基于三菱PLC控制的恒压供水系统设计 - 图文 -(3)

不多，但仍需综合各种信息综合确定控制模型，变频装置应充分考虑与其它控制系统数据和信息传递地能力，以便更好观察变频器的各种状态及更合理的控制，充分展现各种装置在同一系统中现实应用的潜力，达到动态、互补、可靠运行的目的[9]。

变频器组装及接线中，应严格依据产品安装使用手册实施，各种辅助方式，如装置环境条件的确保，接地安全措施都该预留到位，否则会直接减少变频器的使用寿命和效率，还会造成对其它系统干扰情况。特别是环境温度的变化，尤为重要，变频器发热量庞大，安装在柜内时要考虑散热的情况，必要时需增设通风装置，对大功率变频器尤为重要[3]。

变频器是变频调速系统控制执行机构的硬件，通过频率的改变实现对电动机转速的调节。变频器的选择必颁根据电动机的功率和电流进行选择。此设计采用的是三菱的FR-A740-2.2K-CHT型号的变频器，其具有先进的磁通矢量控制功能、强大的扩展能力、简单的操作及维护等。相较于其他品牌的变频器，三菱的产品价格具有一定的优势，且在稳定性上，更加得到 广大用户的肯定，故此课题选用该型号的变频器。变频

器实物图如图3-2所示。 图3-2 变频器实物图

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3.1.3 电动机机型的选择

异步电机主要用作电动机，其功率范围从几瓦到上万千瓦，是日常生活中应用最广泛的电动机，为多种机械设备提供动力，例如机床，中下型轧钢设备、风机、水泵等，都采用三相异步电动机拖动。异步电动机被广泛应用，是由于它结构简单、制造容易、成本和价格低、坚固耐用、运行可靠、运行效率较高并有适用于多种机械负载的工作特性。缺点是需要从电网吸收滞后的无功功率，功率因数总小于1。本课题中采用Y90L-2型号的电动机，此型号的电动机，使用的功率为2.2KW，匹配变频器，刚好适用[5]， 电动机的实物图如图3-3所示。

图3-3 电动机的实物图

3.1.4 水泵机型的选择

在水泵方面，必须要考虑以下几个因素，①流量；②扬程；③管道系统的压力差（扬程的损失）；④管道系统的数据等。综上考虑，此课题采用IS50-32-160A型号的水泵进行供水，流量Q=11.4m3/h，扬程H=16.5m，故此型号的水泵已经可以满足一般供水的要求 [6]，水泵的实物图如图3-4所示。

图3-4 水泵的实物图

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3.2 PLC输入输出接点分配

根据恒压供水控制模型的输入/输出信号，分配FX2N—48MR型PLC输入/输出接点共为18个，I/O分配如表3-1[4]。

表3-1 PLC输入输出分配表

输入端子 X0 X1 X2 X5 X6~X7 X10 功能 启动按钮 水压下限开关 水压上限开关 停止 FR1~FR2 FR3 输出端子 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4~Y7 功能 STF信号 RH信号 RM信号 RL信号 KM1~KM4 输出端子 Y10 Y11 Y12 功能 KM5 KM6 FR报警灯 3.3 PLC中内部触点的分配

整个系统中，我一共使用到了10个辅助继电器M，2个定时器T，1个数据寄存器D和3个计数器C。PLC内部的每一个触点的功能都见表3-2所示。

表3-2 PLC系统内部触点分配

触点 辅助继电器M1 辅助继电器M2 辅助继电器M3 辅助继电器M4 辅助继电器M5 辅助继电器M6 辅助继电器M7 辅助继电器M100 功能 15Hz变频启动 20Hz变频启动 25Hz变频启动 30Hz变频启动 35Hz变频启动 40Hz变频启动 45Hz变频启动 关闭工频电机 触点 辅助继电器M200 辅助继电器M8013 定时器T10 定时器T11 数据寄存器D0 计数器C1 计数器C2 计数器C3 功能 启动工频电机 系统内部秒震荡 水压下限保持用定时器 水压上限保持用定时器 水压变频数据保存 第1组电机运行时间 第2组电机运行时间 第3组电机运行时间 3.4 PLC输入输出接线原理图设计

恒压供水控制系统的PLC电气控制系统接线原理图设计如图3-5所示。PLC的7个输入点分别接收水压上限与水压下限的信号, 1个启动按钮和1个停止按钮的信号；PLC的11个输出点中， Y001-Y003输出驱动变频器的正转与调速触点，Y004-Y011分别驱动6个电机的接触器，Y012输出驱动报警显示灯[2]。

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RX0COMY0Y1Y2Y3COMY4Y5SDSTFRHRMRLFUST启动SB1X1FR-A740水压下限水压上限X2X5N停止SB2X6KM1KM2KM3KM4工频启动LFX2N-48MR热继电器FR1热继电器FR2热继电器FR3X7Y6Y7工频启动X10KM5KM6工频启动Y10Y11COM报警显示Y12

图3-5 恒压供水控制系统接线图

实际模拟控制系统接线图如图3-6所示。

图3-6 实际模拟控制系统接线图

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3.5 系统控制流程图的设计

根据控制要求画出的控制流程图如图3-5所示。

图3-5 恒压供水控制系统流程图

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