鄭州繼飛機(jī)電設(shè)備有限公司

采購(gòu)電氣柜-河南電氣柜-繼飛機(jī)電 ：

PLC控制柜的組成部分

1、空開：一個(gè)總的空氣開關(guān)，這個(gè)是整個(gè)柜體的電源控制。相信每個(gè)柜子都必須要有的一個(gè)東西。

2、PLC：這個(gè)要根據(jù)工程需要選擇。打個(gè)比方如果工程小可以直接就是一個(gè)一體化的PLC 但如果工程比較大 可能就需要模塊、卡件式的，同時(shí)還可能需要冗余（也就是兩套交替使用）。

3、24VDC的電源：一個(gè)24VDC的開關(guān)電源，大多數(shù)的PLC都是自帶24VDC的電源，根據(jù)是否確實(shí)需要來(lái)定是否要這個(gè)開關(guān)電源。

4、繼電器：一般PLC是可以直接將指令發(fā)到控制回路里，但也可能先由繼電器中轉(zhuǎn)。

打個(gè)比方，如果你PLC的輸出口帶電是24VDC的，但是你的控制回路里畫的圖 需要PLC供的節(jié)點(diǎn)卻是220VAC的，那么你就必須在PLC輸出口加上一個(gè)繼電器，即指令發(fā)出時(shí) 繼電器動(dòng)作，但后讓控制回路的節(jié)點(diǎn)接到繼電器的常開或常閉點(diǎn)上。也是根據(jù)情況選擇是否使用繼電器。

5、接線端子：這個(gè)肯定是每個(gè)柜子都必不可少的東西 根據(jù)信號(hào)數(shù)量可以配置。如果只是一個(gè)單純的PLC控制柜 基本就是需要這些玩意，如果你的控制柜內(nèi)還需要有其他的東西 就看情況增加。比方說(shuō)你有可能要對(duì)某些現(xiàn)場(chǎng)的儀表或者小控制箱供電，可能你就得要增加空開數(shù)量?；蛘吣阋狿LC接至上位機(jī)，可能就需要增加交換機(jī)什么的。視情況而定。

PLC控制柜可完成設(shè)備自動(dòng)化和過(guò)程自動(dòng)化控制，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能，性能穩(wěn)定、可擴(kuò)展、抗干擾強(qiáng)等特點(diǎn)，是現(xiàn)代工業(yè)的核心。

可以根據(jù)用戶需求量身設(shè)計(jì)PLC控制柜、變頻柜等，滿足用戶要求，安裝電氣柜，并可搭配人機(jī)界面觸摸屏，達(dá)到輕松操作的目的。設(shè)備更可與dcs總線上位機(jī) modbus、profibus等通訊協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸；工控機(jī)、以太網(wǎng)等實(shí)現(xiàn)的控制和監(jiān)控。

PLC應(yīng)用領(lǐng)域

典型應(yīng)用：水處理、恒壓供水、空壓機(jī)、風(fēng)機(jī)水泵、中央空調(diào)、港口機(jī)械、機(jī)床、鍋爐、造紙機(jī)械、食品機(jī)械等等。

PLC控制柜概述

PLC綜合控制柜具有過(guò)載、短路、缺相保護(hù)等保護(hù)功能。它具有結(jié)構(gòu)緊湊、工作穩(wěn)定、功能齊全?？梢愿鶕?jù)實(shí)際控制規(guī)摸大小，進(jìn)行組合，既可以實(shí)現(xiàn)單柜自動(dòng)控制，也可以實(shí)現(xiàn)多柜通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)或工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)組成集散（DSC）控制系統(tǒng)。 PLC控制柜能適應(yīng)各種大小規(guī)模的工業(yè)自動(dòng)化控制場(chǎng)合。廣泛應(yīng)用在電力、冶金、化工、造紙、環(huán)保污水處理等行業(yè)中。

PLC控制柜使用條件

供電電源：DC直流24V，兩相交流220v，（-10%，+15%），50HZ

防護(hù)等級(jí)：IP41或IP20

環(huán)境條件：環(huán)境溫度在0℃-55℃，防止太陽(yáng)光直接照射；空氣的相對(duì)濕度應(yīng)小于85%（無(wú)凝露）。遠(yuǎn)離強(qiáng)烈的震動(dòng)源，防止震動(dòng)頻率為10-55HZ的頻繁或連續(xù)震動(dòng)。避免有腐蝕和易ran的氣體。

基本結(jié)構(gòu)

可編程邏輯控制器實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)， 其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，基本構(gòu)成為：

1、電源

可編程邏輯控制器的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要的作用。如果沒有一個(gè)良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無(wú)法正常工作的，因此，可編程邏輯控制器的制造商對(duì)電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視。

一般交流電壓波動(dòng)在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。

2、中央處理單元(CPU)

中央處理單元(CPU)是可編程邏輯控制器的控制中shu。它按照可編程邏輯控制器系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。

當(dāng)可編程邏輯控制器投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過(guò)命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。

為了進(jìn)一步提高可編程邏輯控制器的可靠性，近年來(lái)對(duì)大型可編程邏輯控制器還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個(gè)CPU出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。

3、存儲(chǔ)器存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。

存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器。

4、輸入輸出接口電路

1)、現(xiàn)場(chǎng)輸入接口電路由光耦合電路和微機(jī)的輸入接口電路，作用是可編程邏輯控制器與現(xiàn)場(chǎng)控制的接口界面的輸入通道。

2)、現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請(qǐng)求電路集成，作用可編程邏輯控制器通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路向現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。

5、功能模塊

如計(jì)數(shù)、定位等功能模塊。

6、通信模塊

工作原理：當(dāng)可編程邏輯控制器投入運(yùn)行后，其工作過(guò)程一般分為三個(gè)階段， 即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，可編程邏輯控制器的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。

1)、輸入采樣階段

在輸入采樣階段，可編程邏輯控制器以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)的單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。

2)、用戶程序執(zhí)行階段

在用戶程序執(zhí)行階段，可編程邏輯控制器總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。

即，在用戶程序執(zhí)行過(guò)程中，只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。

在程序執(zhí)行的過(guò)程中如果使用立即I/O指令則可以直接存取I/O點(diǎn)。即使用I/O指令的話，輸入過(guò)程影像寄存器的值不會(huì)被更新，程序直接從I/O模塊取值，輸出過(guò)程影像寄存器會(huì)被立即更新，這跟立即輸入有些區(qū)別。

3)、輸出刷新階段

當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，可編程邏輯控制器就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，才是可編程邏輯控制器的真正輸出。

可編程邏輯控制器具有以下鮮明的特點(diǎn)：

1、系統(tǒng)構(gòu)成靈活，擴(kuò)展容易，以開關(guān)量控制為其特長(zhǎng)；也能進(jìn)行連續(xù)過(guò)程的PID回路控制；并能與上位機(jī)構(gòu)成復(fù)雜的控制系統(tǒng)，如DDC和DCS等，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的綜合自動(dòng)化。

2、使用方便，編程簡(jiǎn)單，采用簡(jiǎn)明的梯形圖、邏輯圖或語(yǔ)句表等編程語(yǔ)言，而無(wú)需計(jì)算機(jī)知識(shí)，因此系統(tǒng)開發(fā)周期短，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試容易。另外，可在線修改程序，改變控制方案而不拆動(dòng)硬件。

3、能適應(yīng)各種惡劣的運(yùn)行環(huán)境，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性強(qiáng)，遠(yuǎn)高于其他各種機(jī)型。

自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)管理制度

第yi條?為加強(qiáng)公司自動(dòng)化儀表設(shè)備及控制系統(tǒng)的管理工作，控制和優(yōu)化工藝條件，保障儀表設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，依據(jù)國(guó)家有關(guān)法規(guī)及相關(guān)管理規(guī)定，制定本制度。

第二條?本制度適用于本公司自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)的管理。

第三條?控制系統(tǒng)主要包括集散控制系統(tǒng)(DCS)、緊急停車系統(tǒng) (ESD)、可編程控制器(PLC)等。

第四條?控制系統(tǒng)的日常維護(hù)。

(一)系統(tǒng)點(diǎn)檢制度

1、儀表部系統(tǒng)負(fù)責(zé)人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)的日常維護(hù)檢查，根據(jù)系統(tǒng)的配置情況，制定系統(tǒng)點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的定點(diǎn)檢表格。

2、系統(tǒng)定點(diǎn)檢應(yīng)包括以下主要內(nèi)容： A、主機(jī)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。 B、外圍設(shè)備(包括打印機(jī)等)的投用情況和完好狀況。 C、各機(jī)柜的風(fēng)扇(包括內(nèi)部風(fēng)扇)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況。 D、機(jī)房、操作室的溫度、濕度。

3、定點(diǎn)檢記錄要字跡清楚、書寫工整，并定期回收，妥善保管。

(二)系統(tǒng)硬件管理

1、儀表系統(tǒng)要設(shè)立專人負(fù)責(zé)保養(yǎng)，按規(guī)定進(jìn)行點(diǎn)檢和維護(hù)。

2、建立系統(tǒng)硬件設(shè)備檔案，內(nèi)容應(yīng)名細(xì)到主要插件板，并作好歷次設(shè)備、卡件變更記錄。

3、系統(tǒng)硬件的各種資料要妥善保管，原版資料要?dú)w檔保存。

4、在線運(yùn)行設(shè)備檢修時(shí)，要嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)手續(xù)，按照規(guī)定，做好防范措施。

(三)系統(tǒng)軟件管理

1、系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件必須有雙備份，并妥善保管在金屬柜內(nèi);控制系統(tǒng)的密碼或鍵鎖開關(guān)的鑰匙要由專人保管，并嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)定范圍內(nèi)的操作內(nèi)容。軟件備份要注明軟件名稱、修改日期、修改人，并將有關(guān)修改設(shè)計(jì)資料存檔。

2、系統(tǒng)軟件無(wú)特殊情況嚴(yán)禁修改;確需修改時(shí)，要嚴(yán)格按照申請(qǐng)、論證手續(xù)，主管經(jīng)理批準(zhǔn)后實(shí)施。

3、應(yīng)用軟件在正常生產(chǎn)期間不宜修改。按工藝要求確需重新組態(tài)時(shí)，要有明確的修改方案，并由生產(chǎn)技術(shù)部門、儀表和廠領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé)人共同簽字后方可實(shí)施并做好安全防范措施。

4、軟件各種文本修改后，必須對(duì)其他有關(guān)資料和備份盤作相應(yīng)的修改。

5、由通用計(jì)算機(jī)、工業(yè)控制微機(jī)組成的控制、數(shù)據(jù)采集等系統(tǒng)，應(yīng)執(zhí)行專機(jī)專用，嚴(yán)禁任何人運(yùn)行與系統(tǒng)無(wú)關(guān)的軟件，以防病毒對(duì)系統(tǒng)的侵襲。

6、工藝參數(shù)、聯(lián)鎖設(shè)定值的修改，要辦理聯(lián)鎖工作票后方可進(jìn)行改動(dòng)。

7、對(duì)重大系統(tǒng)改動(dòng)時(shí)，要按軟件開發(fā)程序進(jìn)行，即建立命題，制定方案、組態(tài)調(diào)試、模擬試驗(yàn)、小樣試運(yùn)行、組態(tài)鑒定等過(guò)程。通過(guò)技術(shù)鑒定的軟件，要做好文件登記并軟盤，妥善保存。

(四)?機(jī)房管理

1、機(jī)房是過(guò)程控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的重要工作場(chǎng)所和核心部位，維修電氣柜，要認(rèn)真做好安全工作，非機(jī)房工作人員未經(jīng)批準(zhǔn)嚴(yán)禁進(jìn)入，進(jìn)入機(jī)房人員應(yīng)按規(guī)定著裝。進(jìn)入機(jī)房作業(yè)人員必須采取靜電釋放措施，消除人身所帶的靜電。

2、機(jī)房?jī)?nèi)應(yīng)清潔無(wú)塵并確保滿足以下條件：溫度18-24℃?變化率<3℃/hr 濕度40-60%?變化率<6%/hr

3、機(jī)房?jī)?nèi)嚴(yán)禁吸煙，嚴(yán)禁帶入易ran易bao和有毒物品，不得在機(jī)房?jī)?nèi)吃東西、喝飲料、機(jī)柜上下不得堆放雜物。

4、機(jī)房必須經(jīng)常清掃，及時(shí)補(bǔ)充新鮮空氣。

5、機(jī)房?jī)?nèi)的消防設(shè)施要齊全，并定期進(jìn)行檢查。

6、機(jī)房電纜通道要有防鼠措施，以防鼠害。

7、在裝置運(yùn)行期間，控制系統(tǒng)機(jī)房?jī)?nèi)禁止使用移動(dòng)通訊工具。

(五)系統(tǒng)電源管理

1、系統(tǒng)供電及接地系統(tǒng)必須符合標(biāo)準(zhǔn)，UPS電源是過(guò)程控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的專用電源，不得接用其他任何負(fù)載。

2、機(jī)房、操作室的維修用電、吸塵器、電風(fēng)扇、空調(diào)機(jī)用電及其他臨時(shí)性用電一律不得接入計(jì)算機(jī)電源系統(tǒng)。

3、控制室的各項(xiàng)管理由生產(chǎn)車間負(fù)責(zé)。

1. 原空壓站電氣控制系統(tǒng)存在的問(wèn)題

（1）原控制系統(tǒng)工作過(guò)程

某機(jī)車車輛廠空壓站原先采用繼電器控制系統(tǒng)對(duì)5臺(tái)空壓機(jī)組的進(jìn)行控制。每臺(tái)機(jī)組均有一個(gè)起動(dòng)柜實(shí)施Y－△降ya起動(dòng)，系統(tǒng)僅有手動(dòng)操作方式。在原系統(tǒng)中，1＃、2＃為主工作空壓機(jī)組（功率各為110KW），2臺(tái)空壓機(jī)組按一定的周期輪流工作。3＃～5#為備用空壓機(jī)組（功率各為30KW），當(dāng)1?；??？諌簷C(jī)組工作而系統(tǒng)仍供氣壓力不足時(shí)，將起動(dòng)其中1臺(tái)乃至3臺(tái)直到滿足供氣壓力為止。

（2）原控制系統(tǒng)存在主要問(wèn)題

①各工作機(jī)組雖然采取Y－△減壓起動(dòng)，但起動(dòng)時(shí)的沖擊電流仍較，嚴(yán)重的影響到了電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行和空壓站周圍其它用電設(shè)備運(yùn)行的可靠性、安全性；

②當(dāng)主空壓機(jī)組處于工頻運(yùn)行時(shí)，空壓機(jī)運(yùn)行時(shí)噪音大，對(duì)周圍造成嚴(yán)重的聲音環(huán)境污染；

③主電機(jī)工頻起動(dòng)對(duì)設(shè)備的沖擊大，電機(jī)軸承易磨損，機(jī)械設(shè)備的維護(hù)工作量；

④主空壓機(jī)組經(jīng)常處于空載運(yùn)行，采購(gòu)電氣柜，浪費(fèi)電能現(xiàn)象嚴(yán)重，很不經(jīng)濟(jì)；

⑤空壓機(jī)組控制系統(tǒng)采用繼電器控制，只有手動(dòng)操作方式，因此控制系統(tǒng)工作的可靠性、安全性較差，人員操作麻煩，自動(dòng)化水平低、生產(chǎn)效率不高。

2. 改造技術(shù)要求

實(shí)施技術(shù)改造后系統(tǒng)應(yīng)滿足的主要技術(shù)要求如下：

（1）三相異步電動(dòng)機(jī)變頻運(yùn)行時(shí)應(yīng)保持供壓系統(tǒng)出口壓力穩(wěn)定，壓力波動(dòng)范圍不能超過(guò)±0.1Mpa；

（2）控制系統(tǒng)可以選擇在變頻和工頻兩種工況下運(yùn)行；

（3）系統(tǒng)采用閉環(huán)控制，具有閉環(huán)模擬量回路的調(diào)節(jié)功能；

（4）一臺(tái)變頻器可拖動(dòng)兩臺(tái)主空壓機(jī)組，可使用操作按鈕進(jìn)行切換；

（5）根據(jù)空壓機(jī)組的工況要求，系統(tǒng)應(yīng)保證拖動(dòng)的交流三相異步電動(dòng)機(jī)具有恒轉(zhuǎn)矩的運(yùn)行特性；

（6）為了防止高次諧波干擾空壓機(jī)組變頻器，變頻器的輸入端應(yīng)當(dāng)具有抑制電磁干擾的有效措施；

（7）在供壓系統(tǒng)用氣量較小的情況下，變頻器處于低頻運(yùn)行時(shí)，應(yīng)保障電機(jī)繞組溫度和電機(jī)的噪音不超過(guò)允許的范圍；

（8）考慮到控制系統(tǒng)今后的擴(kuò)展和升級(jí)，變頻器的容量和主控制器輸入輸出點(diǎn)數(shù)應(yīng)當(dāng)有適當(dāng)?shù)脑Ａ?，以滿足將來(lái)工作狀況擴(kuò)展的要求。

3. 控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)和控制原理簡(jiǎn)介

根據(jù)系統(tǒng)原先存在的問(wèn)題并考慮到技術(shù)改造后的生產(chǎn)工藝要求和技術(shù)要求，空壓機(jī)組采用PLC作為主控制器并擴(kuò)展模擬量輸入/輸出模塊，由變頻器拖動(dòng)主空壓機(jī)組，采用觸摸屏作為系統(tǒng)人機(jī)界面的總體設(shè)計(jì)方案。

控制系統(tǒng)由PLC基本單元擴(kuò)展出模擬量輸入/輸出模塊，通過(guò)壓力傳感器（變送器）實(shí)時(shí)檢測(cè)壓力值送入模擬量模塊進(jìn)行PLC內(nèi)部的PID調(diào)節(jié)運(yùn)算，然后由模擬量輸出模塊輸出直流0～10V的電壓信號(hào)至變頻器，變頻器的輸出頻率信號(hào)通過(guò)模擬量輸出端子回送到PLC，構(gòu)成模擬量閉環(huán)控制回路。由壓力反饋測(cè)量置與壓力設(shè)定值進(jìn)行比較運(yùn)算，經(jīng)PID調(diào)節(jié)運(yùn)算實(shí)時(shí)控制變頻器的輸出頻率，從而調(diào)節(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使供氣系統(tǒng)空氣壓力穩(wěn)定在壓力設(shè)定值上。通過(guò)變頻器PU接口的RS-485串行通信可以讀入除頻率外的變頻器的其它運(yùn)行參數(shù)，如電流、電壓和功率等。

這樣由PLC、變頻器、三相交流異步電動(dòng)機(jī)、壓力傳感器（變送器）等組成壓力反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)，能夠自動(dòng)地調(diào)節(jié)三相交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使供氣系統(tǒng)空氣壓力穩(wěn)定在設(shè)定范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)空壓站的恒壓控制。

控制系統(tǒng)的硬件選型和設(shè)計(jì)

1. 系統(tǒng)的主要控制要求

采用PLC控制進(jìn)行空壓站技術(shù)改造后，系統(tǒng)的主要控制要求如下：

（1）控制系統(tǒng)有手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式。在自動(dòng)運(yùn)行時(shí)（可預(yù)先設(shè)定變頻器控制的機(jī)組，1＃或2＃機(jī)組）根據(jù)壓力傳感器輸出的模擬電流信號(hào)（4～20mA）由PLC進(jìn)行PID調(diào)節(jié)運(yùn)算，控制變頻器在25～50Hz之間節(jié)能地運(yùn)行。

3?！?＃機(jī)組的控制要求為：①當(dāng)管道壓力低于工作壓力下限值（預(yù)先設(shè)定）并且變頻器輸出頻率在上限值（可預(yù)先設(shè)定）時(shí)，經(jīng)過(guò)延chi（延chi時(shí)間可設(shè)置）由PLC控制3＃、4＃其中一臺(tái)機(jī)組起動(dòng)，河南電氣柜，直至3?！?＃機(jī)組全部起動(dòng)；②當(dāng)管道壓力大于工作壓力上限值（預(yù)先設(shè)定）并且變頻器輸出頻率在下限值（可預(yù)先設(shè)定）時(shí)，經(jīng)過(guò)延chi（延chi時(shí)間可設(shè)置）按照“先起先停”的原則由PLC停止3?！?＃中已經(jīng)運(yùn)行的一臺(tái)機(jī)組。同樣，在上述工作壓力和變頻器輸出頻率兩條件不變時(shí)，可繼續(xù)停一臺(tái)空壓機(jī)組直到停完所有備用的空壓機(jī)組；

（2）壓力信號(hào)取自壓力變送器，工作壓力上下限可由PLC設(shè)置；

（3）手動(dòng)工作時(shí)只有3＃、4＃、5＃機(jī)組的起、?？梢酝ㄟ^(guò)手動(dòng)按鈕操作，其它工作情形和自動(dòng)工作方式時(shí)一樣；

（4）變頻器在PID調(diào)節(jié)故障時(shí)可以使用電位器進(jìn)行人工調(diào)速；

（5）人機(jī)界面要求。變頻器的運(yùn)行監(jiān)視參數(shù)可通過(guò)RS-485串行接口，經(jīng)PLC由觸摸屏進(jìn)行遠(yuǎn)程顯示。機(jī)組的起、停延chi間可通過(guò)觸摸屏修改（20～600s）。

2. 系統(tǒng)的硬件選型

根據(jù)控制要求和控制規(guī)模的大小，這里選用三菱公司的FX系列小型PLC作為系統(tǒng)的主控制器，通訊擴(kuò)展板選用FX1N-485-BD，變頻器選用三菱的FR-A700系列，觸摸屏選用F940系列，壓力傳感器則選擇TPT503壓力傳感器。

（1）系統(tǒng)的主控制器——FX1N-40MR。FX1N系列屬于FX系列PLC中普及型的子系列，經(jīng)過(guò)擴(kuò)展適當(dāng)?shù)哪M量模塊并使用PID指令，完全可以滿足對(duì)中等規(guī)?？諌赫究刂葡到y(tǒng)閉環(huán)模擬量的控制要求。根據(jù)系統(tǒng)的控制規(guī)模和對(duì)I/O點(diǎn)數(shù)的要求，這里系統(tǒng)的控制器選擇的是FX1N-40MR，為繼電器輸出型，有24點(diǎn)開關(guān)量輸入，16點(diǎn)開關(guān)量輸出。

FX1N系列PLC在加裝了通信擴(kuò)展板FX1N-485-BD后，通過(guò)網(wǎng)線與變頻器的PU接口相連后可與之進(jìn)行PU接口的RS-485串行通信，變頻器的運(yùn)行監(jiān)控參數(shù)，如電流、電壓和功率等都可讀入到PLC中。

（2）模擬量輸入/輸出模塊——FX0N-3A。FX0N-3A模擬量輸入/輸出混合模塊有兩個(gè)模擬量輸入通道（0～10V電壓或4～20mA電流）和一個(gè)模擬量輸出通道。輸入通道接收模擬信號(hào)并將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字值，輸出通道將內(nèi)部數(shù)字值轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)比例的模擬信號(hào)。輸入/輸出通道選擇的電壓或電流形式由用戶的接線方式?jīng)Q定。FX0N-3A可以連接到FX2N、FX2NC、FX1N、FX0N等系列的PLC上。

FX0N-3A的分辨率為8位。FX0N-3A在PLC擴(kuò)展母線上占用8個(gè)I/O點(diǎn)。這8個(gè)I/O點(diǎn)可以分配給輸入或輸出。所有數(shù)據(jù)傳輸和參數(shù)設(shè)置都是使用PLC中的FROM/TO指令，通過(guò)編程調(diào)節(jié)控制的。PLC基本單元和FX0N-3A之間的通信由光電耦合器進(jìn)行保護(hù)。電氣柜