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变频器及PLC在水处理实验监控系统中的实际应用(图文)

时间:2010年11月17日 10:19  来源:互联网  已被浏览3510次  评论0
  0 引言

  某水处理实验系统要求压力恒定和流量恒定,并且需要动态保存大量数据,以备分析。若采用手动调节控制压力和流量,不仅繁琐,而且误差较大,并造成能源浪费。本系统采用上位机、PLC、变频器和组态软件等组成恒压供水系统控制方案,实现了对系统的自动监控,达到了实验系统的需要。

  1 硬件配置

  系统采用1台西门子S7-216型PLC、2块西门子EM231模块、1台西门子MMV420变频器,上位机采用普通机型(由于试验环境良好),电磁阀11个,流量变送器2个,压力变送器3个,监控软件采用KingView6.5。系统组成如图1所示,电气原理图如图2所示。

  

变频器及PLC在水处理实验监控系统中的实际应用(图文)

 

  图1 膜处理试验装置系统组成

  

变频器及PLC在水处理实验监控系统中的实际应用(图文)

 

  图2 电气控制原理图

  2 程序设计

  2.1 人机界面

  组态软件采用北京亚控公司KingView6.5,系统共有“主界面”、“报警”、“报表”、“压力曲线”、“流量曲线”、“参数设定”7个界面。其中,“主界面”用于模拟显示现场状态,“报警”界面用于显示系统中报警,“报表”界面用于保存、打印报表,“压力曲线”用于显示系统实时、历史压力变化“流量曲线”用于显示系统实时、历史流量变化,“参数设置”用于设置、选择系统参数。(安全管理交流-www.riskmw.com)

  2.2 PLC编程

  程序包括主程序和10个子程序、3个中断程序。主程序完成逻辑功能控制以及子程序和中断程序的调用。SBR0为初始化子程序,主要完成系统初始化。SBR1SBR3为USS通讯协议所需子程序。SBR4为过滤子程序,实现“过滤”这一过程的电磁阀的通断。SBR5为快洗子程序,实现“快洗”过程的电磁阀的通断。SBR6为反洗子程序,实现“反洗”过程的电磁阀的通断。SBR7为药洗子程序,实现“药洗”过程的电磁阀的通断。SBR8为压力恒定时系统的PID控制,SBR9为流量恒定时系统的PID控制。INT0INT2为USS协议通讯指令所需中断程序。

  2.3 通讯

  S7-216型PLC有2组通讯口。一组通讯口与上位机通讯,采用PPI协议;另一组通讯口与变频器通讯,采用西门子的USS协议。USS协议指令是STEP 7-MICRO/WIN32软件工具包的一个组成部分,通过专为USS协议通信而设计的预配置子程序和中断程序,使变频器的控制更为方便。

  2.4 PID控制

  S7-216提供了PID运算指令。使用时只需在内存填写一张参数控制表表1 ,再执行指令 PIDTABLELOOP,程序会按填写的参数自动执行PID运算。TABLE是回路表的起始地址,LOOP是回路号可以是0到7的整数在程序中最多8路 。参数2、4、5、6、7须在编程时设定,并可通过文本显示器显示和修改;参数3、8、9由程序在执行PID指令时自动生成,并实时变化,编程时只需预留变量地址;参数1为PID的反馈值,编程时将压力流量 变送器反馈回的压力流量 值经换算后赋值给该变量(注9个参数全部为32位的实数格式共占36个字节)。

  

变频器及PLC在水处理实验监控系统中的实际应用(图文)

 

  表1 PID控制参数表

  3 结论

  本系统采用PLC和MNV变频器来实现水处理系统中的变频调速的监控方案,以PLC为核心,通过PLC与上位机、变频器通讯实现系统的恒压和恒流控制,并在上位机上实时模拟显示系统的状态及各种相关数据。系统运行结果表明,该监控系统控制灵活方便,节约能源,满足了实验系统的要求 。

责任编辑:tingting

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