6ES7511-1AL03-0AB0参数详细

6ES7511-1AL03-0AB0参数详细

一、引言

城市建设的迅速发展对供水质量的要求也越来越高。供水系统实现运行、控制和管理综合自动化已势在必行。近年来由于我市地表水源日趋紧张，且受到不同程度的污染，严重影响城市的经济发展和市民的生活。于是我设计新建一座利用河水的侧渗补给开发地下水源的洗煤厂。

在水源地内，多眼井星罗棋布在水库上。为了确保供水生产的安全、可靠、连续。针对水厂制水过程的特点和控制系统的功能要求，我们采用基于西门子PLC的恒压力供水系统。

二、编程控制器概述

PLC即可编程控制器，是一种以计算机技术为基础的新型工业控制装置。国际电工**(IEC)对PLC曾作了如下定义：“PLC是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械和生产过程。PLC及其有关设备，都应该按易于与工业控制系统形成一个整体。易于扩充其功能的原则设计。”这段话完全道出TPLC的特点和应用领域。其主要有以下特点：

1.可靠性高。为了满足工业生产对控制设备性的要求，PLC采用了微电子技术，大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成。

2.环境适应性强。PLC具有良好的环境适应性，可应用于十分恶劣的工业现场。在电源瞬间断电的情况下，仍可正常工作，具有很好的抗宅间电磁干扰的能力，它一般对环境温度要求也不高。在环境温度-20至65度、相对湿度为35%至85%情况下仍可正常工作。

3.灵活通用。在完成一个控制任务时，PLC具有很高的灵活性。首先，PLC产品L三经系列化，结构形式多种多样，在机型上又很大的选择余地。其次同一机型的PLC其硬件构成具有很大的灵活性，用户可以根据不同任务的要求，选择不同类型的输入输出模块或特殊功能模块组成不同硬件结构的控制装置。

4.使用方便、维护简单。PLC控制的输入输出模块。特殊功能模块都具有即插即卸功能，连接十分容易。对于逻辑信号，输入输出均采用开关方式，不需要进行电平转换和驱动放大;对于模拟信号，输入输出均采用传感器仪表和驱动设备的标准信号。各个输入和输出模块与外部设备的连接十分简单。整个连接过程仅需要一把螺钉旋具即可完成。

三、变频恒压供水系统控翻方案的设计与选择

变频恒压供水系统主要有压力传感器、压力变送器、变频器、恒压控制单元、水泵机组以及低压电器组成。系统主要的设计任务是利用恒压控制单元馒变频器控制一台水泵或循环控制多台水泵，实现管网水压的恒定和水泵电机的软起动以及变频水泵与J：频水泵的切换，同时还要能对运行数据进行传输。根据系统的设计任务要求，结合系统的使用场所，有以下方案可供选择：

1.有供水**的变频器+水泵机组+压力传感器。这种控制系统结构简单，它将PID调节器和PLC可编程控制器等硬件集成在变频器供水基板上，通过设置指令代码实现PLC和PID等电控系统的功能。它虽然简化了电路结构.降低了设备成本，但对压力设定和压力反馈值的显示比较麻烦，无法自动实现不同时段的不同恒压要求，在调试时，PID调节参数的系统优化比较困难。调节范围小，系统的稳态，动态性能不易保。其输出接口的扩展功能缺乏灵活性，数据通信困难，并且限制了带负载的容量，因此仅适用于要求不高的小容量场合。

2.通用变频器+单片机(包括变频控制、调节器控制)+人机界面+压力传感器。这种方式控制精度高、控制算法灵活、参数调整方便，具有较高的性能价格比，但开发周期长，程序一旦固化，修改较为麻烦，因此现场调试的灵活性差，同时变频器在运行时，将产生干扰。变频器的功率越大，产生的干扰越大，所以必须采取相应的抗干扰措施来保系统的可靠性。该系统适用F某一特定领域的小容量的变频恒压供水。

3.通用变频器+PLC(包括变频控制、调节器控制)+组态软件十压力传感器。这种控制方式灵活方便，具有良好的通信接口，町以方便地与其他的系统进行数据交换：通用性强，由于PLC产品的系列化和模块化，用户可灵活组成各种规模和要求不同的控制系统。在硬件设计上，只需确定PLC的硬件配置和UO的外部接线，当控制要求发生改变时，可以方便地通过Pc机来改变存储器中的控制程序，所以现场调试方便。通过对以上这几种方案的比较和分析，可以看出“变频器主电路++PLC(包括变频控制、调节器控制)十组态软件十压力传感器”的控制方式更适合于本系统。这种控制方案既有扩展功能灵活方便、便于的优点，又能达到系统稳定性及控制精度的要求。

四、变颏恒压供水控制器性能特点

1.节能。优化的节能控制软件，使水泵实现较大限度地节能运行。由电机学公式可知。系统电机功耗与电机转速成立方关系，在压力不变时。水泵出水量与电机转速成上E比。本设备采用恒压量：r作方式。当用水量减小时，系统保持管嗍恒压，通过降低水泵转速来减少供水量，耗电量按立方特性降低。根据实际用水情况设定管网压力，自动控制水泵出水量，减少了水的跑、漏现象。

2.设备投资省、占地面积小。本系统与其它供水方式比较，由于主要设备只是控制柜及水泵，省去了大量的设备占地面积，从而大幅度节省了上建投资，而且就设备本身而言，供水量越大，采用变频恒压供水设备的价格优势就越显著。

3.设备运行合理、可靠性高、配置灵活。采用闭环调节控制技术，达到了恒压供水，避免了由于**压供水造成的电能浪费。变频器采用软起动工作方式，了直接起动对电网的冲击和干扰，彻底避免了水泵启动时大电流和水压突增的情况，减少对供电电网的冲击，降低了电机及电气元件的故障率。

4.联网功能。采用全中文工控组态软件一Kingview，实时监控各个站点，如电机的电压、电流、工作频率、管网压力及流量等。并且能够累积每个站点的用电量，累积每台泵的出水量，同时提供各种形式的打印报表，以便分析统计。

5.减少污染。由于变频恒压调速宜接从水源供水，减少了原有供水方式的二次污染，防I卜了很多传染疾病的传染源头。

五、恒压供水设备的应用场合

1.居民区、住宅楼、村镇的集中生活供水系统;

2.高层建筑、宾馆、饭店等生活供水系统;

3.综合市场、写字楼、商务楼宇的生活供水系统：

4.自来水厂、供水加压泵站;

5.工矿企业的生产、生活供水、恒压流量供水工艺流程等。

总之，基于PLC的监控系统具有优越的性能，并且现在技术成熟，其应用前景广阔

PLC 采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺 序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各 种类型的机械或生产过程。 基于 的上网计时器制作 是目前采用得较多的宽带接入方式。不少用户利 用 的路由功能实现多台用 制作上网计时器电脑共享上网，以减少上 网费。对于网络运营商提供的多种资费标准，除了包月使用的用户以外，都存在上网计 时问题。 一般上网计时都是用电脑计时软件来实现，这些软件均是针对以拨号方式上网的单 台电脑，对于利用 的路由功能实现多台电脑共享上网的方式，目前还没 有很好的计时办法。因 工作在路由方式时，只要接通 电源， 就会自动进行拨号连接网络，因此要计算上网时间，必须计算 的通电时间。 笔者用 制作了一个上网计时装置，用来监视和控制共享上网时间。 现以某小型办公场所两台电脑共享上网为例，标准为 小时 每月，使用时间定为 从早上 时至晚上 时来进行介绍。 二、 的接线 这里选用施耐德的 小型 带时钟功能 和 两行中文文本显示器。 接线如图 所示，电源为 。 的电源由 的输出接点 控制，报警输出由 的 控制，开始计时由输入接 点 采用双控开关控制，两只开关分别安装在两台有电脑的办公室，并设有相应的工 作指示灯。当 接通时，若条件满足，则 接通，这样两个办公室就可以根据各自 的上网需要来开启或关闭 的电源了。 文本显示器的电源为 经过 电 缆与 连接，与 通过默认的通讯协议通讯，每天和每月的可使用时间通过 进行设定。 三、程序设计 计时器的主要作用是控制每月上网时间不**过 小时，即平均每天的使用时间不 **过 小时。而两台电脑是按需要各自上网的，上网时段和时间基本上没有规律，可能错 开，也可能相互重叠 有时一天可能会使用十几小时，有时一天只用一两个小时。为了合 理地控制上网时间，该上网计时器应该具备以下功能： 对当天的上网时间进行累计并显示在 上，每 小时复位一次。复位时间设为 早上 时 对当月的上网时间进行累计，并计算出当月每天平均使用时间 当月累计上网 小时数 该月已过去的天数 显示在 上，每月复位一次，复位时间为每月 日早上 时 若当天使用时间大于 小时则报警，但仍可以继续使用 若当天使用时间大于 小 时，且该月每天的平均使用时间也大于 小时，则 切断 的电源，不能继续 上网 显示当月剩余的可上网小时数。 带有时钟功能，通过 的调度模块，将允许工作时间设为从早上 时到晚上 时，其他时间禁止工作。调用系统字 来显示当前的时间和日期，每天 早上 时的复位功能通过调用系统字 来实现，每月 目的复位功能通过调用系统 字 来实现。由于 只提供分钟脉冲信号，且计数器预置值较大为 ，每月 小时 分钟 已**出了其预置范围。因此需要构建一个 分钟时基发生器，用 于计算每月累计上网时间，即每月 小时转化为 个 分钟，而每天累计时间较大 不**过 分钟，故仍采用 分钟脉冲信号 作为计数时基。为了方便使用者观察， 计算所得的数值料 分钟、 十分钟在送到 文本显示器 时，利用 组态 软件的工程量转换功能，转换为以 小时和 天的格式显示出来。 四、使用说明 开启 ADSL MODEM 的路由功能，用一个五口的 HUB(以太网集线器)将要上网的几台电脑连接好， 并进行相关配置，组成一个小型局域网。合上双控开关中的任一个，PLC 的输出接点 Q0.0 接通，ADSLMODEM 得电与网络连接。HMI 显示当前时间日期、当天上网时间累计、当月上 网时间累计，并以倒计数的方式显示本月剩余上网时间。若上网时间**过设定时间，则 报闪烁(报以每秒一次的频率闪烁一分钟)或切断 MODEM 电源，同时 HMI 将显示 出错原因