1、一控制的要求：（1）有两台水泵，按设计要求一台运行，一台备用，自动运行时泵运行累计 100H 轮换一次，手动时不切换；（2）两台水泵分别由 M1、M2 电动机拖动，电动机同步转速为 3000 转/min，由KM1、KM2 控制；（3）切换后起动和停电后起动须 5s 报警，运行异常可自动切换到备用泵，并报警；（4）采用 PLC 的 PID 调节指令（5）变频器（使用三菱 FR-A540）采用 PLC 的特殊功能单元 FX0N-3A 的模拟输出，调节电动机的转速；（6）水压在 010kg 可调，通过触摸屏（使用三菱 F940）输入调节；（7）触摸屏可以显示设定水压、实际水压、水泵的运行时间、转速、
2、报警信号等；（8）变频器的其余参数自行设定。二.软件的设计：1I/O 分配（1）触摸屏输入，M500 ：自动起动； M100：手动 1 号泵； M101：手动 2 号泵；M102：停止；M103：运行时间复位；M104：清除报警； D300：水压设定。（2）触摸屏输出，Y0：1 号泵运行指示； Y1：2 号泵运行指示，T20 ：1 号泵故障；T21：2 号泵故障；D101 ：当前水压；D502 ：泵累计运行的时间；D102 ：电动机的转速。（3）PLC 输入，X1：1 号泵水流开关；X2：2 号泵水流开关； X3：过压保护。（4）PLC 输出，Y1：KM1 ；Y2：KM2；Y4：报警器；10：
3、变频器 STF。2触摸屏画面设：根据控制要求及 I/O 分配，按下图 1-1 制作触摸屏画面。（三菱 F940 触摸屏的画面制作图 1-1）3PLC 的程序：(1).根据控制要求，PLC 程序如下图 2-1，3-1 所示。（PLCFX2N-48MR 的程序梯形图图 2-1）（PLCFX2N-48MR 的程序梯形图图 3-1）(2).PLC 的关键性程序结构简述:PLC 得电后,通过程序把模块中的摸拟量压力信号转化成压力数字量(D160),将压力的数据寄存器 D160 的值除以 25 以校正压力的实际值(由特殊功能模拟模块 FX0N-3A 的资料可知:因 010kg 对应的是数值是 0250,所
4、以压力与数值的关系是 1:25)。在该系统中我们规定了电动机同步转速为 3000 转/min，所以同步转速的设定低于3000 转 /min 对电机的保护是有好处的, 这里我们把转速设定为不能超过 1250 转/min，则数值与通过 PID 程序运算的 MV（输出）值 D150（即电动机转速量）的关系为 1:5(由特殊功能模拟模块 FX0N-3A 的资料可知: 因数值是 0250 对应的是 01250 转/min,则数值与转速的关系是 1:5)，所以电动机的转速实际值校正数 D102=D150510（其中除以 10 是因为所有实数参与 PID 的 SVD500,PVD160，运算都是以 1000
5、%加入的。所以要得到 MVD150 的实际数值需要除以 10）。因该系统中电机的转速是与压力成正比的,转速加大; 压力也加大 !（这里要注意：动作方向【S3 】+1, 当前值 PV，D500设定值 SV,D160；即 bit=1,选择逆动作）所以将压力数字量寄存器 D160 用于 PID 程序的 PV（当前）数字量做为时刻检查管内的当前压力状况。4变频器设置：（1）上限频率 Pr1=50Hz；（2）下限频率 Pr2=30Hz；（3）基底频率 Pr3=50Hz；（4）加速时间 Pr7=3s；（5）减速时间 Pr8=3s；（6）电子过电流保护 Pr9=电动机的额定电流；（7）起动频率 Pr13=1
6、0Hz；（8 ）DU 面板的第三监视功能为变频繁器的输出功率Pr5=14；（9）智能模式选择为节能模式 Pr60=4；（10 ）设定端子 25 间的频率设定为电压信号 010V Pr73=0；（11）允许所有参数的读/ 写 Pr160=0；（12）操作模式选择（外部运行）Pr79=2；（13）其他设置为默认值。三、系统接线：根据控制要求及 I/O 分配，其系统接线图如图 4-1 所示。（PLCFX2N-48MR 系统接线图如图 4-1）四、系统调试：（1）将触摸屏 RS232 接口与计算机连接，将触摸屏 RS422 接口与 PLC 编程接口连接，编写好 FX0N-3A 偏移/增益调整程序，连接
7、好 FX0N-3A I/O 电路，通过 GAIN 和 OFFSET调整偏移/增益。（2）按图 1-1 设计好触摸屏画面，并设置好各控件的属性，按图 2-1，3-1 所示编写好PLC 程序，并传送到触摸屏和 PLC。（3）将 PLC 运行开关保持 OFF，程序设定为监视状态，按触摸屏上的按钮，观察程序触点动作情况，如动作不正确，检查触摸屏属性设置和程序是否对应。（4）系统时间应正确显示。（5）改变触摸屏输入寄存器值，观察程序对应寄存器的值变化。（6）按（图 4-1）连接好 PLC 的 I/O 线路和变频器的控制电路及主电路。（7）将 PLC 运行开关保持 ON，设定水压调整为 3kg。（8）按手动起动，设备应正常起动，观察各设备运行是否正常，变频器输出频率是否相对平稳，实际水压与设定的偏差。（9）如果水压在设定值上下有剧烈的抖动，则应该调节 PID 指令的微分参数，将值设定小一些，同时适当增加积分参数值。如果调整过于缓慢，水压的上下偏差很大，则系统比例常数太大，应适当减小。（10）测试其他功能，是否跟控制要求相符。
