中央空調(diào)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計.doc

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天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) Tianjin University of Technology and Education 畢 業(yè) 設(shè) 計 專 業(yè) 電氣技術(shù)教育 班級學(xué)號 電氣 0611 05 學(xué)生姓名 付斌 指導(dǎo)教師 田庫 副教授 二 一一年六月 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 中央空調(diào)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 Central Air Conditioning Electrical Control System Design 專業(yè)班級 電氣 0611 學(xué)生姓名 付斌 指導(dǎo)教師 田庫 副教授 學(xué) 院 自動化與電氣工程學(xué)院 2011 年 6 月 摘 要 該設(shè)計以紡織車間為設(shè)計背景 針對傳統(tǒng)中央空調(diào)調(diào)節(jié)方式的局限性 選用西 門子 PLC S7 200 和 MM430 變頻器 充分利用恒 v f 變頻技術(shù) 實現(xiàn)對中央空調(diào)風機 轉(zhuǎn)速的控制 以此來為紡織車間設(shè)計了中央空調(diào)送風系統(tǒng)電氣控制線路 文中詳細地介紹了中央空調(diào)送風系統(tǒng)電氣控制線路的設(shè)計和開發(fā)過程 該設(shè)計 主要包括兩部分 即硬件的選擇和軟件的設(shè)計 硬件選擇主要是對低壓電器控制柜 變頻器 PLC 及擴展模塊等的選擇 軟件設(shè)計主要是為滿足中央空調(diào)控制要求而編 寫的 PLC 程序及對一些相關(guān)變頻參數(shù)的設(shè)置 在此基礎(chǔ)上借助變頻調(diào)速技術(shù) 讓風 機在一定范圍內(nèi)平滑調(diào)速 進而使系統(tǒng)由局部送風來滿足織機的濕度要求 而整個 車間則按照舒適性空調(diào)的要求進行全面送風 由于對電機實現(xiàn)了軟起動 大大降低 了起動電流 避免了對電機和電網(wǎng)的沖擊 同時系統(tǒng)還設(shè)計了報警和保護功能 使 中央空調(diào)在發(fā)生異常時 能夠自動報警和停機保護 關(guān)鍵詞 中央空調(diào) PLC 變頻調(diào)速技術(shù) Abstract The design background of textile design workshop The traditional way of the limitations of central air conditioning Use Siemens PLC S7 200 and MM430 Inverter Full use of constant v f frequency technology Fan speed to achieve control of central air conditioning Textile workshop in order to design a central air conditioning system electrical control circuit Introduced in detail the central air conditioning system electrical control circuit design and development process The design includes two parts That the choice of hardware and software design Hardware choices of the low voltage electrical control cabinet inverter PLC and the choice of expansion modules etc Software designed primarily to meet the requirements of the central air conditioning control program written in PLC and frequency conversion of some related parameter settings On this basis with frequency conversion technology So smooth fan speed within a certain range Then the system by the local air supply to meet humidity requirements loom The entire plant in accordance with the requirements of comfort air conditioning full blast Achieved due to soft start the motor Greatly reduce the starting current Avoid the impact of the motor and power grid At the same time the system is also designed to alarm and protection The central air conditioning when an exception occurs Automatically alarm and shutdown protection Keywords central air conditioning PLC frequency control technology 目 錄 1 引 言 1 1 1 課題的選題背景及意義 1 1 2 課題的主要研究內(nèi)容 1 2 中央空調(diào)送風系統(tǒng)整體方案設(shè)計 3 2 1 系統(tǒng)整體設(shè)計思想 3 2 2 系統(tǒng)控制方案的設(shè)計與選擇 4 2 3 系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容 5 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計 6 3 1 系統(tǒng)組成及各部分的分析選擇 6 3 2 系統(tǒng)電氣控制原理圖 7 3 3 PLC 外圍接線圖 10 3 4 控制系統(tǒng)的 I O 地址分配 10 3 5 系統(tǒng)外圍接線圖 12 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計與調(diào)試 13 4 1 系統(tǒng)工作過程分析 13 4 2 PLC 程序設(shè)計 13 4 3 MM430 參數(shù)設(shè)置 22 4 4 系統(tǒng)調(diào)試 24 5 系統(tǒng)模擬實驗 27 5 1 模擬實驗臺的硬件組成 27 5 2 模擬實驗軟件設(shè)計 27 5 3 系統(tǒng)模擬實驗過程 30 5 4 實驗小結(jié) 30 結(jié) 論 31 參考文獻 32 致 謝 33 1 引 言 隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展 生產(chǎn)技術(shù)的不斷進步 對于產(chǎn)品的精度要求也不斷 提高 生產(chǎn)工藝對車間內(nèi)溫度 濕度 風速 潔凈度等參數(shù)的要求更是越來越高 因此對恒溫恒濕中央空調(diào)的使用要求也就越來越高 改革開放和經(jīng)濟的迅猛發(fā)展 也加速了我國空調(diào)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 這為各種高精度空調(diào)工程的實現(xiàn)提供了有力的保證 空氣調(diào)節(jié)應(yīng)用于工業(yè)及科學(xué)實驗的過程一般稱為工藝性空調(diào) 在各行各業(yè)中 為保證生產(chǎn)的質(zhì)量和精度 對生產(chǎn)的環(huán)境溫度 相對濕度和清潔度等參數(shù)提出了不 同的要求 其中恒溫恒濕中央空調(diào)是最常見的一種 1 1 課題的選題背景及意義 紡織工業(yè)中的棉紡織工業(yè) 人造纖維工業(yè) 合成纖維工業(yè)等都對環(huán)境有一定的 恒溫恒濕要求 棉纖維具有吸濕和放濕性能 對空氣濕度較敏感 棉纖維的含濕量 直接影響纖維度 也影響纖維之間和纖維與機械之間相互摩擦的靜電大小 對紡織 工藝和產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)系密切 隨著無梭織機在我國數(shù)量的不斷增加 轉(zhuǎn)速超過 1000 rpm 的織機比比皆是 運轉(zhuǎn)速度和電機功率都大幅增加 紡織車間內(nèi)的發(fā)熱量也隨之加大 生產(chǎn)過程中產(chǎn) 生的大量飛花和粉塵 嚴重影響了車間生產(chǎn) 這對紡織車間的空調(diào)系統(tǒng)也提出了更 高的要求 由于在紡織車間中同時存在著工人和織機 在空調(diào)系統(tǒng)中就必然要綜合 考慮舒適性和工藝性 紡織過程要求的濕度較高 這么高的濕度對工人的工作環(huán)境 極為不利 而舒適性空調(diào)所要求的濕度顯然又無法滿足織機生產(chǎn)的需要 于是考慮 使用局部送風方式 該方式由局部送風來滿足織機的濕度要求 而整個車間則按照 舒適性空調(diào)的要求進行全面送風 針對這兩方面的要求 設(shè)計出了這一新的送風方 式和控制系統(tǒng) 即 PLC 控制的恒壓送風系統(tǒng) 恒壓送風包括局部送風的恒壓控制和 全面送風的恒壓控制 恒壓送風保證了車間送風的質(zhì)量 同時以 PLC 為主機的控制 系統(tǒng)豐富了系統(tǒng)的控制功能 提高了系統(tǒng)的可靠性 1 2 課題的主要研究內(nèi)容 變頻恒壓送風系統(tǒng)主要由變頻器 可編程控制器 人機界面 各種傳感器等組 成 鑒于變頻調(diào)速恒壓送風系統(tǒng)在我國已成為空調(diào)行業(yè)發(fā)展的主流趨勢 該系統(tǒng)參 考了各類供給設(shè)備并結(jié)合該設(shè)計的特點 采用性能可靠的西門子S7 200系列PLC作為 控制核心 在此基礎(chǔ)上 系統(tǒng)加入變頻調(diào)速技術(shù) 使電機在很寬范圍內(nèi)平滑調(diào)速 這樣去掉了大量節(jié)流閥 避免了節(jié)流損耗 從而通過改變電機轉(zhuǎn)速而改變風量 采用變頻調(diào)速技術(shù)的關(guān)鍵是電機轉(zhuǎn)速的可調(diào)和可控 電機的變頻調(diào)速系統(tǒng)是由 PLC控制器進行切換和控制的 該系統(tǒng)對電機實現(xiàn)了軟起動 大大降低了起動電流 避免了對電機和電網(wǎng)的沖擊 另外系統(tǒng)具備報警和保護功能 當系統(tǒng)發(fā)生異常時 能夠自動報警和停機保護 為滿足紡織車間送風要求 降低送風能耗 實現(xiàn)自動 可靠 穩(wěn)定的送風 需 要采用變頻恒壓送風技術(shù) 并輔以計算機來進行遠程監(jiān)控 管理及故障報警 因此 課題內(nèi)容如下 1 研究并完成利用 PLC 變頻器和多臺風機等主要設(shè)備構(gòu)建變頻調(diào)速恒壓送 風系統(tǒng)的方案設(shè)計與設(shè)備選型 為提高變頻器的使用效率 減少設(shè)備投資 采用一 臺變頻器拖動多臺風機變頻運行的方案 2 深入分析變頻恒壓送風系統(tǒng)的工況變化過程 確定工況轉(zhuǎn)換方式 完成 PLC 控制程序的設(shè)計 保證風機工頻 變頻的可靠 安全切換 3 研究 PLC 和計算機的通信模式 確定通信協(xié)議 實現(xiàn)送風系統(tǒng)的遠程監(jiān)控 管理與報警 4 加強系統(tǒng)的可靠性設(shè)計 提高系統(tǒng)的冗余度 設(shè)計手動 自動 工頻 變 頻運行方式 通過該項目的研究和實施可以極大地改善紡織車間中央空調(diào)的可靠性 和穩(wěn)定性 而且可以降低能耗及維護成本 方便管理 2 中 央 空 調(diào) 送 風 系 統(tǒng) 整 體 方 案 設(shè) 計 2 1 系統(tǒng)整體設(shè)計思想 該設(shè)計以紡織車間為設(shè)計背景 紡織車間空氣調(diào)節(jié)的作用大體可分為二個 其 一 滿足紡織生產(chǎn)工藝所適合的溫度 濕度條件 其二 保證生產(chǎn)工人擁有一個良 好 健康的工作環(huán)境 這兩點具有同等的重要性 為了保證整個車間的溫 濕度控 制質(zhì)量 首先需要一個總控開關(guān)按照一定控制要求來啟動和關(guān)閉中央空調(diào)系統(tǒng) 利 用中央空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部安裝的傳感器 隨時檢測車間和織機的溫 濕度狀況 而后將 信號送給控制機構(gòu) 控制的對象就是幾臺風機 風機啟動之后 通過一個閥門根據(jù) 需要來決定給車間或織機送風 也就是使系統(tǒng)由局部送風來滿足織機的濕度要求 或使整個車間按照舒適性空調(diào)的要求進行全面送風 同時根據(jù)需風量的大小 利用 變頻技術(shù)使局部送風在恒壓狀態(tài)下進行 在用風量小的情況下 如果一臺風機連續(xù) 運行超過一定工作時間 則按照控制要求自動切換到下一臺風機 即系統(tǒng)具有 風 機轉(zhuǎn)換功能 避免因一臺風機工作時間過長 降低生產(chǎn)效率和影響風機工作壽命 同時 系統(tǒng)啟動時采用軟啟動來提高系統(tǒng)性能 在應(yīng)急或檢修時 系統(tǒng)配備手動控 制功能 最后 為了保證系統(tǒng)安全 順利的工作 還需設(shè)置完善的報警功能 基于以上的設(shè)計思想 中央空調(diào)恒壓送風系統(tǒng)原理圖如圖2 1所示 中央空調(diào) 總控 1 2 3 電磁閥 Y V 2 局部送風 全面送風 風 量 控 制 器 電磁閥 Y V 1 圖2 1 中央空調(diào)恒壓送風系統(tǒng)原理圖 在該系統(tǒng)設(shè)計中 采用了1 2 3 三臺風機 首先由總控來控制電磁閥YV1 根據(jù)需求啟動和關(guān)閉中央空調(diào) 平時電磁閥YV2處于失電狀態(tài) 也就是關(guān)閉局部送風 閥 中央空調(diào)的局部送風或全面送風 由傳感器將檢測到的信號 采用人工模擬實 現(xiàn) 直接送給控制機構(gòu) 來選擇正確的送風方式 局部送風和全面送風共用 1 2 3 三臺風機 一般情況下 三臺風機根據(jù)全面送風的需求多少 利用變頻 器按一定的控制邏輯運行 使全面送風在恒壓狀態(tài)下進行 此時處在運行中的織機 當傳感器檢測到其濕度不足時 電磁閥YV2得電 此時關(guān)閉全面送風閥 打開局部送 風閥 1 2 3 風機開始提供局部送風 以此來滿足織機的濕度需求 并根據(jù)需 風量的大小 利用變頻器使局部送風也在恒壓狀態(tài)下進行 系統(tǒng)經(jīng)過一段時間的工 作 織機濕度合適后 三臺風機再次轉(zhuǎn)換為全面送風使用 2 2 系統(tǒng)控制方案的設(shè)計與選擇 長時間以來 自動控制系統(tǒng)存在著多種控制方式 比如繼電接觸器控制方式 邏輯電子電路控制方式 單片機控制方式 可編程序控制器 PLC 控制方式等四種主 要的控制方式 其特點分別如下 1 繼電接觸器控制的特點 該控制電路硬件接線多 體積大 連線復(fù)雜 修改困難 觸點開 閉速度為幾 十毫秒 難以實現(xiàn)對控制執(zhí)行速度要求高的場合 而且容易出現(xiàn)觸點抖動 時間繼 電器在限時控制方面 精度不高 易受環(huán)境影響 系統(tǒng)設(shè)計 施工 調(diào)試周期長 可靠性與可維護性差 壽命短 因價格低廉 該系統(tǒng)可用于要求不高的控制場合 2 邏輯電子電路控制的特點 該控制電路往往采用一臺電機固定于變頻狀態(tài) 其余電機均為工頻狀態(tài)的方式 難以實現(xiàn)電機機組全部軟啟動 全流量變頻調(diào)節(jié) 控制精度較低 工頻啟動時有沖 擊 抗干擾能力較弱 3 單片機控制的特點 盡管單片機控制優(yōu)于邏輯控制 但在對不同管網(wǎng)調(diào)試麻煩 擴展功能時往往要 對主電路進行修改 不夠靈活方便 4 可編程序控制器控制的特點 PLC Programmable Logic Controller 是一種面向生產(chǎn)過程控制的數(shù)字電子裝 置 它使用了可編程序的存貯器以存貯指令 用以執(zhí)行諸如邏輯 順序 定時 計 數(shù)及算術(shù)運算等功能 并通過數(shù)字或模擬的輸入 輸出接口控制機械或生產(chǎn)過程 這種控制電路跟蹤快 控制精度高 抗干擾能力強 擴展功能靈活方便 可實現(xiàn)恒 壓 或變壓 全流量變頻調(diào)節(jié) 具有穩(wěn)定性好 高效節(jié)能 調(diào)試方便等顯著優(yōu)點 鑒于以上四種方案的特點比較 故該設(shè)計采用可編程序控制器控制方式 在硬 件設(shè)計上 只需確定 PLC 的硬件配置和 I O 的外部接線 不需要諸如繼電器之類的 固體電子器件和大量繁雜的硬接線電路 當控制要求改變 需要變更控制系統(tǒng)的功 能時 只要改變存貯器中的控制程序即可 PLC 的輸入 輸出可直接與交流 220V 直流 24V 等強電相連 并有較強的帶載能力 PLC 抗干擾能力強 可靠性高 在 PLC 的電源電路和 I O 接口中 還設(shè)置了多種濾波電路 以抑制高頻干擾信號 軟件上 PLC 設(shè)置了故障檢測及自診斷程序 用來檢測系統(tǒng)硬件是否正常 程序是否正確 便于自動地做出相應(yīng)的處理 如報警 封鎖輸出 保護數(shù)據(jù)等 通過計算機或編程 器可以方便的對 PLC 控制程序進行寫入 讀出 檢測 修改等 還可對 PLC 的工作進 行監(jiān)控 使 PLC 的操作及維護變得容易 PLC 還具有很強的自診斷能力 能隨時檢 查出自身的故障 并顯示給操作人員 使操作人員能迅速檢查 判斷故障原因 由 于用軟件編程取代了繼電器硬接線 實現(xiàn)控制 使得工作量大為減少 縮短了施工 周期 該系統(tǒng)主要的設(shè)計任務(wù)就是利用恒壓控制單元使一臺變頻器同時控制多臺風機 或者循環(huán)控制多臺風機 實現(xiàn)送風的恒定和風機的軟起動 以及風機的工頻與變頻 的切換 同時還要能對運行數(shù)據(jù)進行傳輸 根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)要求 結(jié)合系統(tǒng)的 使用場所 該設(shè)計決定采用 PLC 變頻器 傳感器 的核心控制模式 該控制方式靈活方便 具有良好的通信接口 可以方便地與其他的系統(tǒng)進行數(shù) 據(jù)交換 而且由于 PLC 產(chǎn)品的系列化和模塊化 所以可靈活組成各種規(guī)模和要求不 同的控制系統(tǒng) 同時由于 PLC 的抗干擾能力強 可靠性高 因此該系統(tǒng)能適用于各 類不同要求的恒壓送風場合 并且與送風機組的容量大小無關(guān) 該控制方案既有擴 展功能靈活方便 便于數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)點 又能達到系統(tǒng)穩(wěn)定性及控制精度的要求 2 3 系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容 由上一節(jié)選擇 設(shè)計的系統(tǒng)方案 可以看出該設(shè)計實質(zhì)上就是 PLC 與變頻器及 傳感器的一個應(yīng)用系統(tǒng) 所以系統(tǒng)的設(shè)計主要包括硬件設(shè)計 軟件設(shè)計兩部分 具 體設(shè)計內(nèi)容有 1 硬件設(shè)計 要進行硬件的設(shè)計 首先要正確選取硬件的組成部分 硬件選擇主要是對變頻 器 風機機組 傳感器 控制柜及操作臺 PLC 及擴展模塊的選擇 由于該系統(tǒng)應(yīng) 用了 PLC 這里需要對控制系統(tǒng)的 I O 及地址分配做一定的工作 除此之外 系統(tǒng)還 對主電路 控制電路及變頻調(diào)速電路作了具體的設(shè)計 2 軟件設(shè)計 應(yīng)用軟件是根據(jù)指令系統(tǒng)及系統(tǒng)功能的要求進行的 因此 選擇的指令系統(tǒng) 其功能好壞對應(yīng)用系統(tǒng)軟件設(shè)計影響很大 該系統(tǒng)軟件設(shè)計 主要是為配合硬件控 制要求編寫的 PLC 程序及一些相關(guān)變頻參數(shù)的設(shè)置 當接下來調(diào)試系統(tǒng)時 也主要 是對系統(tǒng)中的 PLC 程序及變頻器關(guān)鍵參數(shù)進行一番調(diào)試 為了直觀的體現(xiàn)該系統(tǒng)的方案設(shè)計 和進一步檢驗設(shè)計的正確性 系統(tǒng)借助自 動化系 MM430 變頻器實驗室已有的控制設(shè)備 從實際應(yīng)用的角度 在正確連接控 制線路的基礎(chǔ)上 通過 PLC 編程和 MM430 參數(shù)設(shè)置 簡單的模擬了一下該系統(tǒng)基 本的主要控制功能 3 系 統(tǒng) 硬 件 設(shè) 計 3 1 系統(tǒng)組成及各部分的分析選擇 3 1 1 系統(tǒng)組成 系統(tǒng)所需的主要硬件有 軟啟動器 變頻器 風機機組 傳感器 PLC 及擴展模 塊 控制柜及操作臺等 其組成框圖如圖 3 1 所示 圖 3 1 系統(tǒng)硬件組成 3 1 2 系統(tǒng)各部分的分析選擇 1 PLC PLC 是整個變頻恒壓送風控制系統(tǒng)的核心 它要完成對系統(tǒng)中所有輸入信號的 采集 所有輸出單元的控制 恒壓的實現(xiàn)以及對外的數(shù)據(jù)交換 西門子 S7 200 PLC 系統(tǒng)是緊湊型可編程序控制器 系統(tǒng)的硬件構(gòu)架由豐富的 CPU 模塊和擴展模塊組成 它能夠滿足各種設(shè)備的自動化控制需求 S7 200 除具有 PLC 基本的控制功能外 更在以下方面有獨到之處 功能強大的指令集 豐富 而強大的通訊功能 編程軟件的易用性 CPU 226 24 點輸入 16 點輸出 DC24V 集成了以下豐富的內(nèi)置功能 高速 記速器輸入 短暫脈沖捕捉功能 高速脈沖輸出 I O 硬件中斷事件 PID 控制 PID 自整定功能 支持多種工藝配方 數(shù)據(jù)記錄 歸檔 選擇 PLC 時 考慮到了西門子 PLC S7 200 的指令執(zhí)行速度 指令豐富程度 內(nèi) 存空間 通訊接口及協(xié)議 帶擴展模塊的能力和編程軟件方便等多方面因素 所以 系統(tǒng)選用了西門子 PLC S7 200 作為中央空調(diào)送風系統(tǒng)的程序控制平臺 2 變頻器和風機機組 軟 啟 動 器傳 感 器 PLC及擴 展 模 塊 變頻器 風機機組 變頻器和風機機組作為系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu) 完成系統(tǒng)對外的送風量輸送 風機是 輸出環(huán)節(jié) 變頻器是對風機進行轉(zhuǎn)速控制的單元 變頻器根據(jù)傳感器送來的控制信 號改變風機的運行頻率 從而完成對風機的轉(zhuǎn)速控制 MM430 為水泵和風機的專用型變頻器 功率為 7 5kw 250kw 三相交流電源 380v 480v 內(nèi)置 PID 控制器 具有 6 個數(shù)字輸入 2 個模擬輸入 1 個用于電 動機過熱保護的 PTC KTV 輸入 2 個模擬輸出 3 個繼電器輸出 是 S7 200 自動化 系統(tǒng)的理想配套設(shè)備 從 7 5kw 至 250kw 的變頻器都具有統(tǒng)一的控制方法和 I O 界 面 MM430 調(diào)速系統(tǒng)的電機使用了專用于變頻調(diào)速的進口西門子三相異步電動機 250kW 4 極 380V 進線 3 傳感器 傳感器直接對系統(tǒng)中的各種信號進行采集 得出對執(zhí)行機構(gòu)的控制方案 通過 變頻調(diào)速器和接觸器對執(zhí)行機構(gòu) 即風機 進行控制 該設(shè)計主要是將織機濕度信號 變成模擬量信號 在運行過程中 當傳感器出現(xiàn)故障時 系統(tǒng)有可能開啟所有的風機 而此時的 用風量又達不到 出現(xiàn)這樣的情況時 關(guān)閉所有風機并進行報警 4 軟啟動器 當系統(tǒng)采用手動或變頻固定方式運行時 如果電機的功率較大 不允許直接啟 動時 需采用軟啟動器進行降壓啟動 在選擇軟啟動器時 注意了與電機的額定功 率 額定電流相匹配 當系統(tǒng)的自動部分出現(xiàn)問題時 而此時的送風又不能中斷 因 此手動啟動是系統(tǒng)不可缺少的組成部分 5 控制柜及操作臺 控制柜內(nèi)裝有空氣開關(guān) 交流接觸器 快速熔斷器 三相進線電抗器 MM430 變頻器 出線電抗器 S7 200PLC 等主器件 柜門裝有運行指示燈 顯示儀表等 操作臺上需裝有各種指示燈 按鈕 電壓表 電流表 頻率顯示儀表等 便于觀察 和記錄 計算機內(nèi)安裝 MM430 變頻器調(diào)試軟件和 S7 200PLC 編程軟件 6 報警裝置 作為一個控制系統(tǒng) 報警是必不可少的重要組成部分 由于該系統(tǒng)能適用于不 同的送風領(lǐng)域 所以為了保證系統(tǒng)安全 可靠 平穩(wěn)的運行 防止因電機過載 變 頻器報警 電網(wǎng)過大波動等故障 因此系統(tǒng)必須要對各種報警量進行監(jiān)測 由 PLC 判斷報警類別 進行顯示和保護動作控制 以免造成不必要的損失 以上就是對系統(tǒng)所需設(shè)備的簡單分析及選擇 這項工作正確合理與否關(guān)系著整 個系統(tǒng)的工作性能和狀態(tài) 3 2 系統(tǒng) 電 氣控制原理圖 3 2 1 系統(tǒng)主電路圖 圖 3 2 所示為電氣控制系統(tǒng)主電路圖 三臺風機分別為 M1 M2 M3 接觸器 KM1 KM3 KM5 分別控制 M1 M2 M3 的工頻運行 接觸器 KM2 KM4 KM6 分別控制 M1 M2 M3 的變頻運行 FR1 FR2 FR3 分別為三臺風機過載保護用的熱繼電器 QS1 QS2 QS3 QS4 分別為變頻器和三臺風機主電路的隔離開關(guān) FU1 為主電路的 熔斷器 VVVF 為西門子 MM430 變頻器 在 QS1 QS2 QS3 QS4 隔離開關(guān)閉合的情況下 若 KM1 得電吸合 風機 M1 起 動 執(zhí)行全面送風 當需局部送風 變頻運行時 KM2 得電閉合 同時斷開 KM1 風 機 M1 執(zhí)行變頻調(diào)速的局部送風 同理 風機 M2 M3 在系統(tǒng)需要時 按照要求起停 M 1 M 2 M 3 N L 1 L 2 L 3 F U 1 Q S 1 Q S 2 V V V F R S T U V W K M 1 K M 2 F R 1 F R 2 F R 3 K M 4 K M 6 K M 5K M 3 Q S 3 Q S 4 圖 3 2 系統(tǒng)主電路圖 3 2 2 系統(tǒng)控制電路圖 圖 3 3 所示為電氣控制系統(tǒng)控制電路 圖中 SA 為手動 自動轉(zhuǎn)換開關(guān) SA 打在 1 的位置為手動控制狀態(tài) 打在 2 的狀態(tài)為自動控制狀態(tài) 手動運行時 可用按鈕 SB1 SB8 控制三臺風機的啟 停和電磁閥 YV2 的通 斷 自動運行時 系統(tǒng)在 PLC 程 序控制下運行 圖 3 3 的 HL10 為自動運行狀態(tài)電源指示燈 Q1 0 Q1 7 為 PLC 的輸出繼電器 旁邊的 4 6 8 等數(shù)字為接線編號 N L 1 F U 2 S A 1 0 2 P L C N 1 S B 1 K M 1 S B 2 K M 2 Q 1 0 K M 1 F R 1 H L 1 Q 1 1 4 6 K M 1 K M 2 H L 2 S B 3 K M 3 S B 4 Q 1 2 Q 1 3 K M 4 K M 3 K M 3 H L 3 F R 2 K M 4 H L 4 8 1 0 S B 5 K M 5 S B 6 Q 1 4 K M 6 1 2 K M 5 H L 5 F R 3 K M 6 H L 6 K M 5 1 4 Q 1 5 S B 7 S B 8 Y V 2 Q 2 0 Y V 2 1 6 Q 2 1 1 8 H L 7 Q 2 2 2 0 H L 8 Q 2 3 2 2 H L 9 Q 2 4 2 4 H A Q 2 5 2 6 K A H L 1 0 圖 3 3 系統(tǒng)控制電路圖 3 3 PLC 外圍接線圖 選用主機為 CPU226 24 入 16 繼電器輸出 一臺 由于系統(tǒng)需要 4 個輸入端口 12 個輸出端口 但所選設(shè)備西門子 PLC 與 MM430 之間本身占用了 16 個輸入端口 7 個輸出口 因此這里加上一臺擴展模塊 EM222 8 繼電器輸出 再擴展一個模擬量模 塊 EM235 4AI AO 整個 PLC 系統(tǒng)的配置如圖 3 4 所示 PLC 外圍接線圖 如圖 3 5 所示 當織機濕度不足時 傳感器信號 SA1 被觸動 I1 0 為 1 主機單元 C P U 2 2 6 A C D C 繼電器 擴展單元 8 點繼電器 模擬量單元 E M 2 2 2 E M 2 3 5 4 A I 1 A O 圖 3 4 PLC 系統(tǒng)組成 2 L Q 1 0 Q 1 1 Q 1 2 Q 1 3 3 L Q 1 4 Q 1 5 N L 1 2 M I 1 0 I 1 1 I 1 2 I 1 3 I 1 4 3 M I 1 5 I 1 6 I 1 7 M L M L 2 L 0 4 0 5 0 6 0 7 1 L 0 0 0 1 0 2 0 3 M L N M 0 V 0 I 0 R A A A R B B B R C C C R D D D S A 3 S u S B 9 S B 1 0 C P U 2 2 6 E M 2 2 2 E M 2 3 5 2 2 4 2 6 2 1 6 1 8 2 0 2 2 N 1 4 6 8 2 模擬電壓信號 去變頻器頻率 信號輸入端 1 0 1 2 1 4 2 2 0 A C 2 4 D C 圖 3 5 PLC 外圍接線圖 3 4 控制系統(tǒng)的 I O 地址分配 控制系統(tǒng)的輸入 輸出信號的名稱 代碼及地址編號如表3 1和表3 2所示 表3 1 輸入 輸出信號的代碼及地址編號 名稱 代碼 地址編碼 變頻器合閘指令 SB1 I0 0 變頻器分閘指令 SB2 I0 1 變頻器啟動指令 SB3 I0 2 變頻器停止指令 SB4 I0 3 急停 S I0 4 合閘反饋 KM I0 5 正反轉(zhuǎn)指令 SA1 I0 6 故障 SA2 I0 7 變頻器合閘 KA1 Q0 0 變頻器運行 KA2 Q0 1 柜合閘指示 HG1 Q0 2 臺合閘指示 HG2 Q0 3 正反轉(zhuǎn) KA3 Q0 4 柜故障指示 HY1 Q0 5 臺故障指示 HY2 Q0 6 表3 2 輸入 輸出信號的代碼及地址編號 續(xù)表 名稱 代碼 地址編號 輸 入 信 號 局部送風傳感器信號 SA3 I1 0 變頻器報警信號 Su I1 1 消鈴按鈕 SB9 I1 2 試燈按鈕 SB10 I1 3 模擬量電壓值 Up AIW0 輸 出 信 號 1 風機工頻運接觸器及指示燈 KM1 HL1 Q1 0 1 風機工頻運接觸器及指示燈 KM2 HL2 Q1 1 2 風機工頻運接觸器及指示燈 KM3 HL3 Q1 2 2 風機工頻運接觸器及指示燈 KM4 HL4 Q1 3 3 風機工頻運接觸器及指示燈 KM5 HL5 Q1 4 3 風機工頻運接觸器及指示燈 KM6 HL6 Q1 5 局部 全面送風轉(zhuǎn)換電磁閥 YV2 Q1 6 局部送風報警指示燈 HL9 Q1 7 報警電鈴 HA Q0 7 控制變頻器頻率電壓信號 Vf AQW0 3 5 系統(tǒng) 外圍接線圖 2 L Q 1 0 Q 1 1 Q 1 2 Q 1 3 3 L Q 1 4 Q 1 5 N L 1 2 M I 1 0 I 1 1 I 1 2 I 1 3 I 1 4 3 M I 1 5 I 1 6 I 1 7 M L M L 2 L 0 4 0 5 0 6 0 7 1 L 0 0 0 1 0 2 0 3 M L N M 0 V 0 I 0 R A A A R B B B R C C C R D D D S A 3 S u S B 9 S B 1 0 C P U 2 2 6 E M 2 2 2 E M 2 3 5 2 2 4 2 6 2 1 6 1 8 2 0 2 2 N 1 4 6 8 2 模擬電壓信號 1 0 1 2 1 4 2 2 0 A C 2 4 D C 1 L Q 0 0 Q 0 1 Q 0 2 Q 0 3 Q 0 4 Q 0 5 Q 0 6 1 M 0 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 S B 1 S B 2 S B 3 S B 4 S K M S A 1 K A 1 K A 2 H G 1 H G 2 K A 3 H Y 1 H Y 2 D C 2 4 V D C 0 V 1 1 0 V 2 0 V 3 4 9 2 4 V 5 D I N 1 6 D I N 2 A I N 1 7 D I N 3 8 D I N 4 1 6 D I N 5 1 7 D I N 6 2 8 0 V M M 4 3 0 主回路電源 B B L 1 2 P E 1 K A 1 K A 2 D V M M 4 3 0 6 S E 6 4 3 0 2 U D 3 2 0 D G 0 2 2 K W R L 1 N C 1 8 R L 1 N O 1 9 R L 1 C O M 2 0 R L 2 N O 2 1 R L 2 C O M 2 2 R L 3 N C 2 3 R L 3 N O 2 4 R L 3 C O M 2 5 A O U T 1 A O U T 2 1 2 2 6 1 3 2 7 L 1 L 2 L 3 VU W M 1 M 2 M 3 S A 2 圖 3 6 系統(tǒng)外圍接線圖 如圖 3 6 所示 控制系統(tǒng)使 S7 200 PLC 控制 MM430 變頻器 由變頻器直接控制 M1 M2 M3 三臺風機的運行 4 系 統(tǒng) 軟 件 設(shè) 計 與 調(diào) 試 應(yīng)用軟件是根據(jù)指令系統(tǒng)及系統(tǒng)功能的要求進行的 鑒于該設(shè)計的控制方案 系統(tǒng)適時的選用了西門子 S7 200PLC 及 MM430 變頻器 配合硬件共同實現(xiàn)系統(tǒng)的各 方面工作要求 西門子 S7 200PLC 的編程語言是 STEP 7 micro win32 它是用于 S7 200 系列 PLC 進行編程 調(diào)試的全新軟件 該軟件可以運行于通用微機中 在 WINDOWS 環(huán)境 下進行語言編程 將它通過計算機的串口和一根 PC MPI 轉(zhuǎn)接電纜與 PLC 的 MPI 口相 連 即可進行相互間的通信 通過 STEP 7micro win32 編程軟件 不僅可以非常方 便的使用梯形圖和語句表等形式進行離線編程 經(jīng)過編譯后通過轉(zhuǎn)接電纜直接下載 入 PLC 的內(nèi)存中執(zhí)行 而且在調(diào)試運行時 還可以在線監(jiān)視程序中的各個輸入輸出 或狀態(tài)點的通斷狀況 甚至進行在線修改程序中的變量 給調(diào)試工作也帶來極大的 方便 STEP7 micro win32 軟件的一個特點是調(diào)試功能很強大 不僅能在線讀取數(shù)據(jù) 而且能在線修改過程數(shù)據(jù) 對于調(diào)試大型復(fù)雜控制程序非常有效 STEP 7 micro win32 軟件還附帶一些控制程序模塊 如 PID 調(diào)節(jié)模塊 這些模塊可以從主 控制程序中直接調(diào)用 以便實現(xiàn)不同的功能 STEP 7 micro win32 軟件工具包采用 模塊化的程序設(shè)計方法 它采用文件塊的形式管理用戶編寫的程序及程序運行所需 的數(shù)據(jù) 該工具軟件包為 S7 200 CPU 與其它系統(tǒng)部件 如觸摸屏 變頻器 的使用 提供了便利 4 1 系統(tǒng)工作過程分析 正常情況下 中央空調(diào)的風機機組按照程序要求工頻運行 給車間全面送風 若傳感器檢測到織機濕度不足時 啟動報警指示 關(guān)閉全面送風 開啟局部送風 此時啟動自動變頻運行方式 首先使1 風機變頻運行 在1 風機工作過程中 變頻 器根據(jù)送風信號的變化通過PID調(diào)節(jié)器調(diào)整1 風機的轉(zhuǎn)速來控制風量 若用風量繼續(xù) 增加 變頻器輸出頻率達到上限頻率時 仍達不到設(shè)定要求 那么同時起動2 風機 變頻運行 若還達不到設(shè)定要求 那么也同時起動3 風機變頻運行 這樣三臺風機 共同變頻送風 直至滿足織機濕度要求 報警指示消失 同時系統(tǒng)再次起動全面送 風 工頻運行 循環(huán)工作 當用風量較小的時候 系統(tǒng)按照 先起先停 原則逐臺 關(guān)閉處于工頻或變頻運行的風機 4 2 PLC 程序設(shè)計 該系統(tǒng)的程序是建立中央空調(diào)恒壓送風方案基礎(chǔ)上的 是按照 PLC 應(yīng)用的步驟開 發(fā)完成的 程序控制的目的是實現(xiàn)整個送風系統(tǒng)的恒壓運行 為此必須控制變頻器的頻率 以及三臺風機的順序投入與切除 以此保證系統(tǒng)的安全性與可靠性 該程序共分為三部分 主程序 子程序以及中斷程序 把邏輯運算及報警處理 等放在主程序 系統(tǒng)初始化的一些工作放在初始化子程序中完成 這樣可以節(jié)省掃 描時間 利用定時器中斷功能實現(xiàn) PID 控制的定時采樣及輸出控制 PID 控制器的參數(shù) 整定是控制系統(tǒng)設(shè)計的重要內(nèi)容 它是根據(jù)被控過程的特性確定 PID 控制器的比例 系數(shù) 積分時間和微分時間的大小 全面送風時系統(tǒng)設(shè)定值為滿量程的 70 局部 送風時系統(tǒng)設(shè)定值為滿量程的 90 在該系統(tǒng)中 只是用比例 P 和積分 I 控制 其回路增益和時間常數(shù)可通過計算初步確定 但還需要進一步調(diào)整以達到最優(yōu)控制 效果 PID 控制器參數(shù)的整定步驟如下 1 首先預(yù)選擇一個足夠短的采樣周期讓系統(tǒng)工作 2 僅加入比例控制環(huán)節(jié) 直到系統(tǒng)對輸入的階躍響應(yīng)出現(xiàn)臨界振蕩 記下此 時的比例放大系數(shù)和臨界振蕩周期 3 在一定的控制度下通過公式計算得到PID控制器的參數(shù) 常規(guī) PID 參數(shù)整定的理論方法要有對象準確的數(shù)學(xué)模型 但這對大多數(shù)的工業(yè) 控制系統(tǒng)是難以做到的 因此通常的做法 可以通過實驗的方法來整定 PID 參數(shù) 該系統(tǒng)的 PID 參數(shù)整定采用現(xiàn)場實驗整定法 現(xiàn)場實驗整定法 是人們在長期的工程實踐中 從各種控制規(guī)律對系統(tǒng)控制質(zhì) 量的影響的定性分析中 總結(jié)出來的一種行之有效 并且得到廣泛應(yīng)用的工程整定 方法 在現(xiàn)場的應(yīng)用中 將調(diào)節(jié)器的整定參數(shù)按先比例 后積分 最后微分的程序 置于某些經(jīng)驗數(shù)值后 把系統(tǒng)閉合起來 然后再作給定值擾動 觀察系統(tǒng)過渡過程 曲線 若曲線不夠理想 則改變調(diào)節(jié)器的 Ti 和 Td 值 進行反復(fù)湊試 以尋求 最佳 的整定參數(shù) 直到控制質(zhì)量符合要求為止 從而確定 PID 的參數(shù) 在具體整定時 令 PID 調(diào)節(jié)器的 Td 0 Ti 使其成為純比例調(diào)節(jié)器 比例 度 按經(jīng)驗數(shù)據(jù)設(shè)置 如表 4 1 常用過程控制系統(tǒng)控制器的參數(shù)經(jīng)驗范圍 整定 純比例控制系統(tǒng)的比例度 使系統(tǒng)達到 4 1 衰減振蕩的過渡過程曲線 然后 再加 積分作用 在加積分作用之前 應(yīng)將比例度加大為原來的 1 2 倍 將積分時間由大 到小進行調(diào)整 直到系統(tǒng)得到 4 1 衰減振蕩的過渡過程曲線為止 該系統(tǒng)初步確定的增益和時間常數(shù)為 增益 Kc 0 25 采樣時間 Ts 0 2s 積分時間 Ti 30min 表 4 1 常用過程控制系統(tǒng)控制器的參數(shù)經(jīng)驗范圍 調(diào)節(jié)器參數(shù) 控制系統(tǒng) Ti min Td min 風量 20 80 壓力 30 70 0 4 3 流量 40 100 0 1 1 程序中使用的 PLC 元器件及其功能如表 4 2 所列 表 4 2 程序中使用的元器件及功能 器件 地址 功能 器件 地址 功能 VD100 過程變量標準化值 T37 工頻增加風機濾波時間控制 VD108 PI 計算值 T38 工頻減少風機濾波時間控制 VD112 比例系數(shù) T39 工頻 變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制 VD116 采樣時間 M0 0 故障結(jié)束脈沖信號 VD120 積分時間 M0 1 風機變頻啟動脈沖 VD124 微分時間 M0 3 轉(zhuǎn)換風機變頻啟動脈沖 VD204 變頻器運行頻率下限值 M0 4 復(fù)位當前變頻運行風機脈沖 VD208 全面送風變頻器運行頻率上限值 M0 5 當前風機工頻運行啟動脈沖 VD212 局部送風變頻器運行頻率上限值 M0 6 新風機變頻啟動脈沖 VD250 PI 調(diào)節(jié)結(jié)果存儲單元 M2 0 風機工頻 變頻轉(zhuǎn)化邏輯控制 VD300 變頻工作風機的風機號 M2 1 風機工頻 變頻轉(zhuǎn)化邏輯控制 VD301 工頻運行風機的風機總臺數(shù) M2 2 風機工頻 變頻轉(zhuǎn)化邏輯控制 VD310 轉(zhuǎn)換風機時間存儲器 M3 0 故障信號匯總 T33 工頻 變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制 M3 1 變頻器故障消鈴邏輯 T34 工頻 變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制 M3 2 織機濕度不足消鈴邏輯 4 2 1 系統(tǒng)運行主程序 系統(tǒng)運行主程序首先要使擴展模塊 通訊模塊 A D 模塊等 變頻器等設(shè)備與 PLC 的數(shù)據(jù)傳輸正常 同時在系統(tǒng)運行過程中要及時進行故障檢測 以防止設(shè)備損 壞和意外發(fā)生 當出現(xiàn)故障時 要及時進行報警輸出 方便維修人員維修 有利于系 統(tǒng)恢復(fù)正常工作 無故障情況下 系統(tǒng)自動啟動后 進行恒壓控制 其參考程序梯 形圖如圖 4 1 所示 網(wǎng)絡(luò) 1 網(wǎng)絡(luò) 2 網(wǎng)絡(luò) 3 網(wǎng)絡(luò) 4 I 0 5 Q 0 2 Q 0 3 網(wǎng)絡(luò) 5 I 0 6 Q 0 4 網(wǎng)絡(luò) 6 I 0 5 Q 0 5 Q 0 6 I 0 2 I 0 3 M 0 0 Q 0 1 Q 0 1 I 0 0 I 0 1 M 0 0 M 0 0 Q 0 0 Q 0 0 I 0 4 I 0 7 急停 變頻器合閘 變頻器啟動 合閘反饋 正反轉(zhuǎn)控制 故障報警 網(wǎng)絡(luò) 7 上電初始化 調(diào)初始化子 程序 S B R 0 E N S M 0 0 網(wǎng)絡(luò) 8 局部 全面送風給定值設(shè)置 M O V R O U T E N O E N I N0 9 V D 1 0 4 M O V R O U T E N O N O T E N I N 0 7 I 1 0 網(wǎng)絡(luò) 9 上電和故障結(jié)束時重新 激活變頻風機號存儲器 I N C B E N I N E N O O U T V B 3 0 0V B 3 0 0 S M 0 1 M 0 0 V D 1 0 4 網(wǎng)絡(luò) 1 0 變頻器頻率上限時增加風機濾 波 D D I 1 0 I 1 0 V D 2 5 0 V D 2 1 2 V D 2 5 0 V D 2 0 8 M 0 1 T 3 7 I N T O N P T 5 0 網(wǎng)絡(luò) 1 1 符合增加風機條件時 工頻風機 運行數(shù)加 1 B P T 3 7 V B 3 0 1 1 M 0 1 I N C B E N I N E N O O U T V B 3 0 1 V B 3 0 1 網(wǎng)絡(luò) 1 2 頻率下限時減少風機濾波 D V D 2 5 0 1 8 0 0 M 0 2 T 3 8 I N P T T O N 1 0 0 網(wǎng)絡(luò) 1 3 符合減少風機條件時 工頻風機 運行數(shù)減 1 B P T 3 8 V B 3 0 1 0 M 0 2 D E C B E N I N E N O O U TV B 3 0 1 V B 3 0 1 變頻增加風機或轉(zhuǎn)換風機時 置位 M 2 0 M 0 1 M 0 3 M 2 0 S 1 復(fù)位變頻器頻率 為軟啟動做準備 M 2 0 T 3 3 I N T O N P T 1 Q 2 5 產(chǎn)生關(guān)斷當前變頻風機脈沖信號 T 3 3 P 網(wǎng)絡(luò) 1 4 網(wǎng)絡(luò) 1 5 網(wǎng)絡(luò) 1 6 M 0 4 網(wǎng)絡(luò) 1 7 工頻風機數(shù)加 1 M 0 4 M 2 1 S 1 I N C B E N I N E N O O U T V B 3 0 0 網(wǎng)絡(luò) 1 8 M 2 1 T 4 4 I N T O N P T 2 V B 3 0 0 網(wǎng)絡(luò) 1 9 產(chǎn)生當前風機工頻啟動 脈沖信號 T 3 4 P M 0 5 M 2 1 R 1 網(wǎng)絡(luò) 2 0 M 0 5 M 2 2 S 1 網(wǎng)絡(luò) 2 1 M 2 2 T 3 9 I N T O N P T 3 0 網(wǎng)絡(luò) 2 2 產(chǎn)生下一臺風機 變頻運行啟動信號 T 3 9 P M 0 6 M 2 2 R 1 M 2 0 R 1 變頻工作的風機號轉(zhuǎn)移 B V B 3 0 0 3 M O V B E N I N 1 E N O O U T V B 3 0 0 一個變頻風機運行的 持續(xù)時間判斷 B V B 3 0 1 0 S M 0 4 P I N C D W E N I NV D 3 1 0 3 h 時間到 則產(chǎn)生下一臺 風機的變頻啟動信號 D V D 3 1 0 1 8 0 P M 0 3 M O V D W E N E N O I N O U T 0 有工頻風機運行時 復(fù)位 V D 3 1 0 B V B 3 0 1 0 M O V D W E N E N O I N O U T 0 V D 3 1 0 網(wǎng)絡(luò) 2 3 網(wǎng)絡(luò) 2 4 網(wǎng)絡(luò) 2 5 網(wǎng)絡(luò) 2 6 V D 3 1 0 V D 3 1 0 網(wǎng)絡(luò) 2 7 1 號泵變頻運行控制邏輯 B S M 0 1 M 0 0 M 0 6 Q 1 1 1 V B 3 0 0 M 3 0 M 4 0 Q 1 0 Q 1 1 網(wǎng)絡(luò) 2 8 2 號泵變頻運行控制邏輯 B M 0 6 Q 1 3 V B 3 0 0 2 M 3 0 M 0 4 Q 1 2 Q 1 3 網(wǎng)絡(luò) 2 9 3 號泵變頻運行控制邏輯 B M 0 6 Q 1 5 V B 3 0 0 3 M 3 0 M 0 4 Q 1 4 Q 1 5 1 號泵工頻運行控制邏輯 B B B B M 0 5 Q 1 0 V B 3 0 0 2 V B 3 0 0 3 V B 3 0 1 0 V B 3 0 1 1 Q 1 1 Q 1 0 2 號泵工頻運行控制邏輯 B B B B M 0 5 Q 1 0 V B 3 0 0 3 V B 3 0 0 1 V B 3 0 1 0 V B 3 0 1 1 Q 1 3 Q 1 2 3 號泵工頻運行控制邏輯 B B B B M 0 5 Q 1 2 V B 3 0 0 1 V B 3 0 0 2 V B 3 0 1 0 V B 3 0 1 1 Q 1 5 Q 1 4 織機的濕度不足時 閥 Y V 2 打開 I 1 0 Q 2 0 變頻器故障指示燈 M 3 1 I 1 5 I 1 3 Q 2 2S M 0 5 織機濕度不足時指示燈 S M 0 5 M 3 2 I 1 5 I 1 0 Q 2 3 網(wǎng)絡(luò) 3 0 網(wǎng)絡(luò) 3 1 網(wǎng)絡(luò) 3 2 網(wǎng)絡(luò) 3 3 網(wǎng)絡(luò) 3 4 網(wǎng)絡(luò) 3 5 變頻器故障消鈴邏輯 I 1 4 I 1 3 M 3 1 M 3 1 網(wǎng)絡(luò) 3 6 織機濕度不足消鈴邏輯 I 1 4 I 1 0 M 3 2 M 3 2 網(wǎng)絡(luò) 3 7 圖 4 1 系統(tǒng)主程序 4 2 2 系統(tǒng)運行子程序 系統(tǒng)初始化的一些工作放在初始化子程序程序中完成 這樣可節(jié)省掃描時間 其梯形圖如圖 4 2 所示 網(wǎng)絡(luò) 1 初始化子程序 S M 0 0 M O V D W E N E N O I N O U T 1 8 0 0 V D 2 0 4 M O V D W E N E N O I N O U T 2 2 4 0 0 V D 2 0 8 M O V D W E N I N E N O O U T 2 8 8 0 0 V D 2 1 2 M O V R E N I N E N O O U T0 2 5 V D 1 1 2 M O V R E N I N E N O O U T0 2 V D 1 1 6 M O V R E N I N E N O O U T 3 0 0 V D 1 2 0 M O V R E N I N E N O O U T 0 0 V D 1 2 4 M O V R E N I N E N O O U T2 0 0 S M B 3 4 A T C H E N O E N I N E V N T I N T 0 1 0 圖 4 2 系統(tǒng)子程序 4 2 3 系統(tǒng)運行中斷程序 利用定時器中斷功能實現(xiàn) PID 控制的定時采樣及輸出控制 全面送風時系統(tǒng)設(shè) 定值為滿量程的 70 局部送風時系統(tǒng)設(shè)定值為滿量程的 90 其梯形圖如圖 4 3 所 示 網(wǎng)絡(luò) 1 P I 控制中斷程序 E N O E N O E N O S M 0 0 I D I E N I N E N O O U T A C 0A I W 0 D I R E N I N E N O O U T A C 0 A C 0 D I V R E N I N 1 I N 2 A C 0 3 2 0 0 0 0 A C 0O U T M O V R E N I N E N O O U TA C 0 V D 1 0 0 P I D E N T B L L O O P V B 1 0 0 0 M O V R E N I N E N O O U T V D 1 0 8 A C 0 M U L R E N I N 1 I N 2 O U T A C 0 V D 1 0 8 3 2 0 0 0 0 網(wǎng)絡(luò) 2 I A C 0 V D 2 0 4 T 3 9 2 5 E N I NV D 2 0 4 A C 0 R 網(wǎng)絡(luò) 3 M O V D W E N O O U T E N O O U T E N O O U T E N O O U T E N O O U T S M 0 0 R O U N D E N I NA C 0 A C 0 M O V D W E N I NA C 0 V D 2 5 0 D I I E N I N A C 0 A C 0 M O V W E N I N A C 0 A Q W 0 圖 4 3 系統(tǒng)中斷程序 4 3 MM430 參數(shù)設(shè)置 常規(guī)中央空調(diào)的風機為恒轉(zhuǎn)速 即基本上以額定轉(zhuǎn)速運行 該系統(tǒng)為了配合 PLC 使風機變頻運行 采用了 MM430 變頻器 MM430 為風機專用型變頻器 通過改變 電機的轉(zhuǎn)速可降低電耗 改善設(shè)備運行 為使該系統(tǒng)風機可靠運行 就要對 MM430 參數(shù)進行精確的設(shè)置 4 3 1 設(shè)置參數(shù)流程 系統(tǒng)要對變頻器進行正確的參數(shù)設(shè)計 首先要編輯變量符號 輸入和編輯程序 編譯 在完成編程計算機與 CPU 通訊之后 下載程序 對此進行運行和調(diào)試 然后 合閘操作 最后輸入?yún)?shù) 其參數(shù)設(shè)置流程圖如圖 4 4 所示 圖 4 4 參數(shù)設(shè)置流程圖 4 3 2 參數(shù)設(shè)置 1 恢復(fù)工廠設(shè)置 為了把所有參數(shù)復(fù)位到工廠缺省設(shè)置值 對下列參數(shù)進行以下設(shè)定 編 輯變 量 符 號輸 入 和編 輯 程 序編 譯 編 程 計 算 機與 CPU通 訊 下 載程 序運 行 調(diào) 試合 閘 操 作 輸 入 參 數(shù) 設(shè)定 P0010 30 P0970 1 2 快速調(diào)試 用戶的參數(shù)訪問級一般采用標準級 故設(shè)P0003 3 要快速調(diào)試 P0010 1 為 了使變頻器的參數(shù)設(shè)置與所用電機相吻合 根據(jù)風機額定電壓380V 額定電流 15 00A 額定功率250KW 電機額定頻率 50 00HZ 電機額定轉(zhuǎn)速1450r min 故設(shè) P0304 380V P0305 15A P0307 7 5 P0310 50HZ P0311 1450 電流 電壓 頻率 功率都參照了電機上的名牌上額定數(shù)據(jù) 有效的提高了系 統(tǒng)工作的可靠性和穩(wěn)定性 3 運行指令 選擇命令源端子 即終端數(shù)字輸入 設(shè) P700 2 當從 P0700 1 變成 P0700 2 時 使所有的數(shù)字量輸入設(shè)定成缺省設(shè)置 4 正反轉(zhuǎn)指令 風機正向運行使P701 2 反向運行使P702 12 5 故障輸出 傳動裝置故障激活時 使 P732 52 3 其詳細的參數(shù)設(shè)置如下 1 恢復(fù)工廠設(shè)置 P0010 30 調(diào)試用的參數(shù) P0970 1 復(fù)位為工廠設(shè)置值 2 快速調(diào)試 P0003 3 用戶的參數(shù)訪問級 標準級 P0010 1 快速調(diào)試 P0304 380V 電機額定電壓 380V P0305 15A 電機額定電流 15 00A P0307 250 電機額定功率 250KW P0310 50HZ 電機額定頻率 50 00HZ P0311 1450 電機額定轉(zhuǎn)速 1450r min P3900 2 快速調(diào)試 結(jié)束 進行電動機計算和 I O 復(fù)位 3 運行指令 P700 2 選擇命令源端子 終端數(shù)字輸入 P701 2 ON OFF1 數(shù)字輸入1的功能 正向運行 4 正反轉(zhuǎn)指令 P702 12 數(shù)字輸入 2 的功能 反向運行 P1110 0 禁止負向的頻率給定值 5 故障輸出 P732 52 3 數(shù)字輸出 2 的功能 故障輸出 6 模擬量輸入 P756 0 ADC 的類型 P757 0 ADC1 輸入特性定標的值x1 V mA P758 0 ADC1 輸入特性定標的值y1 P759 10 ADC輸入特性定標的值x2 V mA P760 100 ADC輸入特性定標的值y2 P1000 2 選擇模擬給定值1 P1070 755 0 CI 主給定值 7 模擬量輸出 電流輸出 P776 0 0 DAC類型 P777 0 0 DAC輸入特性定標的值x1 P778 0 0 DAC輸入特性定標的值y1 P779 0 100 DAC輸入特性定標的值x2 P780 0 15 DAC輸