【毕业论文】基于PLC的景观建筑供水水泵控制系统设计 第3章 设备选型

第3章 设备选型

3.1 系统的构成

本系统是由一台带有A/D转换模块的可编制控制器、两台变频器、两台水泵以及其他元器件共同组成的。供水系统由以下单位构成。

一．执行机构

它由水泵和管道构成，用来为建筑顶端供水。

二．信号检测

在系统运行时，音频输入信号和变频器会向可编程控制器传输信号，对其检测。可编程控制器内部指令将音频信号转换为数字量信号。变频器提供系统故障信号。

三．控制系统

它是这次设计的控制系统的主要部分。控制系统接收外部的按钮信号以及其他的设备传输的数据，分析后，依照程序对水泵进行控制。

四．通讯接口

通讯接口在这次设计的控制系统里有着非常重要的作用，把各个数据接口连接到可编程控制器上，能够把系统里的可编程控制器和人机画面、变频器的数据互相传输。

五．报警装置

报警装置是每个控制系统中必不可缺的。这个控制系统能够在各式各样的工业中使用，为了防止系统发生故障，造成更大损失，所以系统一定要对拥有报警装置，由变频器对水泵工作过程实时监控，并作出保护，将数据传输到人机画面，在人机画面上显示出来。便于维修。

3.2 水泵的选择与参数

选择水泵时需要能够保证平稳运行，在长时间运行中能够有非常明显的节能效果。本设计根据某个建筑的用水量数据去研究，然后与本设计对比，确定本系统中的水泵需要满足：

（1）每次使用一台水泵向建筑顶端供水，流量为45立方米左右，扬程30米左右，

（2）为了不间断景观的观赏，在工作时能够对水泵进行维修，必须有一个备用水泵。

（3）完善的过载保护和运行性能。

为了满足以上要求，确定采用两台ISG80-160-7.5KW水泵机组。

参数如表3-1所示：

表 3-1 水泵参数表

3.3  PLC选型及参数

可编辑控制器是这个系统的主要设备，它的作用是：（1）输入信号的采集（2）输出单元的控制（3）对外的数据交换。选择可编程控制器时，必须考虑可编程控制器的以下条件：（1）指令执行速度和丰富程度；（2）内存空间大小；（3）具备通讯接口和标准的通讯协议；（4）能够安装扩展模块。在本系统当中，需要直接控制的设备只有变频器，所以选择的可编程控制器为永宏FBs-20MA，A/D转换模块选择永宏FBs-4A2D模块，它们通过拓展口组合到一起。永宏FBs-20MA型可编程控制器的占有空间小，结构简单，性价比非常高，被应用在非常多的控制系统当中。永宏公司的可编程控制器拥有非常高的安全性，扩展功能强大，通讯指令及通信协议使可编程控制器与几乎所有的设备进行通讯；可编程控制器即能够连接上位机，又能够对系统监测。可编辑控制器和人机画面使用485数据通讯线连接，拥有PPI协议，能够将可编程服务器和的人机画面的通信接口RS232数据通迅转换为RS485数据通讯，可以对程序设置密码，进行保护。

本次设计需要用到6个输入点，其中，两个点连接水泵的启动按钮，两个点连接水泵的停止按钮，一个点连接浮漂，一个点连接急停按钮，一个点连接音频输入。3个输出点，其中两个点分别连接两个变频器的启动端子，一个点对变频器进行脉冲输入。而且具有一个I/O拓展插口，可连接A/D转换模块。以及通讯端，与变频器和HMI进行数据通讯。

永宏FBs-20MA型参数如表3-2所示：

表 3-2  PLC参数表

A/D转换模块在本次设计中将音频信号转换为数字信号，通过PLC指令，发出脉冲，对水泵进行调速，是必不可少的。永宏FBs-4A2D拓展模块拥有4个A/D转换输入，2个D/A转换输出。本设计只需要使用2个A/D转换输入。