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沈陽機電業務處 FAE 孫承誌
摘要：本文主要講述了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應用技巧。
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(gong)業(ye)廠(chang)房(fang)供(gong)水(shui)等(deng)眾(zhong)多(duo)給(gei)水(shui)行(xing)業(ye)，關(guan)於(yu)恒(heng)壓(ya)供(gong)水(shui)項(xiang)目(mu)屬(shu)於(yu)老(lao)生(sheng)常(chang)談(tan)，控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)技(ji)術(shu)方(fang)案(an)比(bi)較(jiao)成(cheng)熟(shu)，實(shi)現(xian)方(fang)法(fa)也(ye)比(bi)較(jiao)多(duo)，有(you)專(zhuan)用(yong)的(de)微(wei)機(ji)給(gei)水(shui)控(kong)製(zhi)盒(he)、變頻器自身PID控製，人機界麵和PLC整合應用，其原理和核心控製思路都是采用PID控(kong)製(zhi)模(mo)型(xing)，實(shi)現(xian)無(wu)負(fu)壓(ya)恒(heng)壓(ya)供(gong)水(shui)，本(ben)文(wen)介(jie)紹(shao)後(hou)一(yi)種(zhong)技(ji)術(shu)方(fang)案(an)實(shi)現(xian)恒(heng)壓(ya)供(gong)水(shui)，主(zhu)要(yao)體(ti)現(xian)台(tai)達(da)整(zheng)合(he)應(ying)用(yong)技(ji)術(shu)方(fang)案(an)提(ti)供(gong)給(gei)客(ke)戶(hu)完(wan)美(mei)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)體(ti)驗(yan)。
2 控製係統技術方案配置
附表列舉出控製係統主要控製原件，其他輔助電氣器件不予贅述。
附表 元件表
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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 控製係統原理概述
PLC主要利用PID指令達到恒壓供水控製要求，如圖1、2所示。
圖1控製係統原理a)
圖2 控製係統原理b)
4控製係統工藝及PLC程序概述
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。
圖3
PID指令參數解釋如圖4所示。 
圖4 PID指令參數解釋圖
PLC控製程序中管道壓力讀取部分如圖5所示。
圖5 PLC控製程序中管道壓力部分圖
PLC控製程序中關於采集管道壓力處理如圖6所示。
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。
圖6 PLC控製程序中關於采集管道壓力處理圖
PLC控製程序中PID指令運用方法如圖7所示。
圖7 PLC控製程序中PID指令運用方法圖
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，如圖8所示。
圖8 PID指令轉換圖
5人機界麵控製畫麵組成
人機界麵主要有三個畫麵：實現參數設置和實時顯示，水泵運行動畫顯示，工作方式選擇等功能。分別介紹如圖9、10所示。
圖9主畫麵圖
圖10 PID參數設置畫麵圖
圖11 水泵運行動畫動態顯示畫麵圖
值得一提的是，水泵運行的動畫顯示是同過人機界麵宏指令來完成的，效果雖沒有工控組態軟件那麼豪華、賞心悅目，但是也把工業現場的運行狀態真實表現出來，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根據兩台水泵不同運行狀態分別調用SubMacro 1和SubMacro 2，如圖11、12。
SubMacro 1用於顯示水泵1的動態運行水流動畫顯示。
圖11 SubMacro 1
SubMacro 2用於顯示水泵2的動態運行水流動畫顯示。
圖12 SubMacro 2
圖13
6總結
taidazidonghuachanpinchenggongzhengheyingyonghengyagongshuixiangmu，shijihengyagongshuixiaoguolianghao，wanquanmanzukehuxuqiu，yonghushifenkendingtaidachanpin，tongguobenanjieshaotigonggeikehuchengshukekaodejishufangan，linghuoyingyongrenji、PLC等工控產品，給客戶提供完美的自動化控製產品體驗。
作者簡介：
孫承誌 工程師 供職於中達電通股份有限公司沈陽機電業務處。
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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