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中達電通股份有限公司 沈陽機電業務處 孫承誌
摘 要：本文主要講述應用台達自動化產品在給水行業無負壓智能供水係統中整合應用，介紹了恒壓供水控製係統配置和工藝過程，以及台達PLC、HMI應用技術。
關鍵字：PLC PID 人機界麵 宏指令
1 引言
恒壓供水主要用於鍋爐、樓宇、工業廠房供水等眾多給水行業，關於恒壓供水項目控製係統技術方案比較成熟，實現方法也比較多，有專用的微機給水控製器、變頻器嵌入式PID反饋恒壓控製、人機界麵和PLC整合應用等多種架構，其原理和核心控製思路都是采用PID反饋控製模型，實現無負壓恒壓供水。本文介紹基於台達觸摸屏PLC的恒壓變頻恒壓供水設計方案，主要體現台達係統集成應用技術方案提供完善的自動化係統。
2 係統設計
2.1 恒壓供水原理
根據設備工作要求設定係統給定壓力（Mpa），作為PID自整定控製模型的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，二者數值大小比較後生成偏差值Et，按照調整好的比例係數Kp、積分係數Ki、微分係數Kd，PLC控製程序PID指令運算結果控製輸出MV值，轉換為模擬量（0～10V）作為變頻器頻率給定信號，控製變頻器拖動水泵電機輸出不同轉速，達到調節供水管道壓力的控製效果。
2.2 台達PLC的PID控製
台達PLC主要利用PID指令算法構成反饋控製回路，達到恒壓供水控製要求，原理設計如圖（一）所示。  
（1）PLC控製程序中管道壓力讀取部分如下：
（2）PLC控製程序中關於采集管道壓力處理如下：
濾除掉06XA模塊采集數字量0～4000之外的數值，根據壓力傳感器和壓力變送器量程對應關係計算出管道實際壓力（MPa）值。
（3）PLC控製程序中PID指令運用方法如下：
（4）PID指令運算輸出作為變頻器頻率給定信號，同時轉換為頻率數值用於人機界麵顯示：
2.3 配置設計
控製係統技術方案配置如表（一）所示。元件表格列舉出控製係統主要控製原件，其他輔助器件未給出。
表（一）供水自動化係統配置
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序號 |
元件名稱 |
型號規格 |
數量（台） |
備注 |
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1 |
電源模塊 |
DVPPS02 |
1 |
24V，2A |
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2 |
PLC主機 |
DVP14SS11R2 |
1 |
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3 |
PLC擴展 |
DVP06XA－S |
1 |
A/D、D/A |
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4 |
變頻器 |
VFD110F43B |
1 |
11KW |
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5 |
人機界麵 |
DOP－AS57BSTD |
1 |
5.7” |
3 基於台達HMI宏指令的動畫設計
人(ren)機(ji)界(jie)麵(mian)設(she)計(ji)提(ti)供(gong)直(zhi)觀(guan)生(sheng)動(dong)的(de)供(gong)水(shui)管(guan)理(li)監(jian)控(kong)。人(ren)機(ji)界(jie)麵(mian)主(zhu)要(yao)有(you)三(san)個(ge)畫(hua)麵(mian)，實(shi)現(xian)參(can)數(shu)設(she)置(zhi)和(he)實(shi)時(shi)顯(xian)示(shi)，水(shui)泵(beng)運(yun)行(xing)動(dong)畫(hua)顯(xian)示(shi)，工(gong)作(zuo)方(fang)式(shi)選(xuan)擇(ze)等(deng)功(gong)能(neng)。主(zhu)畫(hua)麵(mian)如(ru)圖(tu)（二）所示。水泵運行動畫動態顯示畫麵如圖（三）所示。
圖（二）供水係統主畫麵
圖（三）基於台達HMI宏指令的動畫畫麵
水(shui)泵(beng)運(yun)行(xing)動(dong)畫(hua)動(dong)態(tai)顯(xian)示(shi)水(shui)泵(beng)運(yun)行(xing)的(de)動(dong)畫(hua)顯(xian)示(shi)是(shi)通(tong)過(guo)人(ren)機(ji)界(jie)麵(mian)宏(hong)指(zhi)令(ling)來(lai)完(wan)成(cheng)的(de)，效(xiao)果(guo)雖(sui)沒(mei)有(you)工(gong)控(kong)組(zu)態(tai)軟(ruan)件(jian)生(sheng)動(dong)，但(dan)是(shi)還(hai)是(shi)把(ba)工(gong)業(ye)現(xian)場(chang)的(de)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)真(zhen)實(shi)表(biao)現(xian)出(chu)來(lai)，滿(man)足(zu)了(le)客(ke)戶(hu)的(de)需(xu)要(yao)。
宏指令分為三部分：CLOCK；子宏1；子宏2。
CLOCK Macro根據兩台水泵不同運行狀態分別調用SubMacro 1和SubMacro 2。
SubMacro 1用於顯示水泵1的動態運行水流動畫顯示。
SubMacro 2用於顯示水泵2的動態運行水流動畫顯示。
4 結束語
台(tai)達(da)機(ji)電(dian)產(chan)品(pin)整(zheng)合(he)應(ying)用(yong)完(wan)成(cheng)恒(heng)壓(ya)供(gong)水(shui)係(xi)統(tong)功(gong)能(neng)全(quan)麵(mian)滿(man)足(zu)工(gong)程(cheng)需(xu)求(qiu)，用(yong)戶(hu)十(shi)分(fen)肯(ken)定(ding)台(tai)達(da)產(chan)品(pin)，通(tong)過(guo)本(ben)案(an)介(jie)紹(shao)提(ti)供(gong)給(gei)成(cheng)熟(shu)可(ke)靠(kao)的(de)技(ji)術(shu)方(fang)案(an)，應(ying)用(yong)HMI與PLC集成設計，提供功能全麵的自動化控製技術。
參考文獻
［1］台達DVP－PLC應用技術手冊程序篇
［2］台達DVP－PLC應用技術手冊特殊模塊篇
［3］台達DOP係列人機界麵應用技術手冊
［4］台達VFD－F係列交流變頻器使用手冊
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