基于PLC与变频器控制电机转速~~~~~~~~~~~~~~~~急求

论文题目：PLC和变频技术在恒压供水系统中的应用 PLC和变频技术在恒压供水系统中的应用Ww 摘要： 本文是针对节能和提高供水质量问题而提出的恒压供水系统设计和应用的研究．文中分析了旧系统存在的问题，介绍了水位自动检测技术及保护措施，阐述了采用变频技术、PLC技术及自动控制技术相结合来实现的恒压供水控制的系统总体设计方案和软件设计。通过实践证明．该系统具有较强的功能．对供水质量、节约能源和运行可靠性具有较好的改善。：变频技术；PLC技术；恒压供水；自启动1 引言随着各住宅小区的宿舍楼等一座座高楼拔地而起，相应的生活用水量也大幅度增加。人们对提高供水质量的要求越来越高，另外人们的节能意识及对运行的可靠性的要求越来越强。采用变频器及PLC技术实现的无塔恒压供水系统，不仅能提高供水质量，而且在节约能源和运行可靠性具有较好的改善。其中，采用变频调速的主要目的是通过调速来恒定用水管道的压力以达到节能的目的，恒压供水则是为了满足用户对流量的要求。应用PLC技术是为了实现系统的软启动，减少手动作或抚慰作，同时替代部分继电器减少机械触点的故障，增强可靠性。下面笔者根据这方面的工作经验谈谈在恒压供水系统设计和实践过程中的一些思路和做法。2 变频器的工作原理在恒压供水控制系统中，关键技术主要是变频技术。目前效率、性能的系统是变压变频调速控制系统。2．1变频器的基本构成变频器的基本构成如图1所示，由主回路（包括整流器、滤波器、逆变器）和控制电路组成。 整流器的作用是把三相交流整流成直流。滤波器是用来缓冲直流环节和负载之间的无功能量。逆变器最常见的结构形式是利用六个半导体器件开关组成的三相桥式逆变电路，有规律地控制逆变器中主开关的通与断，可以得到任意频率的三相交流输出。控制电路主要是完成对逆变器的开关控制、对整流器的电压控制以及完成各种保护功能等。2．2变频器基本原理 变频器的基本原理是利用逆变器中的开关元件，由控制电路按一定的规律控制开关元件的通断，从而在逆变器的输出端获得一系列等幅而不等宽的矩形脉冲波形，来近似等效于正弦电压波。图2所示出正弦波的正半周，并将其分为n等分（n=12）。每一等分的正弦曲线与横轴所包围的面积都用一个与此面积相等的等幅矩形所代替。这样，由n个等幅而不等宽的矩形脉冲所组成的波形与正弦波的正半周等效。正弦波的负半周也可以用相同的方法来等效。可采用正弦波与三角波相交的方案来确定各分段矩形脉冲的宽度。当逆变器输出端需要升高电压时，只要增大正弦波相对三角波的幅值，这时逆变器的输出的矩形脉冲幅值不变而宽度相应增大，达到了调压的要求。当逆变器的输出端需要变频时，只要改变正弦波的频率就可以了。3 控制系统总体设计过去的供水控制系统投资多，采用的模式为多台小功率水泵供水。在运行实践中暴露出主控电路设计不合理和逻辑控制设计不合理的现象。新系统总体设计方案如图3所示。在该供水系统的控制电路中除采用了变频器（VVVF），还采用一些先进控制装置如数字调节器（PID）、可编程（PLC）等，这些装置都是以电脑芯片为内核完成各自不同的控制功能。为简化控制电路，根据负荷需要，使用一台18．5KW大容量水泵供水。为提高使用的安全系数，选用一台日本富士22．5KW变频器进行水泵调速，该变频器内置PID调节功能，但不具备参数监视功能。为能有效监视调节工况，特选数字显示调节器进行监视和控制，以备实现串级PID控制。鉴于外部I／O可控点数不多，可编程PLC选用20点即可满足控制要求。4 水位检测电路设计4．1水位检测开关考虑到水位检测装置要求故障率少，运行可靠，为简化检测环节，设计中采用结构简单的浮子式水位检测开关，但为防止信号串扰，另外增加了一个隔离转换装置。该装置内选用了干簧继电器用以提高开关接点的可靠性和使用寿命。4．2水位检测逻辑控制水位检测逻辑控制功能如前所述完全由可编程PLc编程实现，减少了硬件配置，提高了运行的可靠性和应用的灵活性。PLC的I／O地址分配见图4（a）所示，简化梯形图如图4（b）所示。其逻辑电路主要完成如下功能，见图4（b）所示。（1）水位信号保持功能水位开关检测分别由PLC的常开接点实现。由于水位由于簧管的常开接点来检测，只有在水面越过该点时闭合，低于该点即断开，因此信号需由PLC保持。（2）水位信号显示、报警、保护功能水位正常时01002动作，使输出绿灯亮。水位低时01003动作，使输出红灯亮，且通过其常闭接点停供水泵。水位高时20000、01000同时启动，使输出黄灯亮（闪光l5秒转平光）且无条件停蓄水泵。 5 作保护功能设计除了常规保护功能外还增加了人性化作功能。考虑到泵短时间内的频繁启动对泵运行不利，故设置1分钟内只允许连续启动两次，第三次需延时3分钟后进行，以利泵的散热，延长设备使用寿命，减少功耗。编程时可采用定时器和计数器配合来实现。这项功能在启停调试设备过程中得到检验。6 系统自启动功能设计（1）自启动概述为了方便运行维护人员，有两种情况可以考虑自启动：①系统断电一段时间后恢复供电的自启动，系统在正常运行工况下突然停电时，如果其它检测无异常则来电后可实现自启动，这一点在夜间更为重要，可给维护人员带来方便，此项功能得到了维护人员的认可。②低水位使泵跳闸后水位恢复时的自启动管网用水负荷过大或蓄水水压过低流量减少造成的低水位，会引起供水泵跳闸。在水位恢复正常后可实现自启动。（2）自启功能的实现 如图5所示。图中，“自启动条件”有两个：一是计数器C103接点，二是“水位正常”信号接点。由于计数器C103具有停电记忆特性，所以只要水位恢复正常时01002闭合就可自启动。其过程是：微分继电器20006（13）产生的微分信号由20009继电器保持，再经时间继电器"1"020延时后使其输出的常开接点"1"020（见图4b）接通启动回路，则水泵重新运转。 （3）自启动的预置自启动功能可根据用户需要事先预置，否则，该功能会被屏蔽。设计方案如下：①预置和解除均借用运行状态下的启动按钮。预置时按动启动按钮三下使计数器C103启动，则其常开接点C103闭合。解除自启功能：按住启动按钮1秒，使计数器C103复位或按停止按钮使泵停运的同时也解除了自启动设置。②预置的显示借用水位正常灯（闪光3秒），解除借用高水位报（闪光3秒）。7 结束语上述无塔供水控制系统经投入使用，各项设计功能运行正常，供水质量有了很大提高，单位大功率设备用电量也明显减少。期间，还经历了系统实际异常情况自动处理的考验，如“储水罐满水后的蓄水泵自动跳闸”、“电力网停电来电后的供水泵自启动”、“电源缺相报警”等，这些功能都得到了很好的验证。参考文献[1]张燕宾主编．变频调速应用实践．机械工业出版社，2001．[2]四通工控技术有限公司编．FRENIC5000G11S／P11S说明手册．2001．[3]鹭岛公司编．OMRON可编程使用手册．2000．[4]高勤主编．电器与PLC控制技术．高等教育出版社，2001． 借鉴一下吧，以前搞了很多，找不到了~不好意思

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基于PLC的恒压供水系统 开题报告

绪论

摘要

第1章 系统的概述

1.1 恒压供水系统的概述

1.2 总体方案

1.2.1 变频恒压供水系统主要特点

1.2.2 传统定压方式的弊病

1.3 恒压供水技术实现

1.4 系统的构成及工作特性

1.4.1 变频恒压供水系统及控制参数选择

1.4.2 工作特性

1.4.3 主要研究设计

第2章 系统设计可行性分析实现

2.1 总体设计分析

2.2系统设计方案及实施

第3章 硬件电路设计

3.1主电路器件方面

3.1.1 主电路的结构

3.1.2 主要电器的选择

3.2压力传感器及其检测

3.3 PLC可编程

3.4主电路设计

第4章 变频器系统

4.1、变频理论

4.1.1 变频器的控制方式

4.1.2 变频节能调速理论

4.2 变频器的PID组成部分

4.2.1 系统基本组成

4.3变频器PID控制系统的概述

4.3.1 系统的工作方式

4.3.2 PID调节的原理

4.3.3 积分环节（I） 引入积分环节的目的

4.3.4 微分环节（D)其作用

4.4变频器的PID功能预置

4.5 低频模拟输出量A/D转换

第5章 恒压供水系统

5.1 系统PLC控制流程图

5.1.1 控制示意图

5.1.2 控制流程图

5.1.2.1 基本控制要求

5.1.2.2 设计程序流程2台水泵分别为1号泵、2号泵工作过程

5.2 可编程控制PLC I/O分配图 PLC接线 梯形图及指令

5.2.1 I/O分配图

5.2.2 PLC接线

5.2.3 自动控制梯形图

5.2.4 指令表

5.3 变频器内部结构端子及参数设置

5.3.1 变频器内部结构端子

5.3.2 具体参数设置

第6章 致谢

....有这个开题报告

plc毕业设计论文

PLC和变频器在空调系统中的节能应用

摘要:介绍一种以PLC作为总控制部件，采用变频器控制空调冷冻水循环泵，构成恒压

循环供水；变频调速循环供水，以及用PLC控制一台软起动器分别起动4台井水泵的控制系统。

从而实现节能的目的，提高系统的可靠性，确保设备的安全运行。

：PLC；变频器；软起动器；节能

1引言

晶澳太阳能有限公司采用3台设备制冷机组用

于生产设备制冷，设备冷冻水循环泵2台，额定功

率30kW，一备一用。另采用2台空调制冷机组用

于环境制冷，空调冷冻水循环泵3台，额定功率

37kW，二用一备。两种循环水泵均为工频全速运转，

由于设备冷冻水采用传统的固定节流方式来满足生

产设备恒压供水要求和空调冷冻水采用固定节流的

方式实现调节室内温度的目的，造成了大量电能的

浪费，减短了水泵和阀门的使用寿命。现改造为由

PLC作为核心控制部件，由变频器和设备冷冻水泵

组成恒压供水系统。空调冷冻水根据温△T控制

原理，由变频器，PID温，温度变送器，

循环泵组成温△T控制变频调速系统。

现公司有4口水井，井水泵额定功率为75kW，

采用工频恒速运行。井水统一供给两种制冷机组冷

却水、其他车间用水、消防用水等。由于井水泵的

自耦降压起动方式控制机构宠大，故障率高。现改

造为由PLC控制一台软起动器分别起动4台井水泵

的起动方式。

2硬件配置

设计选用一台PLC作为核心控制部件，控制井

水泵的软起动，设备冷冻水恒压供水和空调冷冻水

的变频调速。其中，PLC选用Siemens公司的s7-200，

CPU选用S7-222，电源模块一块，数字扩展模块选

用EM223 24VDC 16输入/16输出。共24个输入点，

22个输出点。数字量输入主要有循环泵手/自动运行

方式的切换，循环水泵和井水泵的手动启/停作和

井水流量反馈。数字输出点用于19点继电器输出和

两个冷冻水系统故障报警和井水流量报警。

变频器选用MicroMaster430系列2台，一台额

定功率30kW，用于控制设备冷冻水循环泵，另一

台额定功率37kW，用于控制空调冷冻水循环泵。

MicroMaster430系列变频器是风机类和水泵类的专用变频器，它拥有内置PID调节器，可以提高供水

压力的控制精度，改善系统的动态响应。软起动器

选用SIRIUS 3RW40系列一台，额定功率75kW，

用于软起动井水泵。PID温一台，选用

Tranit（全仕）G-8系列PID双路温，

用于设定温，并将PID处理后的4～20mA的模拟

信号送至变频器。压力变送器一个，用于检测设备

冷冻水的管网压力，并将压力信号反馈给变频器。

温度变送器两个，用于检测蒸发器两端的温度，并

将温度信号送至PID温。

3控制方案设计

3.1设备冷冻水恒压供水控制方案设计

控制原理如图2所示，设备冷冻水循环系统是

一个密闭的系统，由1#，2#循环泵供水，供水压力

要求在4.0±0.5Mbar。正常情况下，一台循环泵工

频全速运转时，出水压力可达7.5 Mbar。具有很大

的裕量，为避免电能的浪费，将设备冷冻水循环系

统设计为恒压供水系统。方案设计有手动/自动两种

工作方式。

在手动方式下，可以根据实际情况现

场决定起/停水泵的变频运行，并设优先控制

级，不受PLC的自动控制，以保证检修或出现故障

时的安全使用。

自动方式控制过程：将控制面板上设备冷冻水

泵的手动/自动开关，打到“自动”档，由井水泵的运

行给定PLC设备冷冻水泵的起动信号，PLC控制

KM11吸合，并与变频器通信，由变频器1F软起动

1#循环泵。压力变送器检测设备冷冻水管网压力，

转化为4～20mA的模拟信号反馈至变频器1F，变频器1F通过内置的PID将检测压力与压力给定值

进行比较优化计算，输出运行频率调节1#循环泵

的转速。当压力变送器检测到的管网压力低于给定

压力时，变频器输出频率上升，增加1#泵的转速，

提高管网压力；反之，则频率下降，降低1#水泵的

转速。为防止备用泵在备用期间发生锈蚀现象，在

自动控制方式下，将1#、2#循环泵设置起始/停止周

期，使其自动定时循环使用。

为避免在水泵切换时，管网压力变化过大，应

采取必要的起/停时间协调措施，以尽量保证水压的

稳定，并在切换过程中，对压力检测信号进行一定

延时的“屏蔽”，防止变频器在较高的压力信号下不

起动。切换过程为：当设定的循环周期已到时，屏

蔽压力检测信号。将正在运行的水泵的频率升至

50Hz后切换为工频运行，之后将备用泵变频起动

（备用泵与运行泵不固定），在频率升至30Hz时，

切除工频泵，并取消对压力信号的屏蔽，恢复正常

运行，如此循环。在水泵切换时为了防止KM11与

KM12、KM21与KM22、KM11与KM22误动作同

时吸合发生故障，须将它们电气互锁和程序互锁。

当工作泵发生故障时，则立即停止工作泵，将备用

泵投入变频运行，并输出声光报警，提示

及时检修，当变频器发生故障时则停止水泵运行立

即输出报警。

3.2空调冷冻水系统循环泵变频调速控制方案设计

控制原理如图3所示，空调冷冻水系统的供回

水温度之反映了冷冻水从室内携带热量的情况。

温大，说明室内温度高，应提高冷冻水泵的转速，

加快冷冻水循环；反之，温小，说明室内温度低，

可以适当降低冷冻水泵的转速，减缓冷冻水循环。

一般空调冷冻水系统设计温为5oC~7oC。通

过温△T控制，控制冷冻水系统的循环状态，可

以降低能源损耗，延长水泵的寿命。此外，空调冷

冻水系统是一个密闭的系统不必考虑恒压问题。

和循环泵温闭环变频调速系统，控制冷

冻水泵的转速随着室内热负载的变化而变化。工作

过程为：温度变送器1、2分别在空调机组蒸发器输

入和输出端测得温度后，转换为4～20mA的标准信

号送入PID温，经PID与给定温值比较

处理后，输出4～20mA的标准信号到变频器2F的

模拟量输入端，变频器2F输出相应频率，调节循环

水泵的转速，达到控制温度的目的，形成一个完整

的闭环控制系统。系统设计为手动和自动两种控制

方式手动方式工作过程与设备冷冻水泵手动工作方

式类似自动控制过程为：将控制面板上的空调冷冻

水循环泵手动/自动控制开关打到“自动”档，系统将

在自动方式下运行，由井水泵的运行给定PLC空调

冷冻水泵起动指令后，首先控制KM31吸合投入3#

循环泵变频运行，由温度变送器1、2检测蒸发器两

端的温度，并将温度信号送到PID温，PID

温将检测到的温与给定温比较处理后

的标准信号反馈给变频器2F。若检测到的温大于

温给定值时，变频器2F提升输出频率，提高水泵

的转速，加快冷冻水的循环；反之，则降低频率，

降低水泵转速。在自动运行方式下，将3台水泵设

定自动循环周期，定时自动循环使用。3台水泵的

开闭顺序为“先开先关”的顺序，当室内热负荷加

大时，若变频器2F的输出频率已升至50Hz，经一

定延时（如20min），当检测温值仍大于温给定

值时，通过PLC程序控制，把3#水泵切换为工频运

行，再投入4#水泵变频运行，如此循环，直到变频

运行5#水泵。当3台水泵被全部投入运行，且变频

泵频率已至50Hz，经延时若频率仍没下降，则由

PLC输出报警，提醒及时修改空调机组设

定值；相反，当室内热负荷减小时，变频器2F降低

输出频率，降低5#泵的转速，当频率降到20Hz时，

若检测温值仍低于温给定值时，经延时（如

20min），停止3#泵，依此类推。为保证变频器2F

只控制一台水泵，将KM31、KM41和KM51电气

互锁和程序互锁，同时须将KM31与KM32、KM41

与KM42、KM51与KM52电气互锁。当变频器2F

或水泵发生故障时，由PLC输出声光报警，提示工

作人员及时检修。

3.3井水泵软起动控制方案设计

如图1所示，利用PLC控制一台软起动器，即

可分别起动4台井水泵.将井水泵的运行方式设计为

手动方式。具体控制过程为：按下控制面板上相应的起动按钮，如按下6#泵起动按钮，PLC控制KM61

吸合并运行软起动器，软起动6#井水泵。当软起动

器起动完毕后利用其辅助触点反馈信号给PLC，

PLC断开KM61并立即闭合KM62，将6#井水泵切

入工频运行，并停止运行软起动器，依此类推。为

防止软起动器同时起动两台以上的井水泵，须将

KM61、KM71、KM81、KM电气互锁和程序互

锁，另须将KM61与KM62、KM71与KM72、KM81

与KM82、KM与KM92电气互锁，

4 S7-200与MM430变频器的通信设置

S7-200PLC作为核心控制部件，它有总线访问

权，可以读取或改写变频器的状态，控制软起动器

的运行状态，从而达到控制和监视设备运行状态的

目的。系统采用总线式拓扑结构，两台变频器采用

总线接插件连入总线。S7-200选用S7-222CPU，软

件采用WIN3.2。采用西门子Profibus屏蔽电缆及9

针D形网络连接头。利用S7-222的自由通信口功

能，即RS485通信口。由用户程序实现USS协议与

两台MM430变频器通信。在硬件连接完毕后，需

要对两台MM430变频器的通信参数进行设置，如

表1所示。

5软件设计

在应用设计中，PLC起到“总监总控”的角色，

可以对两台变频器的状态进行查询和控制。程序首

先将S7-222的通信口初始化为自由通信口方式，然

后程序进入一个顺序控制逻辑功能块。控制顺序为：

手动起动井水泵，在井水流量满足要求的情况下，

自动运行设备冷冻水循环泵和空调冷冻水循环泵。

在PLC的程序中设计了井水泵的手动软起动井水泵

控制、设备冷冻水循环泵和空调冷冻水循环泵自动

定时循环程序；同时设计了设备冷冻水循环泵和空调冷冻水循环泵的手动控制程序。在本系统中采用

了变频器自身控制的方法，这样就省去了对PLC的

PID算法的编程。

6结论

本系统设计实际应用运行一个夏季后，得出与

上个季度循环水泵电能消耗数据及故障次数如表2

所示。数据显示，系统改造后节能达30%以上，并

且在春，秋、冬季节空调冷冻水循环泵的节能效果

会更加明显，并且故障发生次数大幅下降。因此采

用调速调节流量的方式，可以大幅度降低截流能量

的损耗，具有显著的节能效果，并能延长水泵的寿

命，提高系统运行的稳定性，降低生产成本，提高

生产效率。

参考文献

[1]王仁祥,王小曼.变频器在空调中的应用.通用变

频器选型,应用与维护.:邮电出版社,2002:

176-202.

[2]西门子有限公司.MM430通信设置.MICROMASTER

430使用大全.2003.12.

[3]蔡行健.S7-200模块.深入浅出西门子S7-200PLC.

:航空航天出版社,2003:95-125.

[4]原魁,刘伟强.变频器基础及应用.:冶金工业出

版社,2006.

[5]罗宇航.流行PLC实用程序及设计(西门子S7-200系

列).西安:西安电子科技大学出版社,2004.

叮叮猫进士 回答采纳率:42.2% 2010-03-24 20:38 随着我国经济的高速发展，交流变频调速技术已经进入一个崭新的时代，其应用越来越广泛。而电梯作为现代高层建筑的垂直交通工具，与人们的生活紧密相关。随着人们对其要求的提高，电梯得到了快速的发展，其拖动技术已经发展到了变压变频调速，其逻辑控制也由PLC代替原来的继电器控制。

通过对变频器和PLC的合理选择和设计，大大提高了电梯的控制水平，并改善了电梯运行的舒适感，使电梯得到了较为理想的控制和运行效果。并利用旋转编码器发出的脉冲信号构成位置反馈，实现电梯的位移控制。通过PLC程序设计实现楼层计数、换速信号、开门控制和平层信号的数字控制，取代井道位置检测装置，提高了系统的可靠性和平层精度。该系统具有先进、可靠、经济的特色。该电梯控制系统具有司机运行和无司机运行的功能，并且具有指层、厅召唤、选层、选向等功能和具有集选控制的特点。

： 电梯； PLC； 变频调速； 旋转编码器

ABSTRACT

As China's rapid economic dlopment, exchange of VVVF technology has entered a new era, its application more widely. The elevator as a modern high-rise building the vertical transport, and is closely related to people's lives, as people raise their requirements, the lift has been the rapid dlopment of its technology has dloped to drag the PSA Frequency Control, the logic control Also by the PLC to replace the original control relays.

Through the PLC chip and a reasonable cho and design, Greatly improving the control of the elevator, the elevator and to improve the operation of comfort, so that the lift has been better control and operation results. And using a rotary encoder pulse a ition feedback, and lift the precise control of displacement. PLC program designed to achi through the floor count, for speed signal, to open the door of peace control of the digital control signals to replace Wells Road location detection devs, improving the reliability of the accuracy of the peace. The has aanced, reliable and economic characteristics.The elevator control has run drivers and drivers operating without that manual and automatic features, and with that layer, called the Off for the election of the Commission to function, with election-control characteristics.

Keywords: lift ; PLC; VVVF; rotary encoder

目 录

1 绪论 1

1.1 PLC控制交流变频电梯的 1

1.2 电梯控制的国内外发展现状 2

1.3 题目选择的来源与意义 3

1.4 本文所做的主要工作 3

2 电梯设备的介绍 4

2.1 电梯设备 4

2.1.1 电梯的分类 4

2.1.2 电梯的主要参数 4

2.1.3 电梯的安全保护装置 5

3 变频器的选择及其参数计算 7

3.1 变频器的分类 7

3.2 变频器的选择 7

3.2.1 变频器品牌型号的选择 7

3.2.2 变频器规格的选择 8

3.2.3 选择变频器应满足的条件 8

3.3 VS-616G5型通用型变频器 8

3.4 变频器有关参数的计算 10

3.4.1 变频器容量的计算 10

3.4.2 变频器制动电阻的计算 11

4 PLC的选择及硬件开发 12

4.1 PLC 12

4.2 件的选择 14

4.2.1 PLC的选择 14

4.2.2 轿厢位置的检测元件 14

4.3 PLC硬件系统的设计 16

4.3.1 设计思路 19

4.3.2 I/O点数的分配及机型的选择 21

5 系统软件开发 25

5.1 电梯的三个工作状态 25

5.1.1 电梯的自检状态 25

5.1.2 电梯的正常工作状态 25

5.1.3 电梯的强制工作状态 26

5.2 系统的软件开发方法确定 26

5.2.1 软件设计特点 26

5.2.2 软件流程 27

5.2.3 模块化编程 29

5.3 系统的软件开发 30

5.3.1 电路的开关门运行回路 30

5.3.2 电梯的外召唤信号的登记消除及显示回路 33

5.3.3 利用旋转编码器获取楼层信息 35

5.3.4 呼梯铃控制与故障报警 35

5.3.5 电梯的消防运行回路 36

结 论 38

致 谢 39

参考文献 40

附录 Ⅰ VS-616G5型变频器的常用参数 41

附录 Ⅱ VS-616G5变频器主要参数设置表 42

附录 Ⅲ 梯形图 43

急求PLC变频恒压供水

基于PLC的恒压供水系统设计

摘要

随着生活水平的日趋提高，新技术和先进设备的应用

，使给供水设计得到了发展的机遇。于是选择一种符合各方面规范、卫生安全而又经济合理的供水方式，对我们给供水设计带来了新的挑战。本系统采用PLC进行逻辑控制，采用带PID功能的变频器进行压力调节，系统存在工作可靠，使用方便，压力稳定，无冲击等优越性。

本设计恒压变频供水设备由PLC、变频器、传感器、低压电气控制柜和水泵等组成。通过PLC、变频器、继电器、接触器控制水泵机组运行状态,实现管网的恒压变流量供水要求。设备运行时,压力传感器不断将管网水压信号变换成电信号送入PLC,经PLC运算处理后,获得控制参数,通过变频器和继电器控制元件自动调整水泵机组高效率地运行。供水系统的主要包括水泵的自动启停控制、供水压力的测量与调节、系统主管道水压的；系统水处理设备运转的监视、控制；故障及异常状况的报警等。现场站内的按预先编制的软件程序来满足自动控制的要求，即根据供水管的高/低水压位信号来控制水泵的启/停及进水控制阀的开关，并且进行溢水和枯水的预警等。

文中详细介绍了所选PLC机、变频器、传感器的特点、各高级单元的使用及设定情况，给出了系统工作流程图、程序设计流程图及设计程序。

：

可编程；变频器；传感器

目录

1前言

11.1供水系统发展过程及现状

11.2供水系统的概述

21.2.1．变频恒压供水系统主要特点：

21.2.3．恒压供水设备的主要应用场合：

21.2.4．恒压供水技术实现：

32

系统总体设计方案

42.1系统设计方案

42.1.1

系统控制要求

42.1.2

控制方案

42.1.3运行特征

52.1.4

系统方案

52.2可编程(PLC)的特点及选型

72.2.1

PLC特点及应用

72.2.2可编程的选型

82.2.3．PLC

CPM2A模拟量输入/输出单元

12

2.3变频器选型及特点

15

2.3.1

ABB产品信息：

15

2.3.2

变频节能理论：

15

2.3.3．变频恒压供水系统及控制参数选择：

16

2.3.4．变频恒压供水系统的优点及体现

17

2.4

远传压力表

19

2.4.1

主要技术指标

19

2.4.2结构原理

19

2.5

系统控制流程设计

20

2.5.1系统组成及作用

20

2.5.2

系统运行过程

20

3软件设计

24

3.1

系统中检测及控制开关I/O分配

24

3.2

I/O地址及标志位分配表

25

3.3

流程图

28

3.4

程序设计：

29

4.结论

43

致谢

44

参考文献

45

plc设计

PLC和变频器在空调系统中的节能应用

摘要:介绍一种以PLC作为总控制部件，采用变频器控制空调冷冻水循环泵，构成恒压

循环供水；变频调速循环供水，以及用PLC控制一台软起动器分别起动4台井水泵的控制系统。

从而实现节能的目的，提高系统的可靠性，确保设备的安全运行。

：PLC；变频器；软起动器；节能

1引言

晶澳太阳能有限公司采用3台设备制冷机组用

于生产设备制冷，设备冷冻水循环泵2台，额定功

率30kW，一备一用。另采用2台空调制冷机组用

于环境制冷，空调冷冻水循环泵3台，额定功率

37kW，二用一备。两种循环水泵均为工频全速运转，

由于设备冷冻水采用传统的固定节流方式来满足生

产设备恒压供水要求和空调冷冻水采用固定节流的

方式实现调节室内温度的目的，造成了大量电能的

浪费，减短了水泵和阀门的使用寿命。现改造为由

PLC作为核心控制部件，由变频器和设备冷冻水泵

组成恒压供水系统。空调冷冻水根据温△T控制

原理，由变频器，PID温，温度变送器，

循环泵组成温△T控制变频调速系统。

现公司有4口水井，井水泵额定功率为75kW，

采用工频恒速运行。井水统一供给两种制冷机组冷

却水、其他车间用水、消防用水等。由于井水泵的

自耦降压起动方式控制机构宠大，故障率高。现改

造为由PLC控制一台软起动器分别起动4台井水泵

的起动方式。

2硬件配置

设计选用一台PLC作为核心控制部件，控制井

水泵的软起动，设备冷冻水恒压供水和空调冷冻水

的变频调速。其中，PLC选用Siemens公司的s7-200，

CPU选用S7-222，电源模块一块，数字扩展模块选

用EM223 24VDC 16输入/16输出。共24个输入点，

22个输出点。数字量输入主要有循环泵手/自动运行

方式的切换，循环水泵和井水泵的手动启/停作和

井水流量反馈。数字输出点用于19点继电器输出和

两个冷冻水系统故障报警和井水流量报警。

变频器选用MicroMaster430系列2台，一台额

定功率30kW，用于控制设备冷冻水循环泵，另一

台额定功率37kW，用于控制空调冷冻水循环泵。

MicroMaster430系列变频器是风机类和水泵类的专用变频器，它拥有内置PID调节器，可以提高供水

压力的控制精度，改善系统的动态响应。软起动器

选用SIRIUS 3RW40系列一台，额定功率75kW，

用于软起动井水泵。PID温一台，选用

Tranit（全仕）G-8系列PID双路温，

用于设定温，并将PID处理后的4～20mA的模拟

信号送至变频器。压力变送器一个，用于检测设备

冷冻水的管网压力，并将压力信号反馈给变频器。

温度变送器两个，用于检测蒸发器两端的温度，并

将温度信号送至PID温。

3控制方案设计

3.1设备冷冻水恒压供水控制方案设计

控制原理如图2所示，设备冷冻水循环系统是

一个密闭的系统，由1#，2#循环泵供水，供水压力

要求在4.0±0.5Mbar。正常情况下，一台循环泵工

频全速运转时，出水压力可达7.5 Mbar。具有很大

的裕量，为避免电能的浪费，将设备冷冻水循环系

统设计为恒压供水系统。方案设计有手动/自动两种

工作方式。

在手动方式下，可以根据实际情况现

场决定起/停水泵的变频运行，并设优先控制

级，不受PLC的自动控制，以保证检修或出现故障

时的安全使用。

自动方式控制过程：将控制面板上设备冷冻水

泵的手动/自动开关，打到“自动”档，由井水泵的运

行给定PLC设备冷冻水泵的起动信号，PLC控制

KM11吸合，并与变频器通信，由变频器1F软起动

1#循环泵。压力变送器检测设备冷冻水管网压力，

转化为4～20mA的模拟信号反馈至变频器1F，变频器1F通过内置的PID将检测压力与压力给定值

进行比较优化计算，输出运行频率调节1#循环泵

的转速。当压力变送器检测到的管网压力低于给定

压力时，变频器输出频率上升，增加1#泵的转速，

提高管网压力；反之，则频率下降，降低1#水泵的

转速。为防止备用泵在备用期间发生锈蚀现象，在

自动控制方式下，将1#、2#循环泵设置起始/停止周

期，使其自动定时循环使用。

为避免在水泵切换时，管网压力变化过大，应

采取必要的起/停时间协调措施，以尽量保证水压的

稳定，并在切换过程中，对压力检测信号进行一定

延时的“屏蔽”，防止变频器在较高的压力信号下不

起动。切换过程为：当设定的循环周期已到时，屏

蔽压力检测信号。将正在运行的水泵的频率升至

50Hz后切换为工频运行，之后将备用泵变频起动

（备用泵与运行泵不固定），在频率升至30Hz时，

切除工频泵，并取消对压力信号的屏蔽，恢复正常

运行，如此循环。在水泵切换时为了防止KM11与

KM12、KM21与KM22、KM11与KM22误动作同

时吸合发生故障，须将它们电气互锁和程序互锁。

当工作泵发生故障时，则立即停止工作泵，将备用

泵投入变频运行，并输出声光报警，提示

及时检修，当变频器发生故障时则停止水泵运行立

即输出报警。

3.2空调冷冻水系统循环泵变频调速控制方案设计

控制原理如图3所示，空调冷冻水系统的供回

水温度之反映了冷冻水从室内携带热量的情况。

温大，说明室内温度高，应提高冷冻水泵的转速，

加快冷冻水循环；反之，温小，说明室内温度低，

可以适当降低冷冻水泵的转速，减缓冷冻水循环。

一般空调冷冻水系统设计温为5oC~7oC。通

过温△T控制，控制冷冻水系统的循环状态，可

以降低能源损耗，延长水泵的寿命。此外，空调冷

冻水系统是一个密闭的系统不必考虑恒压问题。

和循环泵温闭环变频调速系统，控制冷

冻水泵的转速随着室内热负载的变化而变化。工作

过程为：温度变送器1、2分别在空调机组蒸发器输

入和输出端测得温度后，转换为4～20mA的标准信

号送入PID温，经PID与给定温值比较

处理后，输出4～20mA的标准信号到变频器2F的

模拟量输入端，变频器2F输出相应频率，调节循环

水泵的转速，达到控制温度的目的，形成一个完整

的闭环控制系统。系统设计为手动和自动两种控制

方式手动方式工作过程与设备冷冻水泵手动工作方

式类似自动控制过程为：将控制面板上的空调冷冻

水循环泵手动/自动控制开关打到“自动”档，系统将

在自动方式下运行，由井水泵的运行给定PLC空调

冷冻水泵起动指令后，首先控制KM31吸合投入3#

循环泵变频运行，由温度变送器1、2检测蒸发器两

端的温度，并将温度信号送到PID温，PID

温将检测到的温与给定温比较处理后

的标准信号反馈给变频器2F。若检测到的温大于

温给定值时，变频器2F提升输出频率，提高水泵

的转速，加快冷冻水的循环；反之，则降低频率，

降低水泵转速。在自动运行方式下，将3台水泵设

定自动循环周期，定时自动循环使用。3台水泵的

开闭顺序为“先开先关”的顺序，当室内热负荷加

大时，若变频器2F的输出频率已升至50Hz，经一

定延时（如20min），当检测温值仍大于温给定

值时，通过PLC程序控制，把3#水泵切换为工频运

行，再投入4#水泵变频运行，如此循环，直到变频

运行5#水泵。当3台水泵被全部投入运行，且变频

泵频率已至50Hz，经延时若频率仍没下降，则由

PLC输出报警，提醒及时修改空调机组设

定值；相反，当室内热负荷减小时，变频器2F降低

输出频率，降低5#泵的转速，当频率降到20Hz时，

若检测温值仍低于温给定值时，经延时（如

20min），停止3#泵，依此类推。为保证变频器2F

只控制一台水泵，将KM31、KM41和KM51电气

互锁和程序互锁，同时须将KM31与KM32、KM41

与KM42、KM51与KM52电气互锁。当变频器2F

或水泵发生故障时，由PLC输出声光报警，提示工

作人员及时检修。

3.3井水泵软起动控制方案设计

如图1所示，利用PLC控制一台软起动器，即

可分别起动4台井水泵.将井水泵的运行方式设计为

手动方式。具体控制过程为：按下控制面板上相应的起动按钮，如按下6#泵起动按钮，PLC控制KM61

吸合并运行软起动器，软起动6#井水泵。当软起动

器起动完毕后利用其辅助触点反馈信号给PLC，

PLC断开KM61并立即闭合KM62，将6#井水泵切

入工频运行，并停止运行软起动器，依此类推。为

防止软起动器同时起动两台以上的井水泵，须将

KM61、KM71、KM81、KM电气互锁和程序互

锁，另须将KM61与KM62、KM71与KM72、KM81

与KM82、KM与KM92电气互锁，

4 S7-200与MM430变频器的通信设置

S7-200PLC作为核心控制部件，它有总线访问

权，可以读取或改写变频器的状态，控制软起动器

的运行状态，从而达到控制和监视设备运行状态的

目的。系统采用总线式拓扑结构，两台变频器采用

总线接插件连入总线。S7-200选用S7-222CPU，软

件采用WIN3.2。采用西门子Profibus屏蔽电缆及9

针D形网络连接头。利用S7-222的自由通信口功

能，即RS485通信口。由用户程序实现USS协议与

两台MM430变频器通信。在硬件连接完毕后，需

要对两台MM430变频器的通信参数进行设置，如

表1所示。

5软件设计

在应用设计中，PLC起到“总监总控”的角色，

可以对两台变频器的状态进行查询和控制。程序首

先将S7-222的通信口初始化为自由通信口方式，然

后程序进入一个顺序控制逻辑功能块。控制顺序为：

手动起动井水泵，在井水流量满足要求的情况下，

自动运行设备冷冻水循环泵和空调冷冻水循环泵。

在PLC的程序中设计了井水泵的手动软起动井水泵

控制、设备冷冻水循环泵和空调冷冻水循环泵自动

定时循环程序；同时设计了设备冷冻水循环泵和空调冷冻水循环泵的手动控制程序。在本系统中采用

了变频器自身控制的方法，这样就省去了对PLC的

PID算法的编程。

6结论

本系统设计实际应用运行一个夏季后，得出与

上个季度循环水泵电能消耗数据及故障次数如表2

所示。数据显示，系统改造后节能达30%以上，并

且在春，秋、冬季节空调冷冻水循环泵的节能效果

会更加明显，并且故障发生次数大幅下降。因此采

用调速调节流量的方式，可以大幅度降低截流能量

的损耗，具有显著的节能效果，并能延长水泵的寿

命，提高系统运行的稳定性，降低生产成本，提高

生产效率。

参考文献

[1]王仁祥,王小曼.变频器在空调中的应用.通用变

频器选型,应用与维护.:邮电出版社,2002:

176-202.

[2]西门子有限公司.MM430通信设置.MICROMASTER

430使用大全.2003.12.

[3]蔡行健.S7-200模块.深入浅出西门子S7-200PLC.

:航空航天出版社,2003:95-125.

[4]原魁,刘伟强.变频器基础及应用.:冶金工业出

版社,2006.

[5]罗宇航.流行PLC实用程序及设计(西门子S7-200系

列).西安:西安电子科技大学出版社,2004.

叮叮猫进士 回答采纳率:42.2% 2010-03-24 20:38 随着我国经济的高速发展，交流变频调速技术已经进入一个崭新的时代，其应用越来越广泛。而电梯作为现代高层建筑的垂直交通工具，与人们的生活紧密相关。随着人们对其要求的提高，电梯得到了快速的发展，其拖动技术已经发展到了变压变频调速，其逻辑控制也由PLC代替原来的继电器控制。

通过对变频器和PLC的合理选择和设计，大大提高了电梯的控制水平，并改善了电梯运行的舒适感，使电梯得到了较为理想的控制和运行效果。并利用旋转编码器发出的脉冲信号构成位置反馈，实现电梯的位移控制。通过PLC程序设计实现楼层计数、换速信号、开门控制和平层信号的数字控制，取代井道位置检测装置，提高了系统的可靠性和平层精度。该系统具有先进、可靠、经济的特色。该电梯控制系统具有司机运行和无司机运行的功能，并且具有指层、厅召唤、选层、选向等功能和具有集选控制的特点。

： 电梯； PLC； 变频调速； 旋转编码器

ABSTRACT

As China's rapid economic dlopment, exchange of VVVF technology has entered a new era, its application more widely. The elevator as a modern high-rise building the vertical transport, and is closely related to people's lives, as people raise their requirements, the lift has been the rapid dlopment of its technology has dloped to drag the PSA Frequency Control, the logic control Also by the PLC to replace the original control relays.

Through the PLC chip and a reasonable cho and design, Greatly improving the control of the elevator, the elevator and to improve the operation of comfort, so that the lift has been better control and operation results. And using a rotary encoder pulse a ition feedback, and lift the precise control of displacement. PLC program designed to achi through the floor count, for speed signal, to open the door of peace control of the digital control signals to replace Wells Road location detection devs, improving the reliability of the accuracy of the peace. The has aanced, reliable and economic characteristics.The elevator control has run drivers and drivers operating without that manual and automatic features, and with that layer, called the Off for the election of the Commission to function, with election-control characteristics.

Keywords: lift ; PLC; VVVF; rotary encoder

目 录

1 绪论 1

1.1 PLC控制交流变频电梯的 1

1.2 电梯控制的国内外发展现状 2

1.3 题目选择的来源与意义 3

1.4 本文所做的主要工作 3

2 电梯设备的介绍 4

2.1 电梯设备 4

2.1.1 电梯的分类 4

2.1.2 电梯的主要参数 4

2.1.3 电梯的安全保护装置 5

3 变频器的选择及其参数计算 7

3.1 变频器的分类 7

3.2 变频器的选择 7

3.2.1 变频器品牌型号的选择 7

3.2.2 变频器规格的选择 8

3.2.3 选择变频器应满足的条件 8

3.3 VS-616G5型通用型变频器 8

3.4 变频器有关参数的计算 10

3.4.1 变频器容量的计算 10

3.4.2 变频器制动电阻的计算 11

4 PLC的选择及硬件开发 12

4.1 PLC 12

4.2 件的选择 14

4.2.1 PLC的选择 14

4.2.2 轿厢位置的检测元件 14

4.3 PLC硬件系统的设计 16

4.3.1 设计思路 19

4.3.2 I/O点数的分配及机型的选择 21

5 系统软件开发 25

5.1 电梯的三个工作状态 25

5.1.1 电梯的自检状态 25

5.1.2 电梯的正常工作状态 25

5.1.3 电梯的强制工作状态 26

5.2 系统的软件开发方法确定 26

5.2.1 软件设计特点 26

5.2.2 软件流程 27

5.2.3 模块化编程 29

5.3 系统的软件开发 30

5.3.1 电路的开关门运行回路 30

5.3.2 电梯的外召唤信号的登记消除及显示回路 33

5.3.3 利用旋转编码器获取楼层信息 35

5.3.4 呼梯铃控制与故障报警 35

5.3.5 电梯的消防运行回路 36

结 论 38

致 谢 39

参考文献 40

附录 Ⅰ VS-616G5型变频器的常用参数 41

附录 Ⅱ VS-616G5变频器主要参数设置表 42

附录 Ⅲ 梯形图 43

PLC论文相对来说比较简单，只要做熟悉一个，其他的触类旁通。。硬件图用VISIO可以很快的画出，软件编程也不复杂。难点在于和组态王结合进行相应的实时监测和控制。

基于PLC的物业供水系统设计

目录

摘要 I

1.绪论 1

1.1物业供水产生的背景和意义 1

1.2物业供水系统的国内研究现状 2

1.3物业供水的特点及应用范围 3

1.3.1物业供水控制系统的主要特点是： 3

1.3.2传统定压方式的弊病： 4

1.3.3物业供水控制系统的主要应用范围 4

1.4课题来源及本文的主要研究设计内容 5

1.4.1课题来源 5

1.4.2研究设计的主要内容 5

2.物业供水系统 6

2.1水泵供水的主要参数 6

2.2供水系统的基本特性 6

2.3水泵调速运行的节能原理 7

2.4变频调速原理 9

3.物业供水系统的整体设计方案 10

3.1物业供水控制系统的构成 10

3.2系统要求实现的功能 12

3.3系统工作原理 13

4.物业供水系统的硬件设计 16

4.1系统硬件组成 16

4.2可编程(PLC)选型 16

4.3变频器选型 17

4.4水泵及其电动机的选型 19

4.5远传压力表选型 20

4.6触摸屏 21

4.7软启动器、自耦变压器 21

4.8 PLC用隔离变压器、低压电器、控制柜 21

4.9系统电路设计 21

4.9.1系统主电路 21

4.9.2系统控制电路 22

4.9.3 PLC I/O分配 23

4.9.4缺水保护电路 24

5.系统的软件设计 25

5.1 PID调节 25

5.1.1 PID调节原理 25

5.1.2 PID参数设置 27

5.1.3 PID设定值的调整 27

5.1.4 PID控制算法 28

5.2系统运行主程序 29

5.3故障检测子程序 30

5.4数字PID子程序 30

5.5泵切换程序 31

5.6对外通讯子程序 33

6.实验室现场调试与小结 33

6.1硬件功能性调试 33

6.2系统总体调试 34

6.3小结 34

7.结束语与技术展望 35

7.1结束语 35

7.2技术展望 36

致 谢 37

参考文献 38

附录 39

兄弟：你的要求太高了，这个工程量不小。建议你花钱买，这种事情在百度是不好解决。你一定是自己的工程，又不想花钱请人。我们学PLC编程是要化钱的啊！

这个很简单的，我们上学时就做过，只要给4台水泵编号让他们循环工作就可以了，你可以找找相关资料，物业供水的很多的