基于PLC控制的物业供水系统
定时中断程序开始 传送PID指令调节结果输出值 传送FX2n—2DA的D/A转换数据 保持转换数据 启动FX2n—2DA通道的1 D/A转换 中断程序结束返回
图4-2 定时中断程序流程图
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开始 调用初始化子程序，每99m调用定时中断程序（含PID调节） 传送压力给定值 启动变频泵泵号内存 N 变频器频率达到上限经滤波延时后，仍达下限 Y 工频泵号数加1 N 变频器频率达到下限经滤波延时后，仍达下限 Y 工频泵号数减1 增泵或倒泵时经软启动后关当前泵，置下一泵变频运行 Y 变频泵运行达3小时 N 1号~3号泵变频运行控制 1号~3号泵工频运行控制 故障报警处理及消铃 主程序结束
图4-3 主程序流程图
主程序流程图如图4-3所示。主程序实现的功能最多，如泵的切
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换信号的生成、泵组接触器逻辑控制信号的综合及报警处理等都在主程序中。生活及消防双恒压的二个恒压值是采用数字方式直接在程序中设定的。生活供水时系统设定为满量程的70%，消防供水时系统设定为满量程的90%（满量程数字值为4000）。本系统中的比例增益和时间常数为：比例增益Kp=0.25，采样时间Ts=0.5s，积分时间T1=60s。 （1）泵站泵组程序主要实现如下功能： 1：由“恒压”要求出发的工作泵组数量的管理。
为了恒定水压，那么在水压降低时，需要升高变频器的输出频率，并且在一台水泵不能满足恒压需求时，需要启动第二台或第三台水泵。这样，有一个判断标准来决定是否需要启动新泵，即变频器的输出频率是否达到所设定的频率上限值。这一功能可以通过比较指令来实现。为了判断变频器的工作频率达到上限的确定性，应滤去偶然因素所引起的频率波动所达到的频率上限值的情况，在程序中应考虑采用时间滤波。
2：多台组泵站泵组的管理规范。
由于变频器泵站希望每一次启动电动机均为软启动，又规定各台水泵必须交替使用，那么多台组泵站泵组的投入运行需要有一个管理规范。在本设计控制要求中规定任意的一台水泵连续运行不得超过3小时，因此每次需要启动新泵或切换变频泵的时候，以新运行泵为变频是合理的。具体的操作是，将现运行的变频器从变频器上切除，并且接上工频电源加以运行，同时将变频器复位并且用于新运行泵的启动。除此之外，泵组管理还有一个问题就是泵的工作循环控制，在本设计中采用的是泵号加1的方法来实现变频器的循环控制，即3加上1等于0的逻辑，用工频泵的总数结合泵号来实现工频泵的轮换工作。
（2）故障诊断和报警输出程序。
变频器具有短路、超载等保护功能。当变频器所驱动的水泵电机发生短路、超载等故障时，变频器将自动切断一次供电电路，进入保护状态并输出报警信号。系统把各故障点相应的接触器、断路器等组件的辅助触点接到PLC，PLC扫描输入这些触点的状态，并通过PLC程序将这些状态存放在随机存储区，再结合控制程序和设备预置状态进行逻辑分析，判断设备或组件是否出了故障。如果发生故障，则切
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断该泵接触器的主触点，然后对变频器复位，再将备用水泵的接触器主触点接通，启动变频器运行备用泵，同时输出该泵故障报警信号，如电动机故障时指示灯亮等。
§4.2程序中主要组件含义
PLC程序中使用的编程组件及其含义如表所示
编程组件号 含义 编程组件号 含义 D100 目标值 T37 工频泵增泵滤波时间控制 D102 测定值 T38 工频泵增泵滤波时间控制 D110 采样时间 T39 工频/变频转换逻辑控制 D111 动作方向 M10 故障结束脉冲信号 D112 输入滤波常数 M11 泵变频启动脉冲 D113 比例增益 M12 减泵脉冲 D114 积分时间 M13 倒泵变频启动脉冲 第 19 页 共 29 页
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D115 微分增益 M14 复位当前变频泵运行脉冲 D116 微分时间 M15 当前泵工频运行启动脉冲 D150 变频运行频率下M16 限值 新泵变频启动脉冲 泵工频/变频转换逻辑控制 泵工频/变频转换逻辑控制 泵工频/变频转换逻辑控制 故障信号汇总 D160 生活供水变频运M20 行频率上限值 D162 消防供水变频运M21 行频率上限值 D180 PI调节结果存储M22 单元 D182 变频工作泵的泵M30 号 D184 工频运行泵的总M31 台数 水池水位下限故障逻辑 D190 倒泵时间内存 M32 水池水位下限故消铃障逻辑 T33 工频/变频转换逻M33 辑控制 变频器故障消铃逻辑 火灾消铃逻辑 T34 工频/变频转换逻M34 辑控制 第 20 页 共 29 页