三菱小型plc恒压供水控制系统
摘 要在现在社会快速发展的阶段，城市的居住基本都是以小区形式，而供水系统就在小区处于非常重要的地位。如今城市用水量也在加大，供水系统的要求有严峻的挑战。本文用了FX2N-48MR PLC，变频器，传感器等设备。这个系统根据供水管网的水量使用情况, 调整水泵转速, 实行了自动恒压供水, 提高节能的作用。本文说明了恒压供水系统的原理，和组成该系统的结构。使压力传感器和变频器合理的组合在一起，组成了恒压供水系统。这个系统就是管网水压设定参数，控制变频器的频率来调节水泵中电机的转动速度，能利用变频器对水泵的调速，实现水管水压的闭环调节，从而达到真正的恒压供水。综上所述，恒压供水是现在城市中小区供水的主流发展方向。用PLC控制的供水系统能更加容易实现价格低廉等特点,是较为适合的控制器。
目 录
第一章 绪论 5
1.1课题的提出 5
1.2 课题的意义 5
1.3课题主要内容 6
第二章 设计方案 7
2.1系统设计总方案 7
2.2系统设计的基本步骤 7
2.3系统控制方案 8
第三章 系统的硬件设计 9
3.1可编程控制器 9
3.1.1 可编程控制器定义及其特点 9
3.1.2 PLC的选型方法 9
3.1.3 FX2N48MR 主要功能模块介绍 10
3.2 变频器 10
3.2.1 变频器工作原理 10
3.2.2 变频器选型 11
3.2.3西门子变频器MM440功能设置 11
3.3 触摸屏 13
3.3.1 触摸屏工作原理及特点 13
3.3.2 触摸屏选型 13
3.4 硬件接线 14
第四章 系统软件设计 15
4.1 软件设计结构图 15
4.2 PID控制算法 16
4.2.1 PID控制介绍及特点 16
4.2.2 PID控制算法 16
4.3 程序设计 16
4.3.1 I/O的地址分配表 16
4.3.2 程序 18
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
/> 4.4触摸屏画面设计 20
第五章 现场调试 21
5.1调试过程中的问题及解决方案 21
第一章 绪论
1.1课题的提出
由于居民日常用水和工业用水会随季节、昼夜等变化而随之发生变化，如采取传统的供水方式不仅影响生活也不利于资源的优化配置。传统的供水系统已经不能满足人们的需求，为了能更合理的分配资源，使能最大限的为人们所用，可采用变频恒压供水方式来代替传统的供水系统，以达到供水稳定，满足人们需求，合理优化分配等目的。
本文介绍的是关于变频恒压供水系统的设计,因为变频恒压供水系统有高效节能,恒压供水,安全卫生,自动运行,管理简便等优点,非常适合现在的国民需求。恒压供水系统会根据用水量的多少,调节变频器的频率来控制电机的运转来控制供水量,水量是持续改变的状态下保持供水水压恒定。这个要求是当今社会供水系统应当实现的目标。变频调速是现在最优的一项电机调速技术,是现在国际上性能最佳的技术。也是应用广泛和最有发展前途的技术。它具有很高的效率,比较宽的范围和精度比较高的特点。变频器作为核心与PLC控制相互配合做成的控制系统。它的抗干扰能力强,组合非常的多样,编写程序易于理解,维修方便并且有较低的成本。在资源日益匮乏的今天,这一优点无疑于雪中送碳。
1.2 课题的意义
在人为的操作下的明显有很多不好的地方，为此需要自动化控制系统加入到人们的生活生产之中。在企业实际生产的过程中，压力控制尤为重要。如果一个系统的压力不稳定，会影响到企业的生产效率与生产质量，还有可能影响到企业的生产安全，一些资源，能源的合理分配使用等一些隐藏的问题。但是人们对现在的控制需求很高，一些的控制方案已经实现不了企业需求，因此人们开始便引入了PLC。
PLC具有很多优点，比如：它自身的抗干扰功能非常的强，自身的可靠性也相当的高，它的通用性能非常的好，而且它的编程也十分的简易，使用者可以非常容易的掌握其使用方法，它的程序设计比较简单、现场调试的时间短，最重要的是它的体积小，当发生故障时维护起来也很方便，本身带有通讯接口，可实现网络化。所以PLC在压力控制系统中的使用很多。因此压力系统设计需要整定一组合适的PID参数来控制压力，来提高压力系统的控制水平。
1.3课题主要内容
本压力控制系统中使用FX2N5A对模拟量的输入进行模数转换和模拟量输出的数模转换，并且以三菱FX2N48MR PLC作为控制的核心控制器，能够在触摸屏上修改相关参数并且通过编写程序来控制模拟量输出，来控制变频器，从而控制水泵的转速，控制压力。
压力控制系统的设计内容有：
（1）西门子变频器MM440的各个参数的设置。
（2）PLC的程序设计以及程序中位置式PID调节运算，相应的参数整定。
（3）采用FX2N5A模拟量西门子变频器MM440的各个参数的设置。模块对模拟量的模数，数模转换。
（4）西门子触摸屏的画面设计以及通讯。
使用三菱FX2N48MR PLC、模拟量模块、西门子变频器、触摸屏来控制电机的转速，以控制水管的压力，从而使得压力系统的稳定。压力控制系统除了电气电路，还设有保护电路。
第二章 设计方案
2.1系统设计总方案
恒压控制系统设计主要分为：硬件和软件。
2.2系统设计的基本步骤
有如下几点需要在设计中需要特别注意的：
1、明白，明确恒压控制系统的控制逻辑。
2、确定输入输出点数和输入输出类型。根据恒压控制系统的控制方案，选择恒压控制系统所需输入输出模块。
3、根据I/O点数和类型选择合适的PLC及其模块类型。
4、配置输入输出点，绘制PLC的输入输出的接线图。
5、编写PLC程序，根据恒压控制要求编写出严谨缜密的程序。
6、下载PLC程序。
7、将恒压控制程序和硬件联机调试，从调试中发现的问题并解决问题，一直我们调试的结果符合预期，即调试成功。
基本步骤如图所示:
2.3系统控制方案
如下图21所示的系统控制框图,本设计的恒压控制系统主要的组成有：西门子触摸屏、可编程序控制器、西门子变频器、压力传感器、水泵。
图21 系统控制图
本恒压控制系统，由压力传感器来检测水管的压力，压力传感器输出的是0到20mA的电流信号，FX2N5A模拟量模块接收电流信号后，经过A/D转换后，再由PLC的CPU对其进行数据处理，PID运算，得到0到32000的数值，再由FX2N5A模拟量模块经过D/A转换产生0到10伏的控制信号传送给变频器。
西门子变频器根据输入模拟量的电压大小控制变频器的输出频率，从而改变电动机的转速，来控制压力。该恒压控制系统，可在触摸屏上设置各种控制参数，比如可设置PID的比例增益，积分时间，采样周期，过程变量的设定值等参数，同时在触摸屏上还可以显示当前的压力值。
目 录
第一章 绪论 5
1.1课题的提出 5
1.2 课题的意义 5
1.3课题主要内容 6
第二章 设计方案 7
2.1系统设计总方案 7
2.2系统设计的基本步骤 7
2.3系统控制方案 8
第三章 系统的硬件设计 9
3.1可编程控制器 9
3.1.1 可编程控制器定义及其特点 9
3.1.2 PLC的选型方法 9
3.1.3 FX2N48MR 主要功能模块介绍 10
3.2 变频器 10
3.2.1 变频器工作原理 10
3.2.2 变频器选型 11
3.2.3西门子变频器MM440功能设置 11
3.3 触摸屏 13
3.3.1 触摸屏工作原理及特点 13
3.3.2 触摸屏选型 13
3.4 硬件接线 14
第四章 系统软件设计 15
4.1 软件设计结构图 15
4.2 PID控制算法 16
4.2.1 PID控制介绍及特点 16
4.2.2 PID控制算法 16
4.3 程序设计 16
4.3.1 I/O的地址分配表 16
4.3.2 程序 18
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
/> 4.4触摸屏画面设计 20
第五章 现场调试 21
5.1调试过程中的问题及解决方案 21
第一章 绪论
1.1课题的提出
由于居民日常用水和工业用水会随季节、昼夜等变化而随之发生变化，如采取传统的供水方式不仅影响生活也不利于资源的优化配置。传统的供水系统已经不能满足人们的需求，为了能更合理的分配资源，使能最大限的为人们所用，可采用变频恒压供水方式来代替传统的供水系统，以达到供水稳定，满足人们需求，合理优化分配等目的。
本文介绍的是关于变频恒压供水系统的设计,因为变频恒压供水系统有高效节能,恒压供水,安全卫生,自动运行,管理简便等优点,非常适合现在的国民需求。恒压供水系统会根据用水量的多少,调节变频器的频率来控制电机的运转来控制供水量,水量是持续改变的状态下保持供水水压恒定。这个要求是当今社会供水系统应当实现的目标。变频调速是现在最优的一项电机调速技术,是现在国际上性能最佳的技术。也是应用广泛和最有发展前途的技术。它具有很高的效率,比较宽的范围和精度比较高的特点。变频器作为核心与PLC控制相互配合做成的控制系统。它的抗干扰能力强,组合非常的多样,编写程序易于理解,维修方便并且有较低的成本。在资源日益匮乏的今天,这一优点无疑于雪中送碳。
1.2 课题的意义
在人为的操作下的明显有很多不好的地方，为此需要自动化控制系统加入到人们的生活生产之中。在企业实际生产的过程中，压力控制尤为重要。如果一个系统的压力不稳定，会影响到企业的生产效率与生产质量，还有可能影响到企业的生产安全，一些资源，能源的合理分配使用等一些隐藏的问题。但是人们对现在的控制需求很高，一些的控制方案已经实现不了企业需求，因此人们开始便引入了PLC。
PLC具有很多优点，比如：它自身的抗干扰功能非常的强，自身的可靠性也相当的高，它的通用性能非常的好，而且它的编程也十分的简易，使用者可以非常容易的掌握其使用方法，它的程序设计比较简单、现场调试的时间短，最重要的是它的体积小，当发生故障时维护起来也很方便，本身带有通讯接口，可实现网络化。所以PLC在压力控制系统中的使用很多。因此压力系统设计需要整定一组合适的PID参数来控制压力，来提高压力系统的控制水平。
1.3课题主要内容
本压力控制系统中使用FX2N5A对模拟量的输入进行模数转换和模拟量输出的数模转换，并且以三菱FX2N48MR PLC作为控制的核心控制器，能够在触摸屏上修改相关参数并且通过编写程序来控制模拟量输出，来控制变频器，从而控制水泵的转速，控制压力。
压力控制系统的设计内容有：
（1）西门子变频器MM440的各个参数的设置。
（2）PLC的程序设计以及程序中位置式PID调节运算，相应的参数整定。
（3）采用FX2N5A模拟量西门子变频器MM440的各个参数的设置。模块对模拟量的模数，数模转换。
（4）西门子触摸屏的画面设计以及通讯。
使用三菱FX2N48MR PLC、模拟量模块、西门子变频器、触摸屏来控制电机的转速，以控制水管的压力，从而使得压力系统的稳定。压力控制系统除了电气电路，还设有保护电路。
第二章 设计方案
2.1系统设计总方案
恒压控制系统设计主要分为：硬件和软件。
2.2系统设计的基本步骤
有如下几点需要在设计中需要特别注意的：
1、明白，明确恒压控制系统的控制逻辑。
2、确定输入输出点数和输入输出类型。根据恒压控制系统的控制方案，选择恒压控制系统所需输入输出模块。
3、根据I/O点数和类型选择合适的PLC及其模块类型。
4、配置输入输出点，绘制PLC的输入输出的接线图。
5、编写PLC程序，根据恒压控制要求编写出严谨缜密的程序。
6、下载PLC程序。
7、将恒压控制程序和硬件联机调试，从调试中发现的问题并解决问题，一直我们调试的结果符合预期，即调试成功。
基本步骤如图所示:
2.3系统控制方案
如下图21所示的系统控制框图,本设计的恒压控制系统主要的组成有：西门子触摸屏、可编程序控制器、西门子变频器、压力传感器、水泵。
图21 系统控制图
本恒压控制系统，由压力传感器来检测水管的压力，压力传感器输出的是0到20mA的电流信号，FX2N5A模拟量模块接收电流信号后，经过A/D转换后，再由PLC的CPU对其进行数据处理，PID运算，得到0到32000的数值，再由FX2N5A模拟量模块经过D/A转换产生0到10伏的控制信号传送给变频器。
西门子变频器根据输入模拟量的电压大小控制变频器的输出频率，从而改变电动机的转速，来控制压力。该恒压控制系统，可在触摸屏上设置各种控制参数，比如可设置PID的比例增益，积分时间，采样周期，过程变量的设定值等参数，同时在触摸屏上还可以显示当前的压力值。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/2910.html
