恒压供水系统实训.pdf

恒恒压压供供⽔⽔系系统统实实训训

综合实训三：恒压供⽔系统实训

⼀、实训⽬的

(1)了解PLC与变频器综合控制的设计思路；

(2)掌握变频器段调速的参数设置和外部端⼦的接线；

(3)能运⽤变频器的外部端⼦和参数实现变频器的多段速度控制；

(4)能运⽤变频器的多段调速解决⼯程实际问题。

⼆、实训器材

(1)变频器1台；

(2)电位器1个(2W/1k.Q)；

(3)可编程控制器1台(FX2N-48MR)；

(4)⼿持式编程器或计算机1台；

(5)电动机1台(Y-112-0.55)；

(6)电⼯常⽤⼯具1套；

(7)交流接触器3个；

(8)指⽰灯4个；

(9)导线若⼲；

(10)实训控制台1台。

三、实训要求

(1)⽤PLC、变频器设计⼀个有段速度的恒压供⽔系统。其控制要求如下：

(2)共有3台⽔泵，按设计要求2台运⾏，1台备⽤，运⾏与备⽤10天轮换⼀次；

(3)⽤⽔⾼峰时，1台⼯频全速运⾏，1台变频运⾏；⽤⽔低⾕时，只需1台变

频运⾏；3台⽔泵分别由电动机M1、M2、M3拖动，⽽3台电动机⼜分别由变频接触器KM1、KM3、KM5和⼯频接触器KM2、

KM4、KM6控制如图7.24所⽰；

图7-24主电路接线原理图

(4)电动机的转速由变频器的段调速来控制，段速度与变频器的控制

端⼦的对应关系如表7-10所⽰；

表7-10段速度与变频器的控制端⼦的对应关系

(5)变频器的段速度及变频与⼯频的切换由管⽹压⼒继电器的压⼒上限接点与下限接点控制；

(6)⽔泵投⼊⼯频运⾏时，，电动机的过载由热继电器保护，并有报警信号指⽰；

(7)变频器的有关参数⾃⾏设定；

(8)实训时KM1、KM3、KM5并联接变频器与电动机，KM2、KM4、KM6⽤指⽰灯代替；压⼒继电器的压⼒上限接点与下限接

点分别⽤按钮来代替；运⾏与备⽤10天轮换⼀次改，为1OOs轮换⼀次。

四、软件设计

1.设计思路

电动机的段速度由变频器的段调速来控制，变频器的段运⾏由变频器的控制端⼦

来选择，变频器控制端⼦的信号通过PLC的输出继电器来提供(即通过PLC控制变频器的

RL、RM、R以及STF端⼦与SD端⼦的通和断)，⽽PLC输出信号的变化则通过管⽹压⼒

继电器的压⼒上限接点与下限接点来控制。

2.变频器的设定参数

根据控制要求，变频器的具体设定参数如下：

(1)上限频率Pr.1=50z

(2)下限频率Pr.2=0z；

(3)基底频率Pr.3=50z；

(4)加速时间Pr.7=2s；

(5)减速时间Pr.8=2s；

(6)电⼦过电流保护Pr.9=电动机的额定电流；

(7)操作模式选择(组合)Pr.79=3；

(8)多段速度设定Pr.4=15z；

(9)多段速度设定Pr.5=20z；

(10)多段速度设定Pr.6=25z；

(11)多段速度设定Pr.24=30z；

(12)多段速度设定Pr.25=35z；

(13)多段速度设定Pr.26=40z；

(14)多段速度设定Pr.27=45z。

3.PLC的I/O分配

根据系统的控制要求、设计思路和变频器的设定参数，PLC的I/O分配如下：XO：起动按钮，X1：⽔压下限，X2：⽔压上

限，X3：停⽌按钮，

X4：FR1(常开)，X5：FR2(常开)，X6：FR3(常开)；

Y0：运⾏(STF)，Y1：多段速度(R)，Y2：多段速度(RM)，Y3：多段速度(RL)，

Y4～Y11：KM1～KM6，Y12：FR动作报警。

4.控制程序

根据系统的控制要求，该控制是顺序控制，其中的⼀个顺序是3台泵的切换如图7.25所⽰，另⼀个顺序是段速度的切换如图

7.26所⽰，并且，这两个顺序是同时进⾏的，所以，可以⽤并⾏性流程来设计系统的程序，其状态转移图如图7-27所⽰。

图7-253台泵的切换

图7.26段速度的切换

图7.27恒压供⽔系统的状态转移图五、系统接线

根据控制要求及I/O分配，其系统接线图如7-28所⽰。

图7-28恒压供⽔系统的控制电路接线图

六、系统调试

(1)设定参数，按上述变频器的设定参数值设定变频器的参数。

(2)输⼊程序，按图7-22所⽰的梯形图正确输⼊程序。

(3)PLC模拟调试，按图7-23所⽰的控制电路正确连接好输⼊设备，进⾏PLC

的模拟调试，观察PLC的输出指⽰灯是否按要求指⽰，否则，检查并修

改程序，直⾄指⽰正确。

(4)空载调试，按图7-28所⽰的控制电路图，将PLC与变频器连接好(不接电

动机)，进⾏PLC、变频器的空载调