1、用三菱PLC-FX2gF940設(shè)計(jì)一個(gè)帶PID控制的恒壓供水系統(tǒng)一.控制要求：(1)有兩臺(tái)水泵，按設(shè)計(jì)要求一臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用，自動(dòng)運(yùn)行時(shí)泵運(yùn) 行累計(jì)100H輪換一次，手動(dòng)時(shí)不切換；(2)兩臺(tái)水泵分別由M1、M2電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速為 3000轉(zhuǎn)/min ,由 KM1、KM2 控制；(3)切換后起動(dòng)和停電后起動(dòng)須 5s報(bào)警，運(yùn)行異?？勺詣?dòng)切換到備 用泵，并報(bào)警；(4)采用PLC的PID調(diào)節(jié)指令(5)變頻器(使用三菱FR-A540采用PLC的特殊功能單元FX0N-3A 的模擬輸出，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；(6)水壓在010kg可調(diào)，通過(guò)觸摸屏(使用三菱 F940)輸入調(diào)節(jié)；(7)觸摸屏可以顯示設(shè)定

2、水壓、實(shí)際水壓、水泵的運(yùn)行時(shí)間、轉(zhuǎn)速、 報(bào)警信號(hào)等；(8)變頻器的其余參數(shù)自行設(shè)定。二.軟件設(shè)計(jì)：1. I/O分配(1)觸摸屏輸入，M500:自動(dòng)起動(dòng)；M100:手動(dòng)1號(hào)泵；M101:手 動(dòng)2號(hào)泵；M102:停止；M103:運(yùn)行時(shí)間復(fù)位；M104:清除報(bào)警； D300:水壓設(shè)定。(2)觸摸屏輸出，Y0: 1號(hào)泵運(yùn)行指示；Y1: 2號(hào)泵運(yùn)行指示，T20:1號(hào)泵故障；T21: 2號(hào)泵故障；D101:當(dāng)前水壓；D502:泵累計(jì)運(yùn)行 的時(shí)間；D102:電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。PLCS入，X1: 1號(hào)泵水流開(kāi)關(guān)；X2: 2號(hào)泵水流開(kāi)關(guān)；X3:過(guò)壓 保護(hù)。PLCS出，Y1： KM1; Y2: KM2; Y4:報(bào)警器

3、；10:變頻器 STF 2.觸摸屏畫面設(shè)：根據(jù)控制要求及I/O分配，按下圖1-1制作觸摸屏畫面。（三菱F940觸摸屏的畫面制作圖1-1）. PLC的程序：.根據(jù)控制要求，PLC程序如下圖2-1, 3-1所示。（PLCFX2N-48MR勺程序梯形圖圖2-1）（PLCFX2N-48MR勺程序梯形圖圖3-1）.PLC勺關(guān)鍵性程序結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述：PLC得電后，通過(guò)程序把模塊中的摸擬量壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化成壓力數(shù)字量 （D160）將壓力的數(shù)據(jù)寄存器D160的值除以25以校正壓力的實(shí)際值（由 特殊功能模擬模塊FX0N-3A勺資料可知：因010kg對(duì)應(yīng)的是數(shù)值是0250, 所以壓力與數(shù)值的關(guān)系是1:25)。在該系統(tǒng)中我們

4、規(guī)定了電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/min,所以同步轉(zhuǎn)速的設(shè)定低于3000轉(zhuǎn)/min對(duì)電機(jī)的保護(hù)是有好處的，這里我們把轉(zhuǎn)速設(shè) 定為不能超過(guò)1250轉(zhuǎn)/min ,則數(shù)值與通過(guò)PID程序運(yùn)算的MV (輸出) 值D150(即電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速量)的關(guān)系為1:5(由特殊功能模擬模塊FX0N-3A 的資料可知：因數(shù)值是0250對(duì)應(yīng)白是01250轉(zhuǎn)/min,則數(shù)值與轉(zhuǎn)速的關(guān) 系是 1:5),所以電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速實(shí)際值校正數(shù) D102=D150×5÷10(其中除以10是因?yàn)樗袑?shí)數(shù)參與 PID的 SVD500,PVD160運(yùn)算都是以1000%加入的。所以要得到MVD150的實(shí) 際數(shù)值需要除以10)。

5、因該系統(tǒng)中電機(jī)的轉(zhuǎn)速是與壓力成正比的，轉(zhuǎn)速加大壓力也加大！(這里 要注意：動(dòng)作方向S3 +1,當(dāng)前值PV, D500程序的PV (當(dāng)前)數(shù)字 量做為時(shí)刻檢查管內(nèi)的當(dāng)前壓力狀況。.變頻器設(shè)置：(1)上限頻率Pr1=50Hz; (2)下限頻率Pr2=30Hz (3)基底頻率Pr3=50Hz;(4)加速時(shí)間Pr7=3s; (5)減速時(shí)間Pr8=3s; (6)電子過(guò)電流保護(hù)Pr9二 電動(dòng)機(jī)的額定電流；(7)起動(dòng)頻率Pr13=10Hz; (8) DU面板的第三監(jiān) 視功能為變頻繁器的輸出功率 Pr5=14; (9)智能模式選擇為節(jié)能模式 Pr60=4; (10)設(shè)定端子25間的頻率設(shè)定為電壓信號(hào) 010V

6、Pr73=Q(11)允許所有參數(shù)的讀/寫Pr160=0; (12)操作模式選擇(外部運(yùn)行) Pr79=2; (13)其他設(shè)置為默認(rèn)值。三、系統(tǒng)接線：根據(jù)控制要求及I/O分配，其系統(tǒng)接線圖如圖4-1所示。(PLCFX2N-48M海統(tǒng)接線圖如圖4-1)四、系統(tǒng)調(diào)試：(1)將觸摸屏RS23艱口與計(jì)算機(jī)連接，將觸摸屏 RS422接口與PLC 編程接口連接，編寫好FX0N-3Am移/增益調(diào)整程序，連接好FX0N-3AI/O 電路，通過(guò)GAIN和OFFSE碉整偏移/增益。(2)按圖1-1設(shè)計(jì)好觸摸屏畫面，并設(shè)置好各控件的屬性，按圖2-1, 3-1所示編寫好PLCS序，并傳送到觸摸屏和PLC(3)將PLC運(yùn)行開(kāi)關(guān)保持OFF程序設(shè)定為監(jiān)視狀態(tài)，按觸摸屏上的 按鈕，觀察程序觸點(diǎn)動(dòng)作情況，如動(dòng)作不正確，檢查觸摸屏屬性設(shè)置 和程序是否對(duì)應(yīng)。(4)系統(tǒng)時(shí)間應(yīng)正確顯示。(5)改變觸摸屏輸入寄存器值，觀察程序?qū)?yīng)寄存器的值變化。(6)按(圖4-1)連接好PLC的I/O線路和變頻器的控制電路及主電路。(7)將PLC運(yùn)行開(kāi)關(guān)保持ON,設(shè)定水壓調(diào)整為3kg。(8)按手動(dòng)起動(dòng)，設(shè)備應(yīng)正常起動(dòng)，觀察各設(shè)備運(yùn)行是否正常，變頻 器輸出頻率是否相對(duì)平穩(wěn)，實(shí)際水壓與設(shè)定的偏差。(9)如果水