触摸屏与PLC在闭环控制的变频节能系统中的应用

本文介绍了触摸屏与PLC在变频节能系统中的应用及触摸屏页面设计和PLC的程序设计。

一、引言

触摸屏是一种新型可编程控制终端,是新一代高科技人机界面产品,适用于现场控制,可靠性高,编程简单,使用维护方便。在工艺参数较多又需要人机交互时使用触摸屏,可使整个生产的自动化控制的功能得到大大的加强。

PLC有着运算速度高、指令丰富、功能强大、可靠性高、使用方便、编程灵活、抗干扰能力强等特点。近几年,随着科学技术的不断进步,各行业对其生产设备和系统的自动化程度要求越来越高,采用现代自动化控制技术对减轻劳动强度、优化生产工艺、提高劳动生产率和降低生产成本起着很重要的作用。触摸屏结合PLC在闭环控制的变频节能系统中的应用是一种自动控制的趋势。

触摸屏和PLC在闭环控制的变频节能系统中的使用,可以让操作者在触摸屏中直接设定目标值(压力及温度等),通过PLC与实际值(传感器的测量值)进行比较运算,直接向变频节能系统发出运算指令(模拟信号),调节变频器的输出频率。并可实时监控到被控系统实际值的大小及变频器内的多个参数,实现报警、记录等功能。一般PLC结合触摸屏的闭环调节的变频节能系统如下图所示。

图1触摸屏结合PLC控制的变频节能系统示意图

二、闭环控制的变频节能系统用途

闭环控制的变频节能系统用途很广,各种场合的变频节能系统的拖动方式及控制方式各有不同,具体应用时应根据实际情况选择设计。下面列举一些:

·中央空调节能:冷冻泵、冷却泵、主机、却塔风机、风机盘管等。
·恒压供水:水厂一、二级泵,供水管网增压泵、大厦供水水泵等
·锅炉:引风机、送风机、给水泵等,变频节能系统的控制调节预处理信号由锅炉自动控制系统、DCS或多冲量控制系统给出。
·汽轮机:循环泵、凝结泵等,其控制调节预处理信号由汽轮机自动控制系统及DCS给出。
·纯水处理系统:软化水泵、增压泵等。
·洁净室:增压风机、FFU群控等等。

三、整个闭环控制的变频节能系统的组成设备及其作用

(1)PLC选用SIEMENS公司的S7-200系列:由CPU224XP、DIDO模块、AIAO模块组成。PLC作为控制单元,是整个系统的控制核心。其主要的作用要体现以下几方面:

①完成对系统各种数据的采集以及数字量与模拟量的相互转换。
②完成对整个系统的逻辑控制及PID调节的运算。
③向触摸屏提供所采集及处理的数据,并执行触摸屏发出的各种指令。
④将PID运算的数据结果转换成模拟信号,作为调节变频器的输出频率的控制信号。
⑤通过通信电缆及USS4协议完成对变频器内部参数读写及控制。

(2)触摸屏采用SIEMENS公司MP370:其主要作用如下

①可实时显示设备和系统的运行状态。
②通过触摸向PLC发出指令和数据,再通过PLC完成对系统或设备的控制。
③可做成多幅多种监控画面,替代了传统的电气操作盘及显示记录仪表等,且功能更加强大。

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