FFB0412SHN

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 **台达风扇---------代理 销售**
【程先生 qq:937926739】
  级—监控管理，由中央控制室的操作站实现。选用工控计算机，以TCP/IP工业以太网与PLC系统通讯,实行集中控制。通过工控软件实时监视全厂工艺参数变化、设备运行、故障发生等情况，同时负责日常报表打印、事故打印和数据记录等。

  第二级—过程控制，由现场的各分系统或成套设备的控制系统实现。以AC500PLC系统作为现场控制核心,按场区配置分站,通过CS31网与所属分布I/O通讯对流量、液位、pH值、电机等参数进行采集、控制。

  第三级—单机就地控制，由现场电气控制系统实现。采用ABB公司的AC31系列产品组成分布I/O,采集现场参数,执行上一级PLC主站的控制命令。

  监控组态设计及与PLC主站的通讯

  由于污水处理控制对象多且分散,生产工艺流程复杂,如果采用集中控制方式,则需要使用大量导线，在长距离传输过程中非常容易受到干扰,所以本系统采用分布式集散控制系统,将管理与控制分离。计算机选用HP工业PC机,预装北京昆仑通态公司的MCGS5.5通用版。MCGS监控组态设计包含监控界面设计，定义数据变量，组态设计，动画等方面。用MCGS提供的基本绘图工具与元件库创建图形块并进行组态设计，污水处理系统工艺流程组态画面（如图4）：

  

      图4 污水处理工艺流程组态图


   鼓风机，水泵，运行阀的工作状态可以通过动画实时显示；污水，污泥，药水，空气的流动方向及流量表的数据也能根据现场的情况随时更新。操作人员在登陆并输入用户名和密码后，可任意调入各局部工艺图、运行表、设定表和控制表，工艺图以图形的方式显示各个工段的工艺流程和数据，并能根据控制的需要直接设定现场的相应参数（例如，泵站的变频器的恒定水位，报警水位，停泵水位的设定，排泥时间的设定等）。此外，系统还可以提供故障报警查询，工作报表生成等功能。MCGS中的实时数据库是监控系统的核心，而数据变量是构成实时数据库的基本单元。将用户界面中的图形对象与实时数据库中的数据变量建立联系，现场的运行情况就可以通过动画实时的显示在监控界面上了。

  工控计算机只需一块普通的网卡就可以通过EthernetLAN接收到来自PLC主站的数据。PLC主站由1台AC500系列PLC及相应的外围设备组成,置于中央控制室。PLC主站从分布I/O接收数据，进行相关的处理与控制，同时通过标准工业以太网TCP/IP通讯模块(TB521-ETH)传输给工控计算机,传输速率为10Mbit/s,介质为屏蔽双绞线。

  PLC主站与分布I/O的通信

  PLC主站与分布I/O的通讯网络框图，如图5所示：    




                                             图5 CS31通讯网络图


  PLC主站通过CPU(PM581)上保留的CS31通讯接口、CS31通讯总线与分布I/O（AC31远程扩展模块）构成高速通讯网络,随时采集现场设备的运行状况和故障信息,并上传工控计算机,形成分布控制。

  本系统共设8个分布I/O。从经济角度考虑，由于AC500系统可以兼容AC31的远程扩展模块，1#～8#分布I/O分别选用AC31系统的远程扩展模块（ICMK14N1-24DC）。分布I/O置于污水控制现场,就近控制所属设备,形成分布控制的能力,并采集现场设备的运行状况和故障信息,通过CS31总线联接到PLC主站。CS31总线是一种点对多点的RS485串行通讯。每个通讯系统由一个主站和大31个从站组成。通讯距离不加中继为500米，加中继大可达到2000米。通讯介质为:屏蔽双绞线。

    以1＃分布I/O远程扩展模块为例，定义它的地址表，如表1：

      

  地址%MX0.0.0至%MX0.0.7是ICMK14N1-M的系统保留区域，不能使用。地址%MX0.1.0至%MX0.1.7作为此远程扩展模块自带的开关量输入，分别对应进水泵房及沉砂池的相应设备。依照同样的方法，可以继续定义1＃分布I/O的（XI16E1,XC32L,HE10-20,…等）开关量及模拟量输入/输出模块，然后依次是2＃～8＃分布I/O的所有模块。

  在完成所有I/O地址表的设定后，就可以通过AC500的ControlBuilder软件来编写PLC的内部通信程序。由于AC500的ControlBuilder软件可以提供现成的MODBUS功能块，编程十分简单。

  以1#分布I/O的读指令为例，如图6：



在供水系统中，用户用水量往往是随机变化的，而投运水泵的台数和水泵的转速不随用户水量变化，负荷低峰时将引起电能的浪费，管网压力大时将损坏管网及其附属设备，采用变频调速、微电脑控制器及逻辑控制元件可以达到管网恒压变量供水。下面以单台泵控制为例说明。(       )  

  1供水一用一备、变频/工频方式

  当一台泵能够满足管网大压力时，可以采用一台变频器控制一台泵方式工作。

  1.1变频器供水系统
 压力传感器装于用户端管网上，用于检测用户端水压。压力设定值与所测管网压力在调节器中进行比较，其误差信号作为变频调速的速度给定。变频调速器输出频率可变的电力给水泵电机，使水泵转速相应变化。管网压力保证了恒定。(       )  

   1.2 水泵控制主回路

  水泵控制主回路见图二

   1.2.1 变频器的选择

   变频器类型的选择要根据负载的要求来进行，泵类负载的转矩与转速成平方比，低速下负载转矩较小，通常可以选择普通功能型U/f变频器。泵类一般运转方式为连续型，变频器容量的计算式如下：

  PCN≥KPM／ηCOSφ

  PCN≥k√3 UMIM×10-3

  ICN≥kIM

  式中 PM——负载所要求的电动机的轴输出功率KW，

  η——泵用电动机的效率（通常约0.85）

  COSφ——电动机的功率因数（通常约0.75）

  UM——电动机电压V

  IM——电动机电流A，功频电源时的电流

  K——电流波形的修正系数（PWM方式时取1.05-1.0）

  PCN——变频器的额定容量KVA

  ICN——变频器的额定电流

   变频器的过载能力较小，允许过载时间亦很短，但泵类负载除起动外无瞬时过载问题，变频器传动时大轴功率基本上等于电动机的额定功率。当泵低速运行时，散热能力变差，但温升不会有太大变化，对于大轴输出功率无影响。

  对于交直交变频器，功率因数取决于谐波而不是电容含量。变频器设计时，如果电网对谐波污染要求比较严格，要求变频器有很高的功率因数，则根据产品说明书要求校合电源侧电感量，如不满足则附加电抗器。

   如果采用变频器电动机，则可以根据查表选择电动机（表由厂家给出），对于青海高原地形，变频器容量还应乘以约1.25系数，在变频器位置安放上应考虑环境温度与湿度。
 1.2.2 空气开关，接触器，热继电器、导线、外部直流电源选择

  空气开关的额定电流应大于电动机的额定电流，延时动作的过电流脱扣器的额定电流应为电动机额定电流1.1至1.2倍。瞬时动作的过电流整定值应按大于电动机起动电流的1.7至2.0倍考虑。

  接触器选择应考虑极数、额定工作电压、额定工作电流、接通与分断能力，都应符合电机要求，所带附助触头应满足继电逻辑控制要求。

  热继电器额定电流应为电动机额定电流的1.05至0.95倍，在长期过载20%时应可靠动作，热继电器动作时间必须大于电动机起动或长期过载时间。

  导线选择应根据载流量及铺设方式定。一般根据青海气候及厂内土壤、地形及周围管网情况，取系数0.85。

  1.3 微电脑选择

  恒压供水系统实际上是一个单闭环系统，微电脑控制器实际上是一个外置PID控制器，输出信号4—20mA，给定信号4—20mA，反馈信号同上。利用变频器内部PID，可以省掉调节器，压力传感变送器信号直接输入到变频器内。相应接线端子见变频器操作手册。也可外置PID调节器，如川仪GTZ—2100。

  1.4压力传感器

  选用HS950型合金薄膜变送器，二线4～20mA输出，测量范围0.2至0.8Mpa，电源24V。

  1.5直流电源选择

  选择KW1-24，输出24V，33A，或S-15-24，输出24V。直流电源供给压力传感器、微电脑控制器。因为压力传感器与微电脑控制器的视在功率很小，也可以选用PLC的24V直流输出端供电，

  1.6给定信号的产生

   给定信号采用电位器RX-5，外部电源24V，或者采用变频器提供电源，以上都可输出4～20mA控制电流。根据设定压力产生的电流信号确定给定值。

  2逻辑继电设计

  通过继电器可以作到工频、变频转换（KM0），一备一用（KM1—4），参见相关图集。也可以选择I/O点数为20点的PLC实现逻辑控制及信号指示与报警，PLC的梯形图由相关图集中所列逻辑关系移植过来，简单方便。结合变频器的相关继电输出口就能实现技术要求。

  系统起动后，若1#泵速度升至大时用户端管网压力仍未达到设定值，2#泵起动并全速运行。若压力过设定值，变频器调节1#泵速度使压力恒定。若压力升高到一定值，变频器频率已减小至低，则可以让2#泵退出。为了达到此目的，利用变频器的继电器输出功能，当频率大于设定值时，继电器输出，接通继电逻辑回路，控制第二个电动机起动，退出情况与此相反。例如使用SEMENS的MICROMASTER VECTOR操作手册P41所列功能。

  此外，三垦公司独有的恒压供水基板IWS备有“变频泵固定方式”、“变频泵循环方式”两种模式。无须PID、PLC就可构成多7台泵的高性能、又经济的供水系统。（SAMCO-IHF、IPF变频器）。 

  3．变频器参数设置及调节器参数设置

   3.1变频器参数设置

  变频器参数设置如下：大频率50HZ，小0HZ，基本频率50HZ，额定电压380V，加速时间 15S，减速时间15S，电动机平滑起动，电子热保护 1.05，转矩限制1.5，瞬停再起动功能有，转矩矢量控制无，其余功能遵照变频器出厂设定。调节器参数设定如下：

  由于被控对象模型复杂，管网恒定值要求不高，PI 参数确定时，可先不考虑管网的影响（管网波动，水流变化的滞后），忽略起动初影响，忽略压力测量变送器的滞后环节，因为变频器与电动机的开环机械特性与直流机的开环特性非常接近，所以把变频器与泵用电动机看做一个和直流电动机功率一样的电动机，基于此可以方便确定KP 、TS，是一个二阶系统，由此可定系统图。

  另外，TS ，KP的确定可以由实验取得，做变频器电动机的阶跃响应曲线辩识过程数学模型，可以认为是一个二阶惯性环节，是一个自衡对象。就可以求得这两个参数,得出系统图如下，可以初略算出K 、τ 。T1，T2为变频器起动上升时间，KP为信号放大倍数。

  系统原理图如下：

  

  原理图中相关参数：α=0.01 mA/r/min（电动机为1500r/min） 。

  当PI参数计算取得后，在实际调试过程中，应根据所带负载进行调整，可先使泵空载运行，改变给定值，如果系统稳定，再使水泵带载运行调整，使系统稳定并有一定的灵敏度。

   4，变频调速控制柜的设计

   变频调速柜一般柜面有电流电压指示，电能计量，工况运行指示，工况运行控制按钮。如果变频器功率小,体积小，可以把变频器与控制元件装在一个柜内，柜体体积为通用柜尺寸，根据控制柜所处环境，柜体的防护等级为IP54。

  5，恒压供水成套装置

  变频调速供水成套供应的公司现在也非常多，CPS系列（三垦公司），LBP系列（上海连成）等。定货时只要给出要求即可。一般参数要求为：电动机功率，水泵台数，控制特征，柜体特征，附加功能等。

  6，变频调速供水的节能分析

  当前给水工程中应用的变频调速装置，根据控制方式不同，有恒压变量与变压变量之分。对于恒压变量供水来说（图1），从工作点从A变到工作点B，HA/HB=1,水泵轴功率按下式计算：

  N=ρgQH/η

  ρ——水的密度，Kg2/m3; g——重力加速度，m/s2；η——水泵效率。

  N——水泵的轴功率，Q——管网流量， H——水泵扬程。

  由于A，B为非相似工况点，转速的降低将导致水泵效率下降。对于恒压变量供水来说，当系统Q’=0.8Q时，

  N‘=ρgQ‘H’/η‘=ρg0.8QH/η’＞0.8N

  即当水泵流量减小20%时，节能小于20%，这取决于水泵的效率与转速的关系。

  如果水系统是变压变量供水，HA/HB= SQA2/SQB2= QA2/QB2，N∝Q3，则节约能量为51%左右。

  变频器的输入功率因数比较高，根据电源侧的电抗情况，加入交流电抗器或直流电抗器，可以使变频器的功率因数达到0.92以上，与泵用电动机的功率因数0.85左右相比，节约电能也非常可观

  7，结论

  采用恒压供水，水泵起动为软起动，对电网影响小，可以减小变压器的容量，可以减少机械传动的设备损坏，节约电能。据相关资料，一般两年节约的电能费用就能收回设备投资。特别适合负载周期变化特别大的场合，例如生活小区，白天与深夜的需水量就特别大。对于短时制的工作也非常明显。

 由于变频器具有优良的控制特性以及其高效节能的特点，使得变频器近几年在各个领域被广泛的采用。在某些场合，需要用一台工控机灵活地控制多台变频器，以达到控制交流电机的目的。在油田输油控制系统中，多台变频器的控制问题成为关键，按照以往的控制方法，需要使用PLC或者控制电路板来控制变频器。然而使用这种方法造价高、系统复杂、布线量大、故障率高，因此亟需一种结构简单、造价低廉、可靠性高的系统来实现多台变频器的控制。    

      针对这一需要，一些公司（如日本三菱、德国西门子、日本东芝等）推出了带有RS-485通信接口的变频器，使用户能方便灵活地选择变频器的强大功能，设计各自的工业控制系统。因此，我们可以充分利用厂商提供的工业总线接口，使控制系统布线简洁，稳定可靠。   

      目前，我们在利用工业总线接口开发用户程序时，大部分都是基于DOS环境下的，随着Windows操作系统的普及使得DOS单任务系统固有的缺陷显得日益突出，人们越来越希望能在Windows的环境下进行工业控制。

     在Windows 9X下开发工控软件,不仅可以实现多任务操作，充分利用硬件资源，而且可以利用Windows 9X下丰富的开发工具，方便地生成各种菜单及友好的图形界面,软件产品质量高且开发周期短。但在Windows 9X环境下，系统完全接管了各种硬件资源，不允许用户直接对系统硬件进行控制。如何在Windows 9X/NT环境下开发微机的底层资源,已成为当今工控业的一个值得探讨的课题。     

      本文以三菱FR-A500变频器的串行通信为例，利用Visual Basic 6.0的ActiveX控件—Microsoft Communication控件，通过对变频器串行通信协议的分析，解决了Windows 9X环境下与多个变频器的串行通信, 地实现了用单台工控PC机对多台交流异步电机的灵活控制，从而在Windows9X环境下如何实现串行通信的问题上作了有益的尝试。     



                                                图6 AC500 程序图


  只需设定好MODBUS功能块的（COM,SLAVE,FCT,ADDR,NB等）参数，PLC主站就可以顺利的从1#I/O子站读取数据。其中FCT，NB的参数可根据实际情况依照表2确定 。

       

  运用MODBUS功能块依次完成1～8＃分布I/O的读，写指令的编程，PLC主站与分布I/O之间的通信就建立完成了。在实际调试中，发现还需通过软件的PLC组态选项，将MODBUS的参数：RTScontrol设置为“telegram”,Parity设置为“none”，OperationMode设置为：“Master”。至此，PLC的主站已经可以对I/O从站中的各种参数进行采集与控制，并通过以太网显示在工控计算机的监控界面上。

  五，结语

  以本文的研究结果为基础的技术方案,在浙江某生活污水处理厂具体实施。实际的运行结果表明,其设计合理,安全可靠,控制精度高，满足了生产的实际需要，高。AC500PLC系统除了有外形美观，性能可靠，价格适中等特点，在项目具体实施中还具有如下优点：可设置输入/输出的开关量模块，为备用点数的设置提供了方便并能进一步降低成本；模拟量的每个输入通道都可以设定电流，电压或者热电阻等输入信号，使用方便；编程软件中集成的MODBUS功能块，非常实用，易于操作，大大节省了编程时间；此外，CS31总线的连接只需要普通的屏蔽双绞线就可以完成，成本低廉，操作灵活简单。

摘  要：论述盟立SC-501/DE(E)系列双以太网口 PLC在采煤现场设备监控等现场状况比较复杂领域的应用前景，展示其良好的工程实用性。对于iFIX监控软件和SC-501/DE的以太网连接技术以及对台达下位机DVP-10SS资料的读/写技术给出详细表述。
关键词：以太网  SC-501/DE  IFIX组态软件  MODBUS TCP  MSG指令
1 引言
    近年来，由于国内经济的迅猛发展，加上国际能源价格的不断上涨，造成国内对煤炭的需求量不断上升。由于在煤矿安全投入方面的长期滞后，使得各种事故时有发生，严重影响矿工的人身安全和社会稳定。这种情况下，决定投入巨资整治煤矿安全环境，可以预期，煤矿安全监控在今后几年中会得到很大的应用和发展。本文介绍盟立推出的双以太网口的SC-501/DE系列 PLC煤矿对采煤现场情况的远程监控解决方案。

摘  要：论述盟立SC-501/DE(E)系列双以太网口 PLC在采煤现场设备监控等现场状况比较复杂领域的应用前景，展示其良好的工程实用性。对于iFIX监控软件和SC-501/DE的以太网连接技术以及对台达下位机DVP-10SS资料的读/写技术给出详细表述。
关键词：以太网  SC-501/DE  IFIX组态软件  MODBUS TCP  MSG指令
1 引言
    近年来，由于国内经济的迅猛发展，加上国际能源价格的不断上涨，造成国内对煤炭的需求量不断上升。由于在煤矿安全投入方面的长期滞后，使得各种事故时有发生，严重影响矿工的人身安全和社会稳定。这种情况下，决定投入巨资整治煤矿安全环境，可以预期，煤矿安全监控在今后几年中会得到很大的应用和发展。本文介绍盟立推出的双以太网口的SC-501/DE系列 PLC煤矿对采煤现场情况的远程监控解决方案。