基于PLC的恒压供水系统的设计(2)

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变频器的功率因数，必须接电抗器。当采用手动控制时，必须采用自耦变压器降压启动或软启动的方式以降低电流，本系统采用软启动器。

3.2 系统控制电路图

恒压供水系统中要有摸拟量的输入输出，所以要选模拟量扩展模块，根据要求选择；三菱FX0N-3A型号的PLC，它体积小，执行速度快，抗干扰能力强，性能优越。

PLC主要是用于实现变频恒压供水系统的自动控制，要完成以下功能：自动控制三台水泵的投入运行；能在三台水泵之间实现变频泵的切换；三台水泵在启动时要有软启动功能；对水泵的操作要有手动/自动控制功能，手动只在应急或检修时临时使用；系统要有完善的报警功能并能显示运行状况。

如图3.2为电控系统控制电路图。图中SA为手动/自动转换开关，SA打在1的位置为手动控制状态；打在2的状态为自动控制状态。手动运行时，可用按钮SB1~SB6控制三台水泵的启/停；自动运行时，系统在PLC程序控制下运行。

图中的HL10为自动运行状态电源指示灯。对变频器频率进行复位是只提供一个干触发点信号，本系统通过一个中间继电器KA的触点对变频器进行复频控制。图中的Y0-Y5及Y11-Y15为PLC的输出继电器触点。

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NL1FU2SA21SB1SB2KM1Y1SB3SB4KM3PLCKM1KM24N1FR1HL1KM2HL2KM3FR2HL3KM4HL4KM5FR3HL5KM6HL6HL76KM1KM4Y2Y38KM310SB5SB6KM5KM6Y4Y51214KM5Y11Y12Y13Y14Y151618202224HL8HL9HAKAHL10

图 3.2 系统控制电路图

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第4章 相关器件的选型及接线

4.1 PLC的选型 三菱FX0N-3A型 4.1.1 PLC的特点

归纳可编程控制器主要有以下几方面的优点： 1）编程方法简单易学2）功能强，性能价格比高 3）硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强 4）无触点免配线，可靠性高，抗干扰能力强 5）系统的设计、安装、调试工作量少

6）维修工作量小，维修方便 7）体积小，能耗低。

4.1．2 PLC I/O端口说明与接线

(1) 由于白天和夜间小区用水量明显不同，本设计采用白天供水和夜间供水两种模式，两种模式下设定的给定水压值不同。白天，小区的用水量大，系统高恒压值运行；夜间，小区用水量小，系统低恒压值运行。

(2) 在用水量小的情况下，如果一台水泵连续运行时间超过3h，则要切换下一台水泵，即系统具有“倒泵功能”，避免某一台水泵工作时间过长。倒泵只用于系统只有一台变频泵长时间工作的情况下。

(3) 考虑节能和水泵寿命的因素，各水泵切换遵循先启先停、先停先启原则。 (4) 三台水泵在启动时要有软启动功能，对水泵的操作要有手动/自动控制功能，手动只在应急或检修时临时使用。

(5) 系统要有完善的报警功能。

根据以上控制要求统计控制系统中的三菱FX0N-3A型号的PLC的输入输出信号的名称、功能及地址编号如表4.1所示。

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表4.1 输入输出点代码及地址编号

名 称 输入信号 SB10 SB11 SB12 SB13 SH SL A B FU OL IN 输出信号 KM1 HL1 KM2 HL2 KM3 HL3 KM4 HL4 KM5 HL5 KM6 HL6 KM7 STF KA1 HL7 HA HL8 HL9 KA2 OUT

功能 启动按钮 停止按钮 变频器AU选通控制器电流输入按钮 变频器RES控制复位按钮 水位上限 水位下限 变频器正常输出 变频器异常输出 变频器频率输出上限 变频器频率输出下限 压力传感器输出模拟量 1#泵变频运行接触器及指示灯 1#泵工频运行接触器及指示灯 2#泵变频运行接触器及指示灯 2#泵工频运行接触器及指示灯 3#泵变频运行接触器及指示灯 3#泵工频运行接触器及指示灯 4#泵工频运行接触器 变频器正转 变频器复位 变频器正常运行灯 变频器异常电铃 压力传感器异常灯 水位上下限警报灯 变频器AU控制选通 PLC扩展模块输出 12

地址编号 X0 X1 X2 X3 X10 X11 X12 X13 X14 X15 IN Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y10 Y11 Y12 Y13 Y14 Y15 Y16 OUT