基于PLC的恒压供水控制系统的研究

郑州电力职业技术学院毕业论文 基于PLC的恒压供水控制系统的研究

FX2n—2DA，变频器选用三菱的FR—A500系列，压力传感器则选用TPT503压力传感器。

3.2.1 系统的控制器------- FX2n—32MR

三菱FX2n系列属于FX家族中高功能型的子系列，经过扩展适当的特殊功能模块并使用PID指令，完全可以满足对中等规模恒压供水系统死循环模拟量的控制要求。根据系统的控制规模和对I/O点数的要求，系统的控制器选择FX2n—32MR(16点开关量输入，16点开关量输出)。

3.2.2 系统的模拟量输入、输出模块

1. 模拟量输入模块FX2n—4AD的功能

FX2n—4AD模拟量输入模块具有四个信道，可同时接收并处理4路模拟量输入信号，最大分辨率为12位。输入信号可以是-10~+10V的电压信号（分辨率为5mV），也可以是4~20mA（分辨率为16uA）或-20~+20mA（分辨率为20uA）的电流信号。

2. 模拟量输出模块FX2n—2DA的功能

FX2n—2DA模拟量输出模块用来将12位数字信号转换成模拟量电压或电流输出。它具有2个仿真量输出通道。这两个通道都可以输出0~10VDC（分辨率2.5mV）、0~5VDC（分辨率1.25mV）的电压信号或4~20mA（分辨率为4uA）的电流信号。

3.2.3 变频器FR—A500

FR—A500系列在三菱变频器家族中属于多功能、通用型、重负

10

郑州电力职业技术学院毕业论文 基于PLC的恒压供水控制系统的研究

载适用的变频器。其功率范围为0.4~800KW,采用先进磁通向量控制方式，可实现在线自动调整功能，调速比可达1：120（0.5~60HZ）。随机带有一个简易操作面板。

3.2.4 压力传感器TPT503

TPT503压力传感采用全不锈钢封焊结构，具有良好的防潮能力及较好的介质兼容性。可以广泛应用于工业设备、水利、化工、医疗、电力、空调、金刚石压机、冶金、车辆制动、楼宇供水等压力测量与控制。TPT503压力传感的主要性能指针如下：

量程：0~1-450MP；综合精度：0.1%FS、0.2%FS、0.5%FS、1.0%FS；输出型式：4~20mA/0~5V/1~5V/0~10V;工作温度：-10~80-150℃；供电电压：9～３６Ｖ；长期稳定性：０.１％ＦＳ/年;负载阻抗:电流型最大800，电压型50K以上。

3.3控制系统的I/O点及地址分配

根据上述控制要求统计控制系统的输入输出信号的名称,代码及地址编号如下表4-1所示。水位上下限信号分别为X001，X002，它们在水淹没时为0，露出时为1。

11

郑州电力职业技术学院毕业论文 基于PLC的恒压供水控制系统的研究

表3-1输入输出点的代码及地址编号

名称 输 入 信 号 输 出 信 号 手动和自动消防信号 水池水位下限信号 水池水位下限信号 变频器报警信号 消铃按钮 试灯按钮 压力传感器模拟量电流值 1#泵工频运行接触器及指示灯 1#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 2#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 3#泵变频运行接触器及指示灯 生活/消防供水转换电磁阀 水池水位下限报警指示灯 变频器故障报警指示灯 火灾报警指示灯 报警电铃 变频器频率复位控制 控制变频器频率用电压信号

12

代码 SA1 SL-L SL-H SU SB9 SB10 Up KM1,HL1 地址编号 X000 X001 X002 X003 X004 X005 模拟量输入模块1信道 Y000 KM2,HL2 Y001 KM3,HL3 Y002 KM4,HL4 Y003 KM5,HL5 Y004 KM6,HL6 Y004 YV2 HL7 HL8 HL9 HA KA Vf Y0010 Y0011 Y0012 Y0013 Y0014 Y0015 模拟量输出模块电压信道 郑州电力职业技术学院毕业论文 基于PLC的恒压供水控制系统的研究

3.3.1 PLC系统的选型

从上面分析可以知道，系统共有开关量输入点6个、开关量输出点12个；模拟量输入点一个、模拟量输出点一个。选用三菱FX2n—32MR一台、加上一台模拟量扩展模块FX2n—4AD、一台模拟量扩展模块FX2n—2DA构成系统。整个PLC如图4-2所示。

主机单元 FX2n—32MR 模拟量输入模块 FX2n—4AD 模拟量输出模块 FX2n—2DA 图3-2 PLC系统组成

3.4 恒压供水系统的电气控制系统

系统的电气控制系统原理图主要包括主电路图、控制电路图、PLC系统外部接线图和变频器电气原理图。

3.4.1 主电路图

系统电气主电路图如图3-3所示：

图3-3 系统电气主电路图

13