵工頻=0;仿真3泵變頻=0;仿真3泵工頻=1;仿真4泵變頻=0;仿真4泵工頻=1;}}//4號為第1臺if(\\本站點\輪詢==4){if(\\本站點\工頻啟動臺數(shù)==0){仿真1泵變頻=0;仿真1泵工頻=0;仿真2泵變頻=0;仿真2泵工頻=0;仿真3泵變頻=0;仿真3泵工頻=0;仿真4泵變頻=1;仿真4泵工頻=0;}if(\\本站點\工頻啟動臺數(shù)==1){仿真1泵變頻=1;仿真1泵工頻=0;仿真2泵變頻=0;仿真2泵工頻=0;仿真3泵變頻=0;仿真3泵工頻=0;仿真4泵變頻=0;仿真4泵工頻=1;}if(\\本站點\工頻啟動臺數(shù)==2){仿真1泵變頻=0;仿真1泵工頻=1;仿真2泵變頻=1;仿真2泵工頻=0;仿真3泵變頻=0;仿真3泵工頻=0;仿真4泵變頻=0;仿真4泵工頻=1;}if(\\本站點\工頻啟動臺數(shù)==3){仿真1泵變頻=0;仿真1泵工頻=1;仿真2泵變頻=0;仿真2泵工頻=1;仿真3泵變頻=0;仿真3泵工頻=1;仿真4泵變頻=0;仿真4泵工頻=1;}}仿真泵1=仿真1泵變頻+仿真1泵工頻;仿真泵2=仿真2泵變頻+仿真2泵工頻;仿真泵3=仿真3泵變頻+仿真3泵工頻;仿真泵4=仿真4泵變頻+仿真4泵工頻;\\本站點\變頻啟動=1;}else{仿真泵1=0;仿真泵2=0;仿真泵3=0;仿真泵4=0;\\本站點\變頻啟動=0;仿真1泵變頻=0;仿真1泵工頻=0;仿真2泵變頻=0;仿真2泵工頻=0;仿真3泵變頻=0;仿真3泵工頻=0;仿真4泵變頻=0;仿真4泵工頻=0;}if(\\本站點\變頻啟動==1)流動1=10;else流動1=0;if(仿真泵1==1)流動2=10;else流動2=0;if(仿真泵2==1)流動3=10;else流動3=0;if(仿真泵3==1)流動4=10;else流動4=0;if(仿真泵4==1)流動5=10;else流動5=0;if(\\本站點\急停按鈕==1){啟動按鈕=0;}if(\\本站點\停止按鈕==1){啟動按鈕=0;}if(\\本站點\泵故障1==1){仿真泵1=0;仿真1泵變頻=0;仿真1泵工頻=0;流動2=0;}if(\\本站點\泵故障2==1){仿真泵2=0;仿真2泵變頻=0;仿真2泵工頻=0;流動3=0;}if(\\本站點\泵故障3==1){仿真泵3=0;仿真3泵變頻=0;仿真3泵工頻=0;流動4=0;}if(\\本站點\泵故障4==1){仿真泵4=0;仿真4泵變頻=0;仿真4泵工頻=0;流動5=0;}if(\\本站點\輪詢>=5)\\本站點\輪詢=1;if(\\本站點\工頻啟動臺數(shù)>=3)\\本站點\工頻啟動臺數(shù)=3; 建立實時曲線畫面，插入2個實時曲線控件，調整大小，雙擊選擇顯示曲線，一個用于壓力顯示，一個用于水位顯示。圖5-7實時曲線畫面 建立歷史曲線畫面，插入2個歷史曲線控件，分別顯示壓力和水位歷史數(shù)據(jù)。圖5-8歷史曲線畫面 建立參數(shù)設定畫面，用于設定參數(shù)，例如PID參數(shù)，壓力控制，水位控制等。圖5-9參數(shù)設定畫面 組態(tài)報警畫面，插入報警控件，雙擊選擇歷史報警，可以顯示實時和歷史報警，頂部建立測試按鈕，用于報警測試。圖5-10報警畫面5.4運行 組態(tài)王編輯畫面，點文件菜單，點切換到View，啟動組態(tài)王運行。圖5-11啟動運行 初始運行畫面如下，開始系統(tǒng)停止。圖5-12初始運行畫面 在仿真畫面，點擊啟動，進行自動啟動，觀察運行情況，開始一臺水泵運行，壓力低，執(zhí)行增泵，壓力高，執(zhí)行減泵。圖5-13仿真運行畫面 點報警畫面，切換到報警，點頂部的測試按鈕，進行報警測試，紅色的是報警發(fā)生，綠色的是報警消失圖5-14報警畫面其他測試類似。不再描述

結論通過本次設計，采用西門子的S7-200小型PLC，外加EM222擴展模塊，EM235擴展模塊，和組態(tài)王為上位機，采用一臺變頻器，4臺水泵，通過壓力傳感器，水位傳感器等，完成一套恒壓供水控制系統(tǒng)。采用簡單的輪詢計時方式，通過設定輪詢時間，通過計時，計時跟設定輪詢時間比較，得到哪一臺泵需要變頻運行，啟動時，變頻泵作為第1臺泵，需要一臺運行時，只需要變頻泵運行。通過輪詢顯示方式，數(shù)碼輸出通過Q2.0到Q2.6接數(shù)碼管a,b,c,d,e,f,g，減少了輸出，通過Q1.1，Q1.2,Q1.3高速輪詢輸出，點亮3位數(shù)碼管，利用人眼遲鈍現(xiàn)象進行顯示，可以減少輸出點。采用組態(tài)王進行監(jiān)控，監(jiān)控工藝，進行參數(shù)設定，進行實時和歷史曲線顯示，實時和歷史報警