PLC控制技术在水塔水箱自动365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 系统中的应用

1 引言

      水塔水箱自动365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 系统在各行各业的生产和生活中都起着至关重要的作用。如何保证365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 系统安全、可靠、稳定地运行是很多行业都很关注的问题。把先进的plc控制技术和变频技术等自动化控制技术应用到365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 领域，成为对365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 系统的要求。

      在水塔水箱自动365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 系统中，如果用户用水量需要变化时，利用改变阀门开度变化传统的调整方法，会造成365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 压力不足或过大情况，容易造成资源浪费和产生安全隐患。因此，在一些用水量变化大、水压控制高且流量完全由用户确定的365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 系统采用变频调速技术则显得尤为重要。

2 水塔水箱自动365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 系统工作原理

      水塔水箱自动365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 系统就是变频调速技术在365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 中的应用，其采用pid调节技术，使365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 压力恒定在一个设定范围，其具有恒水压力波动小，节能效果明显。实验中采用循环软启方式。

      它的工作原理是：当变频泵运行到工频50hz时，此时的实际365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 压力若还没有达到设定的365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 压力，不是直接启动另外一台水泵，而是将当前以变频运行的水泵直接切换到工频方式运行，而以变频方式启动另外一台水泵，以达到维持系统压力的目的。在切换水泵时，按照先启先停的方式进行。这样的好处是机组中的每一台水泵在工作中都可以被使用到。

      在水塔水箱自动365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 系统运行过程中，将365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 管网实际压力与设定压力比较，将得到的压力差经过pid控制器计算与转换，得到变频器输出频率的变化值后，调节水泵机组的运行方式和运行速度，最终使实际365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 压力与设定压力值相等。

3 水塔水箱自动365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 系统硬件设计

      水塔水箱自动365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 系统由水箱、管路、阀门和水泵机组、电气操作系统和各种传感器、仪表等组成。电气操作系统由plc、变频器(mm440)、小型断路器、交流接触器、热继电器、直流电源、小型电磁继电器以及各种指示灯和主令器件组成；传感器和仪表包括温度传感器、压力传感器、电压变送器、电流变送器、功率变送器等。

      在此水塔水箱自动365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 系统中，传感器将365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 管中的压力转换成电量信号后，传送到plc的特殊功能模块，进行数据处理后传给变频器控制电动机。变频器是这个系统中的核心器件，通过plc对变频器的控制，就可以改变365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 管中的压力，实现恒压365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 的要求。plc将模拟量输入、输出模块经过转换后的数据进行pid运算，然后将计算值输出变频器，变频器根据输入的模拟量，改变输出的电压及频率，从而实现对电机转速的调节，改变管内压力值。 

根据控制要求，水泵机组由四台水泵组成。第一台水泵变压不足时，将第一台水泵切入工频运行，再投入第二台变频泵第四台水泵启动。停泵时先停第一台工频泵，再停第二台工频先开先停。

4 水塔水箱自动365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 系统软件设计

4.1程序模块设计

      软件系统设计基于windows平台的32位编程软件包step-7 micro win，采用模块化设计方法，主程序的流程图如图3所示。

      除主程序的流程以外，程序模块设计还涉及到定时器t0初始化程序、中断服务程序、故障报警子程序等相应的模块。

4.2组态软件

      本系统我们采用wincc组态软件[6]。wincc是一个工控系统中的一个电脑控制组态软件，它他可以和plc通讯，可以点击组态中的按钮来操作一些设备的运行或停止；plc是可编程控制器[7]，可以利用自己的程序来控制一些设备的运行顺序和状态，是工业中必不可少的一种控制方式。

因组态软件不能直接读取aiw通道中的数据，所以运用step7中的传送指令，将aiw通道中的数据传送到变量存储区中，以便组态软件从中读取数据。

4.3wincc与s7-200plc的通信

      wincc与s7-200系列plc的通信，可以采用ppi和profibus两种协议之一进行。通过profibus协议进行wincc与s7-200系列plc通信的实现,需要以下几点：

(1)软硬件要求

      pc机，windows98操作系统；s7-200系列plc；cp5412板卡或者其他同类板卡，如：cp5613，cp5611；em277 profibus dp模块；profibus电缆及接头；安装cp5412板卡的驱动；安装wincc 4.0或以上版本；安装com profibus软件。

(2)组态

      首先，打开simatic net\com profibus，重新建立一个组态，主站为softnet-dp，从站是em277 profibus-dp。

(3)设置pg/pc interface

      在设置完成后可以诊断硬件配置是否正确、通信是否成功。

(4)wincc的设置

      在wincc变量管理器中添加一个新的驱动程序，新的驱动程序选择profibus dp.chn，设定参数。

(5)建立变量

      wincc中的变量类型有in和out。in和out是相对于主站来说的，即in表示wincc从s7-200系列plc读入数据，out表示wincc向s7-200系列plc写出数据。in和out与数据存储区v区对应。

(6)优缺点

      优点：该方法数据传输速度快，易扩展，实时性好；

      缺点：传送数据区域有限(最大64字节)，在plc中也必须进行相应的处理，且硬件成本高，需要profibus总线等硬件，还需要com profibus软件。

      应用场合：适用于要求高速数据通信和实时性要求高的系统。 

5 结束语

      文中介绍的新型365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 方式不论在设备的投资运行的经济性，还是系统的稳定性和可靠性，自动化程序等方面，都是具有无法替代的优势，而且具有显着的节能效果。目前，该水塔水箱自动365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 系统正向着高可靠性、全数字化微机控制、多品种的方向发展，而追求高度智能化、系列化、标准化将成为必然趋势。