摘 要:本文主要講述應用臺達自動化產(chǎn)品在給水行業(yè)無負壓智能供水系統(tǒng)中整合應用,介紹了恒壓供水控制系統(tǒng)配置和工藝過程,以及臺達PLC、HMI應用技術。
關鍵字:PLC PID 人機界面 宏指令
1 引言
恒壓供水主要用于鍋爐、樓宇、工業(yè)廠房供水等眾多給水行業(yè),關于恒壓供水項目控制系統(tǒng)技術方案比較成熟,實現(xiàn)方法也比較多,有專用的微機給水控制器、變頻器嵌入式PID反饋恒壓控制、人機界面和PLC整合應用等多種架構,其原理和核心控制思路都是采用PID反饋控制模型,實現(xiàn)無負壓恒壓供水。本文介紹基于臺達觸摸屏PLC的恒壓變頻恒壓供水設計方案,主要體現(xiàn)臺達系統(tǒng)集成應用技術方案提供完善的自動化系統(tǒng)。
2 系統(tǒng)設計
2.1 恒壓供水原理
根據(jù)設備工作要求設定系統(tǒng)給定壓力(Mpa),作為PID自整定控制模型的SV值,壓力儀表傳感器將被控對象管道壓力(Mpa)實時采集作為PID自整定模型的PV值,二者數(shù)值大小比較后生成偏差值Et,按照調(diào)整好的比例系數(shù)Kp、積分系數(shù)Ki、微分系數(shù)Kd,PLC控制程序PID指令運算結果控制輸出MV值,轉換為模擬量(0~10V)作為變頻器頻率給定信號,控制變頻器拖動水泵電機輸出不同轉速,達到調(diào)節(jié)供水管道壓力的控制效果。
2.2 臺達PLC的PID控制
臺達PLC主要利用PID指令算法構成反饋控制回路,達到恒壓供水控制要求,原理設計如圖(一)所示。
(1)PLC控制程序中管道壓力讀取部分如下:
?。?)PLC控制程序中關于采集管道壓力處理如下:
濾除掉06XA模塊采集數(shù)字量0~4000之外的數(shù)值,根據(jù)壓力傳感器和壓力變送器量程對應關系計算出管道實際壓力(MPa)值。
?。?)PLC控制程序中PID指令運用方法如下:
?。?)PID指令運算輸出作為變頻器頻率給定信號,同時轉換為頻率數(shù)值用于人機界面顯示:
2.3 配置設計
控制系統(tǒng)技術方案配置如表(一)所示。元件表格列舉出控制系統(tǒng)主要控制原件,其他輔助器件未給出。
表(一)供水自動化系統(tǒng)配置
3 基于臺達HMI宏指令的動畫設計
人機界面設計提供直觀生動的供水管理監(jiān)控。人機界面主要有三個畫面,實現(xiàn)參數(shù)設置和實時顯示,水泵運行動畫顯示,工作方式選擇等功能。主畫面如圖(二)所示。水泵運行動畫動態(tài)顯示畫面如圖(三)所示。
圖(二)供水系統(tǒng)主畫面
圖(三)基于臺達HMI宏指令的動畫畫面
水泵運行動畫動態(tài)顯示水泵運行的動畫顯示是通過人機界面宏指令來完成的,效果雖沒有工控組態(tài)軟件生動,但是還是把工業(yè)現(xiàn)場的運行狀態(tài)真實表現(xiàn)出來,滿足了客戶的需要。
宏指令分為三部分:CLOCK;子宏1;子宏2。
CLOCK Macro根據(jù)兩臺水泵不同運行狀態(tài)分別調(diào)用SubMacro 1和SubMacro 2。
SubMacro 1用于顯示水泵1的動態(tài)運行水流動畫顯示。
SubMacro 2用于顯示水泵2的動態(tài)運行水流動畫顯示。
4 結束語
臺達機電產(chǎn)品整合應用完成恒壓供水系統(tǒng)功能全面滿足工程需求,用戶十分肯定臺達產(chǎn)品,通過本案介紹提供給成熟可靠的技術方案,應用HMI與PLC集成設計,提供功能全面的自動化控制技術。
參考文獻
[1]臺達DVP-PLC應用技術手冊程序篇
[2]臺達DVP-PLC應用技術手冊特殊模塊篇
[3]臺達DOP系列人機界面應用技術手冊
[4]臺達VFD-F系列交流變頻器使用手冊