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变频恒压供水一拖二PLC程序解析
4、对变频器控制端子——输出端子的设置。设定 RA、RC 为变频故障时,触点
动作输出;设定 R2A、R2C 为变频零速时,触点动作输出;设定 DO1、DOG 为
变频器全速(频率到达)时,触点动作输出。
减泵信号
变变手自自
接பைடு நூலகம்器状态反馈
故
2#
1#
频频动动动泵泵障
器 零 速
器 频 率
自 动
/
启 动
停 止
变 频 运
K12
K14
KM3
KM4
Y1
M1
KA1 KM1
自
1#
动泵泵
手 动 控 制
/
工 频 手 动 运
变 频 自 动 运
行行
控控
制制
1#
2#
M2
KM2
泵泵 工变 频频 手自 动动 运运 行行 控控 制制
2#
KM1 KM2 KM1 KM2 KM3 KM4 KA2
H1 H2 H3 H4 H5
M3
M4
KM3 KM4
2# 1# 2# 1#
泵
泵
泵
制体
变
变
工
工
电散
频
频
频
频
源热
指 示
指 示
运
运
运
运
行
行
行
行
风 机
此系统是 2000 年前后,由上海博源自动化有限公司制作的(很想念他们, 多年未联系了)。主电路结构为变频一拖二形式。控制原理简述如下:
系统由变频器、PLC 和两台水泵构成。利用了变频器控制电路的 PID 等相 关功能,和 PLC 配合实施变频一拖二自动恒压力供水。具有自动/手动切换功能。 变频故障时,可切换到手动控制水泵运行。
1
需要说明一下的是:变频器必须设置好 PID 运行的相关参数,和配合 PLC
控制的相关工作状态触点输出。详细调整,参见东元 M7200 的说明书。在本例
中,须大致调整以下几个参数。1、设置变频器启/停控制为外部端子运行;2、
设置为自由停车方式,以避免变频/工频切换时造成对变频器输出端的冲击;3、
设置 PID 运行方式,压力设定值由 AUX 端子进入。反馈信号由 VIN 端子进入;
变 频 运
信 号 输
加泵信号
信 号
到 达
行行入
信
号
R200 S200 LN
SA1 SB1 SB2 KM3 KM4 KA2 R2A D01
COM X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 COM X00 X01 X02 X03 X04 X05 X06 X07
R200
+24V COM
R200 RC FR1 FR2 RA
SC
RC
VIN
R2A
+15V R2C
AUS
D01
GND
DOG
KM3
QF2
QF3
故障触点信号 X00 零速信号
X01 频率到达
COM
KM1
KM2
FR1
FR2
用来减泵判断
用来加泵判断
KM4
零速信号 全速信号
QF4 380V 220V
u M0
R200
S200
M1
M2
二次侧电源
电
工
控柜
源 电 压
作 电 流
泵
HL1 HL2 HL3 HL4 HL5
2# 1#
泵泵 变变 频频 自自 动动 运运 行行
2# 1# 2# 1#
故 泵 泵 泵 泵障 工 工 变 变指 频 频 频 频示 运运自自 行行动动 指指运运 示示行行
上图为 PLC 控制接线图。水泵和变频器的故障信号未经 PLC 处理,而是汇 总给继电器 KA2。其手动/自动的切换控制继电器 KA1 来切换。变频/工频的运 行由接触器触点来互锁,以提高运行安全性。可以看出,R2A 和 DO1 是 PLC 的 两个关键输入信号。在 PLC 的控制动作输出中,对变频到工频的切换是通过 DO1 (变频器零速信号)来进行的;对工频到变频的切换是通过 R2A(变频器频率
因程序本身较简单,编写得又很流畅,配合着接线图与注释,具体流程一看 便懂,在此不须多言了。
3
任何时刻变频器 只能驱动一台泵
电气互锁
PLC输出→交流接触器吸合→反馈→变频器启动
反馈 加泵信号
变频器开始启动
进入第1次加 泵程序
2#泵未启动
1#变频转工频,2#变频启动
确保1#变频接触器 KM3已经释放
先停变频器 停变频延时
变频恒压供水一拖二 PLC 程序解析 ——PLC 步进指令应用实例之一
一、变频恒压供水系统主电路和控制线路图:
L1 L2 L3 PE
FU1 FU2
QF0
TA1
S1
S2
30A
450V L31
压力反馈信号 PT
Y00
运转指令 COM
300R
2.2k
给定压力值
1k 2.2k
东元M7200
QF1
RST
1
RA
控制过程:水路管网压力低时,变频器启动 1#泵,至全速运行一段时间后, 由远传压力表来的压力信号仍未到达设定值时,PLC 控制 1#泵由变频切换到工 运行,然后变频启动 2#泵运行,据管网压力情况随机调整 2#泵的转速,来达到 恒压供水的目的。当用水量变小,管网压力变高时,2#泵降为零速时,管网压力 仍高,则 PLC 控制停掉 1#工频泵,由 2#泵实施恒压供水。至管网压力又低时, 将 2#泵由变频切为工频运行,变频器启动 1#泵,调整 1#泵的转速,维修恒压供 水。如此循环不已。
程序是用步进指令配合着置位、复位指令来做的。步进控制实际上只有两个 指令的。STL,步控制开始。所有的步进控制都结束后,用一个返回指令 RET, 返回到开始步 S0,再往下循环。从一个 STL 开始,到下一个 STL 之间,是一个 “步”;SET 是置位指令,将线圈置 1 状态——“得电吸合”,RST 为复位指令, 将线圈复位为 0 状态——“失电释放”;ZRST 是批次复位指令,如将 Y0—Y5 等五个输出线圈一下子全部复位;M8002 是一个特殊继电器,其触点上电时瞬 间得电闭合(相当于一个上升沿脉冲),以后即为常开了。用在这里是对程序进 行上电时的初始化处理。程序执行到 S23 步时,又回到 S20 步,如此循环。
因程序图是采取“屏幕截图”手段合成的,不够清晰,可放大一些再看。
旷野之雪 2008 年 11 月 7 日
6
加泵
2
到达信号)来进行的。 二、PLC 的步进程序图:
因为一拖二形式,控制上相对比较简单。实际上经 S20 到 S23 四个步骤, 就完成了一个循环。变频切换工频和工频切换变频的时间是可调的,由 FX1S 型 的 PLC 外附两只电位器 D8030、D8031 来调节的。两只电位器的值是直接放入 上述两只寄存器的。这样方便了对切换时间的调整。另外,对变频器的启/停控 制,是将输出端连接的交流接触器是先接通,然后再给出变频器运转命令;须变 频切换工频,变频器需停机时,是先给出变频器停止命令,变频器停掉后,再断 开接触器的。其中有 0.5s 的时间间隙,较好地避免了对变频器的冲击。
S200 S200
K2
KA2
变 频泵泵 器工工 故频频 障故故 信障障 号
2# 1#
COM0 Y00 COM1 Y01 COM2 Y02
Y03 Y04 Y05
默认是工频,故自 动未打可手动运行
Y0 Y0 SC 1
变 频 器 运 转 指 令
SA4
SA5
Y2
Y3 Y4
Y5
K11
K13
KA1-1
KA1-2
进入减泵程序 再次加泵
先停1#工频泵
4
2#泵变频→工频,1#泵停机→变频启动
当前:2#泵工频,1#泵变频 再次进入减泵操作
当前:2#泵停机,1#泵变频
停2#工频泵
手动 停止 操作
返回S20,再次进入加泵操作
5
正常自动停止
正常手动停止
又及:随着技术的进步,变频器的功能日益强大,很多变频器本身已具备一 拖三,甚至于一拖六的功能,这类程序很快要成为“文物”了;从配置上来说, 用一块自动化仪表承担 PID 功能,变频器只是“被动地干活”,也是一个好的方 案;变频器只固定地拖动一个水泵, 不作变频/工频的投、切,需补水时,可直 接从工频投第二台泵,因变频器的调压(调速)及时,运行中,管网压力会更稳 定一些。其实恒压供水,是有多种方案的,并不局限于本文中的结构。