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沈陽(yáng)機(jī)電業(yè)務(wù)處 FAE 孫承志

　　摘要：本文主要講述了臺(tái)達(dá)自動(dòng)化產(chǎn)品在給水行業(yè)無(wú)負(fù)壓智能供水系統(tǒng)中整合應(yīng)用，介紹了恒壓供水控制系統(tǒng)配置和工藝過(guò)程，以及臺(tái)達(dá)PLC、HMI應(yīng)用技巧。

　　關(guān)鍵字：PLC  PID 人機(jī)界面 宏指令 

　　1引言 

　　恒壓供水主要用于鍋爐、樓宇、工業(yè)廠房供水等眾多給水行業(yè)，關(guān)于恒壓供水項(xiàng)目屬于老生常談，控制系統(tǒng)技術(shù)方案比較成熟，實(shí)現(xiàn)方法也比較多，有專用的微機(jī)給水控制盒、變頻器自身PID控制，人機(jī)界面和PLC整合應(yīng)用，其原理和核心控制思路都是采用PID控制模型，實(shí)現(xiàn)無(wú)負(fù)壓恒壓供水，本文介紹后一種技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)恒壓供水，主要體現(xiàn)臺(tái)達(dá)整合應(yīng)用技術(shù)方案提供給客戶完美的自動(dòng)化體驗(yàn)。

　　2 控制系統(tǒng)技術(shù)方案配置

　　附表列舉出控制系統(tǒng)主要控制原件，其他輔助電氣器件不予贅述。

　　附表  元件表
　　

序號(hào)	元件名稱	型號(hào)規(guī)格	數(shù)量（臺(tái)）	備注
1	電源模塊	DVPPS02	1	24V，2A
2	PLC主機(jī)	DVP14SS11R2	1
3	PLC擴(kuò)展	DVP06XA－S	1	A/D、D/A
4	變頻器	VFD110F43B	1	11KW
5	人機(jī)界面	DOP－AS57BSTD	1	5.7”

　　
   3 控制系統(tǒng)原理概述

　　PLC主要利用PID指令達(dá)到恒壓供水控制要求，如圖1、2所示。

　　圖1控制系統(tǒng)原理a)

圖2 控制系統(tǒng)原理b)

　　4控制系統(tǒng)工藝及PLC程序概述

　　根據(jù)設(shè)備工作要求設(shè)定系統(tǒng)給定壓力（Mpa），作為PID自整定控制模型的SV值，壓力儀表傳感器將被控對(duì)象管道壓力（Mpa）實(shí)時(shí)采集作為PID自整定模型的PV值，二者數(shù)值大小比較后生成偏差值Et，按照調(diào)整好的比例系數(shù)Kp、積分系數(shù)Ki、微分系數(shù)Kd，PLC控制程序PID指令運(yùn)算結(jié)果控制輸出MV值，轉(zhuǎn)換為模擬量（0～10V）作為變頻器頻率給定信號(hào)，控制變頻器拖動(dòng)水泵電機(jī)輸出不同轉(zhuǎn)速，達(dá)到調(diào)節(jié)供水管道壓力的控制效果。

圖3

PID指令參數(shù)解釋如圖4所示。

圖4 PID指令參數(shù)解釋圖

　　PLC控制程序中管道壓力讀取部分如圖5所示。

　　圖5 PLC控制程序中管道壓力部分圖

　　PLC控制程序中關(guān)于采集管道壓力處理如圖6所示。

　　濾除掉06XA模塊采集數(shù)字量0～4000之外的數(shù)值，根據(jù)壓力傳感器和壓力變送器量程對(duì)應(yīng)關(guān)系計(jì)算出管道實(shí)際壓力（MPa）值。

　　圖6 PLC控制程序中關(guān)于采集管道壓力處理圖

　　PLC控制程序中PID指令運(yùn)用方法如圖7所示。

 圖7 PLC控制程序中PID指令運(yùn)用方法圖

　　PID指令運(yùn)算輸出作為變頻器頻率給定信號(hào)，同時(shí)轉(zhuǎn)換為頻率數(shù)值用于人機(jī)界面顯示，如圖8所示。

圖8 PID指令轉(zhuǎn)換圖

　　5人機(jī)界面控制畫面組成

　　人機(jī)界面主要有三個(gè)畫面：實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置和實(shí)時(shí)顯示，水泵運(yùn)行動(dòng)畫顯示，工作方式選擇等功能。分別介紹如圖9、10所示。

　　圖9主畫面圖

　　圖10 PID參數(shù)設(shè)置畫面圖

　　圖11 水泵運(yùn)行動(dòng)畫動(dòng)態(tài)顯示畫面圖

　　值得一提的是，水泵運(yùn)行的動(dòng)畫顯示是同過(guò)人機(jī)界面宏指令來(lái)完成的，效果雖沒(méi)有工控組態(tài)軟件那么豪華、賞心悅目，但是也把工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行狀態(tài)真實(shí)表現(xiàn)出來(lái)，滿足了客戶的需要。

　　宏指令分為三部分：CLOCK，子宏1，子宏2。

　　CLOCK Macro根據(jù)兩臺(tái)水泵不同運(yùn)行狀態(tài)分別調(diào)用SubMacro 1和SubMacro 2，如圖11、12。

　　SubMacro 1用于顯示水泵1的動(dòng)態(tài)運(yùn)行水流動(dòng)畫顯示。

　　圖11 SubMacro 1

　　SubMacro 2用于顯示水泵2的動(dòng)態(tài)運(yùn)行水流動(dòng)畫顯示。

 圖12 SubMacro 2

圖13

　　6總結(jié)

　　臺(tái)達(dá)自動(dòng)化產(chǎn)品成功整合應(yīng)用恒壓供水項(xiàng)目，實(shí)際恒壓供水效果良好，完全滿足客戶需求，用戶十分肯定臺(tái)達(dá)產(chǎn)品，通過(guò)本案介紹提供給客戶成熟可靠的技術(shù)方案，靈活應(yīng)用人機(jī)、PLC等工控產(chǎn)品，給客戶提供完美的自動(dòng)化控制產(chǎn)品體驗(yàn)。

　　作者簡(jiǎn)介：

　　孫承志 工程師 供職于中達(dá)電通股份有限公司沈陽(yáng)機(jī)電業(yè)務(wù)處。

　　參考文獻(xiàn)：

　　［1］臺(tái)達(dá)DVP－PLC應(yīng)用技術(shù)手冊(cè)程序篇.

　　［2］臺(tái)達(dá)DVP－PLC應(yīng)用技術(shù)手冊(cè)特殊模塊篇.

　　［3］臺(tái)達(dá)DOP系列人機(jī)界面應(yīng)用技術(shù)手冊(cè).

　　［4］臺(tái)達(dá)VFD－F系列交流變頻器使用手冊(cè).