台达自动化产品恒压供水整合应用
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1引言

  恒压供水主要用于锅炉、楼宇、工业厂房供水等众多给水行业,关于恒压供水项目属于老生常谈,控制系统技术方案比较成熟,实现方法也比较多,有专用的微机给水控制盒、变频器自身PID控制,人机界面和PLC整合应用,其原理和核心控制思路都是采用PID控制模型,实现无负压恒压供水,本文介绍后一种技术方案实现恒压供水,主要体现台达整合应用技术方案提供给客户完美的自动化体验。

2 控制系统技术方案配置

  附表列举出控制系统主要控制原件,其他辅助电气器件不予赘述。

  

3 控制系统原理概述

  PLC主要利用PID指令达到恒压供水控制要求,如图1、2所示。

  

  图1控制系统原理a)

  

  图2 控制系统原理b)

4控制系统工艺及PLC程序概述

  根据设备工作要求设定系统给定压力(Mpa),作为PID自整定控制模型的SV值,压力仪表传感器将被控对象管道压力(Mpa)实时采集作为PID自整定模型的PV值,二者数值大小比较后生成偏差值Et,按照调整好的比例系数Kp、积分系数Ki、微分系数Kd,PLC控制程序PID指令运算结果控制输出MV值,转换为模拟量(0~10V)作为变频器频率给定信号,控制变频器拖动水泵电机输出不同转速,达到调节供水管道压力的控制效果。

  

  图3

  PID指令参数解释如图4所示。

  

  

  图4 PID指令参数解释图

  PLC控制程序中管道压力读取部分如图5所示。

  

  图5 PLC控制程序中管道压力部分图

  PLC控制程序中关于采集管道压力处理如图6所示。

  滤除掉06XA模块采集数字量0~4000之外的数值,根据压力传感器和压力变送器量程对应关系计算出管道实际压力(MPa)值。

  

  图6 PLC控制程序中关于采集管道压力处理图

  PLC控制程序中PID指令运用方法如图7所示。

  

  图7 PLC控制程序中PID指令运用方法图

  PID指令运算输出作为变频器频率给定信号,同时转换为频率数值用于人机界面显示,如图8所示。

  

  图8 PID指令转换图

5人机界面控制画面组成

  人机界面主要有三个画面:实现参数设置和实时显示,水泵运行动画显示,工作方式选择等功能。分别介绍如图9、10所示。

  

  图9主画面图

  

  图10 PID参数设置画面图

  

  图11 水泵运行动画动态显示画面图

  值得一提的是,水泵运行的动画显示是同过人机界面宏指令来完成的,效果虽没有工控组态软件那么豪华、赏心悦目,但是也把工业现场的运行状态真实表现出来,满足了客户的需要。

  宏指令分为三部分:CLOCK,子宏1,子宏2。

  CLOCK Macro根据两台水泵不同运行状态分别调用SubMacro 1和SubMacro 2,如图11、12。

  SubMacro 1用于显示水泵1的动态运行水流动画显示。

  

  图11 SubMacro 1

  SubMacro 2用于显示水泵2的动态运行水流动画显示。

  

  图12 SubMacro 2

  

  图13

6总结

  台达自动化产品成功整合应用恒压供水项目,实际恒压供水效果良好,完全满足客户需求,用户十分肯定台达产品,通过本案介绍提供给客户成熟可靠的技术方案,灵活应用人机、PLC等工控产品,给客户提供完美的自动化控制产品体验。

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