用三菱PLC的PID功能指令实现恒压变频供水控制

随着社会的进步，能源短缺成为当前经济发展的瓶颈。为了降低系统能耗，改善环境，提高自动化程度。使之适应现代高层建筑向智能化方向发展。在现代高层建筑物中一般采用了PLC、变频器、压力传感器、触摸屏等控制器件设计高楼的恒压变频供水控制。为了保证供水的长期稳定运行，通常需要两台或两台以上的水泵交替运行。

恒压供水设备

变频器的作用是为电机提供可变频率的电源，从而实现电机的可无极调速，能够保证管网水压保持恒定。压力传感器的作用是检测管网水压，触摸屏的作用是为恒压供水系统提供参数设定用来满足用水用户需求的水压期望值。压力设定信号和压力反馈信号输入可编程控制器后，经过可编程控制器内部PID控制程序的计算，输出给变频器一个转速控制信号。供水设备控制一般为1~3台水泵，工作时只有一台变频泵。当供水设备供电开始时，先启动变频泵，当管网水压达到设定值时，变频器的输出频率则稳定在这一数值上。当用水量增加时，水压降低时，通过安装在出水管网上的压力传感器，把出口压力信号变成4mA~20mA的标准信号送入PLC的A/D单元，经PLC的PID调节器运算与给定的压力进行比较，得出一比较参数从PLC的D/A单元送出，送给变频器，然后由变频器控制电动机的转速，调节系统的供水量，使供水管网上的压力保持在给定的压力上，当用水量超过一台泵的供水量时，通过PLC控制切换电路进行加泵。根据用水量的大小由PLC控制工作泵的数量增减以及变频器对水泵的调速，实现恒压供水。当供水负载变化时，输入电动机的电压和频率也随之变化，这样就构成了以设定压力为基础的闭环控制系统。若输出频率达到最大值，仍不能使管网水压达到设定值，可编程控制器就发出控制信号，启动一台工频泵；如果用水量减少，变频器的频率达到最小值时，则发出停止工频泵的控制信号。

触摸屏（HMI）监控界面

一,控制要求：用PLC、变频器、触摸屏等构成一个两台水泵的恒压供水系统，设定一个压力值后，启动设备，其中一台泵变频启动，当工频达到50HZ时并且当前压力值没有达到设定压力时，这台泵变频切换到工频，同时另一台泵变频启动。如果当前压力值等于设定压力值时，保持当前状态。若用水量减少，当前压力值有高于设定压力值的趋势时，变频泵的频率就降低。如果频率降到10HZ，当前压力值仍然有高于设定压力值的趋势，就停掉工频泵，变频泵升高频率，直到调节到当前压力值等于设定压力值。如果用水量加大，当前压力值有低于设定值的趋势，升高频率，当升高到50HZ时当前值还是有低于设定压力值的趋势，则当前变频泵切换到工频，另一台泵变频启动。

二、主电路

主电路中一台变频器启动控制两台电动机，需要解决变频器在两个水泵电路之间的切换和变频与工频运行之间的切换问题。每台电动机需要两个交流接触器，KM11接通时，一号泵通过变频运行；KM12接通时，一号泵与工频电源接通并运行；2号泵的两个交流接触器分别为KM21和KM22，电路图如下：

恒压供水主电路

三、确定I/O点数和地址分配

根据控制要求，设置开关量信号是13个；开关量输出信号是5个；模拟量输入时两个，分别是压力信号和变频器的频率信号。两个模拟量输入选择是0-10V电压信号；模拟量输出一个，选择的也是0-10V电压信号。

I/O点数和地址分配,I输入点

X0---手动与自动切换按钮

X1----1号变频/2号变频切换开关

X2-----1号启动按钮

X3----1号停止按钮

X4-----2号启动按钮

X5----2号启动按钮

X6----1号泵变频运行状态返回

X7----1号泵工频运行状态返回

X10---2号泵变频运行状态返回

X11--2号泵工频运行状态返回

X12--变频器50HZ信号

X13--热继电器FR1

X14--热继电器FR2

模拟量输入输出信号

AI0---网管压力变换0-10V电压信号

AI1---变频器输出频率0-10V电压信号

AO0---网管压力设定值0-10V电压信号

I/O点数和地址分配,O输出点

Y0---1号泵变频输出KM11

Y1---1号泵工频输出KM12

Y2---2号泵变频输出KM21

Y3---1号泵工频输出KM22

Y4---变频器启停输出控制

恒压供水控制电路

四、梯形图的设计

从模拟通道1（8位A/D转换）来的压力实时值存放于寄存器D200单元中，转换10次后的平均值放于D110中。其部分寄存器分配如下：

D200:存储压力实时值

D114：存储压力和

D118：存储计数（M132、M134、M134）

D110：存储压力平均值（D111）

恒压供水压力转换程序段

从模拟通道2（8位A/D转换）来的压力实时值存放于寄存器D202单元中，转换10次后的平均值放于D112中。其部分寄存器分配如下：

D202:存储实时频率数值

D119：存储计数（M135、M136、M137）

D116：存储频率和的数值

D110：存储频率平均值（D113）

变频器频率值转换程序段

手动操作运行控制程序段

在程序中首先判断SA1和SA2的状态，当SA1断开时，为手动控制运行。内部继电器分配与控制功能如下：

当X0=0,X1=0时，则M1=1；表示1号泵变频运行控制，输出为M30，2号泵工频运行，输出为M33。

当X0=0,X1=1时，则M2=1；表示2号泵变频运行控制，输出为M32，1号泵工频运行，输出为M32。

M34， M35为变频器启动和手动时的频率控制输出。

手动操作运行控制程序段

数据比较处理梯形图

对输入的压力设定值加减一个一定范围的数，就可以获得压力设定的上限值和下限值。分别于测量值比较。分别放在寄存器D500、D123,D124,D121,D122寄存器中。

恒压供水数据比较处理程序段1

恒压供水数据比较处理程序段2

恒压供水自动处理程序段1

恒压供水自动处理程序段2

恒压供水开关量输出程序段

恒压供水PID运算与模拟量（DA）转换输出程序段

前面梯形图相对比较简单，我们说说PID功能指令，它是比例、积分、微分的缩写，就是将控制指令信号通过比例（P）放大运算、积分运算（I）、微分运算（D）最后得到一个综合的控制信号，从而使控制系统具有良好的响应特性，稳定性，和具有一定的控制精度。

恒压供水控制柜

5、调试运行阶段

根据原理图进行接线。然后检查无误后，就可以下载到PLC中了。同时设置一下变频器的参数，比如Pr.79-操作模式，Pr.1-上限频率为50HZ，Pr.2-下限频率为10HZ，Pr.128-选择PID控制设定参数为20，Pr.38-5V输入频率，Pr.73-0-10V选择，Pr.902-频率设定电压偏置。为了是调整达到最优效果可以设置增益为Kp=0.25,采样时间T=0.2S,积分时间Ti=30min.设置完这些之后就可以通电调试了。

以上就是用用三菱PLC的PID功能指令实现恒压变频供水控制的案例，希望能给你带来帮助！欢迎转载、讨论。喜欢的话请点赞哦！！

PLC编程 三菱FX3U PLC水压自动控制实例

今天给大家分享一个水压自动控制的案例，采用的是三菱FX3U PLC去做的程序设计，这个案例中对水压的控制是利用水泵投入运行实现的。下面我们就赶快来看看吧。

下面我们看一下控制要求：

水压控制系统有3台水泵，其中1号水泵的功率最大，作为主泵，2号水泵和3号水泵作为辅助泵，要求3台水泵能够根据水网线管的压力自动运行与投切。也就是说在水压偏低时，1号泵投入运行，运行一段时间压力仍低时，2号辅助泵投入运行;2号辅助泵运行一段时间，压力如果仍低，系统将启动3号辅助泵运行。当压力达到上限时，系统将会停止3号水泵运行，停止3号水泵后如果压力还在上限，系统将停止2号水泵的运行。

第一步：对控制进行分析

控制系统的启动和停止我们要设计系统启动按钮、系统停止按钮和急停按钮，水泵电机分别设热保护信号，压力上限采用高压开关，压力下限采用低压开关，控制输出电动机时需要通过中间继电器做信号的传递，还要设计对水压高和水压低的指示，电机M1、M2、M3的故障指示，对故障指示还需设计对故障复位的信号。

第二步：绘制电气原理图

水泵1 2 3号分别对应三台电动机M1、M2、M3，用中间继电器CR1的动合触点控制接触器KM1的线圈通电断电，同理，CR2控制接触器KM2，CR3控制接触器KM3，在选用接触器的使用选用是线圈电压为AC220V的接触器，所以控制回路选用的是AC220电源，电动机的控制的电气原理图如下所示。（绘图软件下载方式，请看文末）

第三步：IO分配

第四步：绘制PLC硬件接线图

第五步：设计PLC控制程序

1、先进行全局软元件注释，将PLC的输入输出软元件、内部继电器等进行注释，方便编写程序和阅读程序。（源程序获取方式，请看文末）

2、先写系统启动和停止的控制部分

利用启保停程序先驱动系统启动标志，在后续的水泵控制中需要串联M6常开触点，只有启动标志M6为ON后才执行水泵控制。

3、然后写启动和停止标志的程序部分

当水网管线的压力达到低压开关YK1的压力时，压力下限信号YK1的动合触点接通，经过定时器动断触点，从而开始延时，如果在设定的延时时间内YK1的压力下限信号消失了，1号水泵电机仍处于等于启动的状态，如果延时时间到后，会使T0常开触点接通，此时1号水泵电机具备接通条件，电机M1启动标志输出，该输出标志位控制1号水泵启动。以此类推，2号和3号水泵的启动过程也是如此。（源程序获取方式，请看文末）

当水网管线的压力达到高压开关YK2的压力时，压力上限信号YK2的动合触点接通，经过定时器动断触点，从而开始延时，当压力高并且持续时间超过10秒时，会使M1停止标志输出，从而后续程序中用该标志位停止3号水泵，依次类推，2号和1号水泵的停止过程也是如此，会按照3号、2号、1号水泵的停机顺序进行依次停机。

4、然后分别设计水泵电机M1、M2、M3的控制程序

5、最后加上水压失常指示灯程序

当压力低时，YK1的动合点闭合，使Y6连接的水压高指示灯点亮，指示水压低，当压力高时，YK2的动合点闭合，使Y7连接的水压高指示灯点亮，指示水压高。当水压达到正常水平时，YK1和YK2的动合点复位，指示灯都会熄灭。（源程序获取方式，请看文末）

从控制的分析，到电气原理图绘制，到IO分配接PLC接线图绘制，最后再到程序设计部分，也对程序进行了一一说明，应该比较容易能够理解了吧。

有没有发现，只是简单地顺序启动，我们也可以做出不同的控制和程序出来，你的编程思维是不是又扩宽了一点呢?

技成培训网原创，作者：蔡慧荥，未经授权不得转载，违者必究~

（此处已添加圈子卡片，请到今日头条客户端查看）

相关问答

三菱plc恒压pid编程实例?

以下是一个三菱PLC恒压PID控制的程序实例:```MC+GB10#10=2000//设置计算周期为2000ms(示例)MC+S1#1=0//PV实际值#2=0//SV...

三菱plc与变频器如何恒压供水?

在PLC设定就可以了,投切泵都已经有PLC控制了,在变频器上设定没意义了,485通讯链接起来即可在PLC设定就可以了,投切泵都已经有PLC控制了,在变频器上设定没意义...

三菱D700变频器恒压供水详细参数设置?

所谓的初使化操作就是变频的恢复出厂值操作。三菱变频的参数D700变频器参考PR999参数后面的:PR.CL,ALLC,PR.CH参数.其中ALLC是全部清除参数.多段速操作很...

plc如何实现pid控制?

PLC实现PID(比例、积分、微分)控制相对还是比较简单的,因为现在很多PLC都具有PID控制指令,像三菱、西门子等都能够完成PID的控制,下面我们以三菱PLC为例来说...P...

三菱变频器如何设置Pl3?

时...3、加减速时间设定PR.7加速时间,PR.8减速时间,PR.44第二加速时间,PR.45第二减速时间;4、电子过流保护(pr.9)出厂设值为变频器的额定电流;5、适用负荷...

怎么用三菱plcpid指令控制伺服定位?

怎么用三菱plcpid指令控制伺服定位,三菱plc中的pid指令用于执行根据输入的变化量而改变输出值的PID控制,一般用在模拟量控制当中如温度控制,伺服定位一般用不...

想配置一个PLC、触摸屏实验平台，都需要买些什么东西?

首先感谢邀请我回答这个问题作为一名资深电气工程师,很荣幸能回复您的问题。从你的问题可以看出来,你是想用PLC和HMI做一个实验平台。那么建设实验平台一般是...

三菱PLC在哪些情况下要使用模块?

朋友们好,我是电子及工控技术,我来回答这个问题。三菱PLC是我们常用的一种PLC品牌,在我们单位里面就除了西门子PLC外,用的最多的就是三菱PLC了,从最初的FX1S...

在座的行家!能问一下，有名生产线PLC控制系统定制，生产线PL...

[回答]该机构根据控制程序,依次循环,直至将4捆扁钢抓取完成,重新上料后再次循环运行。控制系统设计。该生产线控制系统由西门子PLC、数控系统组成。生产线...

恒压供水变频器e9故障是什么意思?

变频器出现故障错误代码E09是变频器过载故障。变频器负载太重了,检查那里有卡死没有。变频器康沃显示E09的意思是变频器过载,即变频器超100%负载的持续时间过...