恒压供水系统的PLC控制设计

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3.5.3 EM235的安装使用

（1）根据输入信号的类型及变化范围设置DIP开关，完成模块的配置工作。必要时进

行校准工作。

（2）完成硬件的接线工作。注意输入、输出信号的类型不同，采用不同的接入方式。为防止空置端对接线端的干扰，空置端应短接。接线还应注意传感器的线路尽可能短，且应使用屏蔽双绞线，要保证24VDC传感器电源无噪声、稳定可靠。

（3）确定模块安装入系统时的位置，并由安装位置确定模块的编号。S7-200扩展单元安装时在主机的右边依次排列，并从模块0开始编号。模块安装完毕后，将模块自带的接线排插入主机上的扩展总线插口。

（4）为了在主机中进行输入模拟量转换后数字处理及为了输出需要在模拟量单元中转换为模拟量的数字量，要在主机中安排一定的存储单元。一般使用模拟量输入AIW及模拟量输出AQW单元安排由模拟量模块送来的数字量及待入模块转变为模拟量输出的数字量。而在主机的变量存储区V区存放处理产生的的中间数据。

3.5.4 EM235工作程序编制

EM235的工作程序编制包括以下的内容：

（1）设置初始化主程序。在该子程序中完成采样次数饿预置顶及采样和单元清零的工作，为开始工作做好准备。

（2）设置模块检测子程序。该子程序检查模块的连接的正确性以及模块工作的正确性。 （3）设置子程序完成采样以及相关的计算工作。 （4）工程所需的有关该模拟量的处理程序。 （5）处理后模拟量的输出工作。

S7-200PLC硬件系统的配置方式采用整体式和积木式，即主机包含一定数量的输入/输出（I/O）点，同时还可以扩展I/O模块和各种功能的模块。

一个完整的系统组成如图

编程工具CUP主机扩展模块功能模块人机界面通讯设备

图12 S7-200 PLC 系统组成

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（1）基本单元 基本单元（Basic Unit）有时又称CUP模块，也有的称之为主机或本机。它包括CUP、存储器、基本输入/输出点和电源等，是PLC的主要部分。实际上它就是一个完整的控制系统，可以单独完成一定的控制任务。

（2）扩展单元 主机I/O点数量不能满足控制系统的要求时，用户可以根据需要扩展各种I/O模块，所能连接的扩展单元的数量和实际所能使用的 I/O点数时由多种因素共同决定的。

（3）特殊功能模块 当需要完成某些特殊功能的控制任务，需要扩展功能模块。它们是完成某些特殊控制任务的一些设置。

（4）相关设备 相关设备是为了充分和方便地利用系统的硬件和软件资源而开发和使用的一些设备，主要有编程设备、人机操作界面和网络设备等。

（5）工业软件 工业软件是为了更好地管理和使用这些设备而开发的与之相配套的程序，它主要由标准工具、工程工具、运行软件和人机借口软件等几大类构成。

EM235安装使用

（1）根据输入信号的类型以及范围设置DIP开关，完成模块的控制工作。 （2）完成硬件的接线工作。

（3）确定模块安装入系统时的位置，并由按装位置确定模块的编号。

（4）为了主机中进行输入模拟量转换后数字量以及待送入模块转变为模拟量输出的数字量。

S7-200 PLC的电源电压有（20.4~~28.8）VDC和（85~~264）VAC两种，主机上还集成了24V直流电源，可以直接用与连接传感器和执行机构。它的输出类型有晶体管（DC）、继电器（DC/AC）两种输出方式。它可以用普通输入端子扑捉比CUP扫描周期更快的脉冲信号，实现高速记数。2路最大可达20kHz的高频脉冲输出，可用以驱动步进电机和伺服电机以便实现准确定位任务。可以用模块上的电位器来改变它对应的特素积存器的数值可以实现更改程序应用中的一些参数，如定时器/计数器的设定值过程量的控制参数等。

3.5.5 电气控制系统原理图

电气系统控制原理图包括主电路图、控制电路图以及PLC外围接线图。 （1）主电路图

如下图13所示为电控系统主电路图。三台电机分别为M1、M2、M3。接触KM1、KM3、KM5分别控制M1、M2、M3的工频运行；接触器KM2、KM4、KM6分别控制M1、M2、M3的变频运行，FR1、FR2、FR3分别为三台水泵电机过载保护用的热继电器；QS1、QS2、QS3、QS4分别为变频器喝三台水泵电机主电路的隔离开关；FU1为主电路的熔断器，VVVF为简单的一般变频器。

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　　 　 　 　 　 　　 　 　 图13 电控系统主电路

（2）控制电路图

图14所示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~SB2控制三台泵的启/停和电磁阀YV2的通/断；自动运行时，系统在PLC程序控制下运行。

图中的HL10为自动运行状态的电源指示灯。对变频器频率进行复位时只提供一个干触点信号，由于PLC为4个输出点为一组共用一个COM端，而本系统又没有剩下单独的COM端输出组，所以通过一个中间继电器KA的触点对变频器进行复位控制。图中的Q0.0~Q0.5及Q1.0~Q1.5为PLC输出继电器触点，它们旁边的4、6、8等数字为接线编号，可结合PLC外围接线图一起读图。

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NL1FU2102PLCN1 SB1SB2KM1Q0.0Q0.16KM2KM1FR14KM2HL1KM2HL2SB3KM4KM3FR2HL3KM4HL4SB4KM3Q0.2Q0.3108KM2SB5 KM6 KM5FR3SB6KM5Q0.4Q0.51412KM2HL5KM6HL6SB7SB8YV2Q1.0Q1.1Q1.2Q1.3Q1.4Q1.5YV2HL7HL8HL9HAKAHL10

图14 电控系统控制电路

4．系统程序设计

硬件条件确定后，系统得控制功能主要通过软件实现，结合前述泵站的控制要求，对泵站软件设计分析如下：

4.1 由“恒压”要求出发的工作泵组数量控制管理

前面已经说过了，为了恒定水压，在水压降落时要升高变频器的输出频率，且在一台泵不能满足要求时，需启动第2台或第3太泵。判断需启动新泵的标准是变频器的输出频率达到设定的上限值。这一功能可以同过比较指令来实现。为了判断变频器的工作频率达到上限的确定性，应该滤去偶然的频率波动引起的频率达到上限情况，在程序中考虑采取时间滤波。

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