恒压供水系统实训

综合实训三：恒压供水系统实训

一、实训目的

(1)了解PLC与变频器综合控制的设计思路；

(2)掌握变频器七段调速的参数设置和外部端子的接线；

(3)能运用变频器的外部端子和参数实现变频器的多段速度控制；

(4)能运用变频器的多段调速解决工程实际问题。

二、实训器材

(1)变频器1台；

(2)电位器1个(2W/1k.Q)；

(3)可编程控制器1台(FX2N-48MR)；

(4)手持式编程器或计算机1台；

(5)电动机1台(Y-112-0.55)；

(6)电工常用工具1套；

(7)交流接触器3个；

(8)指示灯4个；

(9)导线若干；

(10)实训控制台1台。

三、实训要求

(1)用PLC、变频器设计一个有七段速度的恒压供水系统。其控制要求如

下：

(2)共有3台水泵，按设计要求2台运行，1台备用，运行与备用10天轮换

一次；

(3)用水高峰时，1台工频全速运行，1台变频运行；用水低谷时，只需1台

变频运行；3台水泵分别由电动机M1、M2、M3拖动，而3台电动机又分别由变频接触器KM1、KM3、KM5和工频接触器KM2、KM4、KM6控制如图7.24所示；

图7-24主电路接线原理图

(4)电动机的转速由变频器的七段调速来控制，七段速度与变频器的控

制端子的对应关系如表7-10所示；

表7-10七段速度与变频器的控制端子的对应关系

(5)变频器的七段速度及变频与工频的切换由管网压力继电器的压力上限接

点与下限接点控制；

(6)水泵投入工频运行时，，电动机的过载由热继电器保护，并有报警信号

指示；

(7)变频器的有关参数自行设定；

(8)实训时KM1、KM3、KM5并联接变频器与电动机，KM2、KM4、KM6用指示灯代替；压力继电器的压力上限接点与下限接点分别用按钮来代替；运行与备用

10天轮换一次改，为1OOs轮换一次。

四、软件设计

1.设计思路

电动机的七段速度由变频器的七段调速来控制，变频器的七段运行由变频

器的控制端子

来选择，变频器控制端子的信号通过PLC的输出继电器来提供(即通过PLC控制变频器的

RL、RM、RH以及STF端子与SD端子的通和断)，而PLC输出信号的变化则通过管网压力

继电器的压力上限接点与下限接点来控制。

2.变频器的设定参数

根据控制要求，变频器的具体设定参数如下：

(1)上限频率Pr.1=50Hz

(2)下限频率Pr.2=0Hz；

(3)基底频率Pr.3=50Hz；

(4)加速时间Pr.7=2s；

(5)减速时间Pr.8=2s；

(6)电子过电流保护Pr.9=电动机的额定电流；

(7)操作模式选择(组合)Pr.79=3；

(8)多段速度设定Pr.4=15Hz；

(9)多段速度设定Pr.5=20Hz；

(10)多段速度设定Pr.6=25Hz；

(11)多段速度设定Pr.24=30Hz；

(12)多段速度设定Pr.25=35Hz；

(13)多段速度设定Pr.26=40Hz；

(14)多段速度设定Pr.27=45Hz。

3.PLC的I/O分配

根据系统的控制要求、设计思路和变频器的设定参数，PLC的I/O分配如下：

XO：起动按钮，X1：水压下限，X2：水压上限，X3：停止按钮，

X4：FR1(常开)，X5：FR2(常开)，X6：FR3(常开)；

Y0：运行(STF)，Y1：多段速度(RH)，Y2：多段速度(RM)，Y3：多段速度(RL)，

Y4～Y11：KM1～KM6，Y12：FR动作报警。

4.控制程序

根据系统的控制要求，该控制是顺序控制，其中的一个顺序是3台泵的切换如图7.25所示，另一个顺序是七段速度的切换如图7.26所示，并且，这两个顺序是同时进行的，所以，可以用并行性流程来设计系统的程序，其状态转移图如图7-27所示。

图7-253台泵的切换

图7.26七段速度的切换

图7.27恒压供水系统的状态转移图五、系统接线

根据控制要求及I/O分配，其系统接线图如7-28所示。

图7-28恒压供水系统的控制电路接线图

六、系统调试

(1)设定参数，按上述变频器的设定参数值设定变频器的参数。

(2)输入程序，按图7-22所示的梯形图正确输入程序。

(3)PLC模拟调试，按图7-23所示的控制电路正确连接好输入设备，进行

PLC的模拟调试，观察PLC的输出指示灯是否按要求指示，否则，检查并修改程序，直至指示正确。

(4)空载调试，按图7-28所示的控制电路图，将PLC与变频器连接好(不接

电动机)，进行PLC、变频器的空载调试，通过变频器的操作面板观察

变频器的输出频率是否符合要求，否则，检查系统接线、变频器参数、PLC程序，直至变频器按要求运行。

(5)系统调试，按图7-23所示的控制电路图正确连接好全部设备，进行系

统调试，观察电动机能否按控制要求运行，否则，检查系统接线、变

频器参数、PLC程序，直至电动机按控制要求运行。

七、实训报告

1.实训总结

(1)描述电动机的运行情况，总结操作要领。

(2)给PLC的控制程序加设备注释。

2.实训思考

(1)写出运行与备用10天轮换一次的PLC控制程序。

(2)分别画出主电路的实训和工程接线原理图。