6ES7323-1BH01-0AA0型号规格详细内容
6ES7323-1BH01-0AA0型号规格
介绍了一种替代水塔供水的基于PLC的恒压供水系统的构成和工作原理。系统采用变频 调速方式自动调节水泵电机转速或加、减泵。改变以往“先启后停”方式，自动完成泵组软启动及无冲击切换，使水压平稳过渡。变频器故障时系统仍可运行，保证不间断供水。系统断电恢复后可自启动。采用硬件/软件备用及钟控功能，使各泵进行轮休，延长了设备的机械使用寿命。
引言
随着变频调速技术的发展和人们对生活饮用水品质要求的不断提高，变频恒压供水系统已逐渐取代原有的水塔供水系统，广泛应用于多层住宅小区生活消防供水系统。然而，由于新系统多会继续使用原有系统的部分旧设备（如水泵），在对原有供水系统进行变频改造的实践中，往往会出现一些在理论上意想不到的问题。本文介绍的变频控制恒压供水系统，是在对一个典型的水塔供水系统的技术改造实践中，根据尽量保留原有设备的原则设计的，该系统很好的解决了旧设备需要频繁检修的问题，既体现了变频控制恒压供水的技术优势，同时有效的节省了资金。
1 系统介绍
变频恒压供水系统原理如图1所示，它主要是由PLC、变频器、PID调节器、TC时间控制器、压力传感器、液位传感器、动力控制线路以及4台水泵等组成。用户通过控制柜面板上的指示灯和按钮、转换开关来了解和控制系统的运行。 字串5
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4-20mA的标准信号送入PID调节器，经运算与给定压力参数进行比较，得出一调节参数，送给变频器，由变频器控制水泵的转速，调节系统供水量，使供水系统管网中的压力保持在给定压力上；当用水量**过一台泵的供水量时，通过PLC控制器加泵。根据用水量的大小由PLC控制工作泵数量的增减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准的闭环控制系统。
同时系统配备的时间控制器和PID控制器，使其具有定时换泵运行功能（即钟控功能，由时间控制器实现）和双工作压力设定功能（PID控制器和时间控制器实现）。此外，系统还设有多种保护功能，尤其是硬件/软件备用水泵功能，充分保证了水泵的及时维修和系统的正常供水。
正常情况（无泵检修）时，各泵的运行顺序为1#，2#，3#，4#。
2 工作原理
2.1 运行方式
该系统有手动和自动两种运行方式：
⑴. 手动运行
按下按钮启动或停止水泵，可根据需要分别控制1#-4#泵的启停。该方式主要供检修及变频器故障时用。 PLC
⑵. 自动运行
合上自动开关后，1#泵电机通电，变频器输出频率从0Hz上升，同时PID调节器接收到自压力传感器的标准信号，经运算与给定压力参数进行比较，将调节参数送给变频器，如压力不够，则频率上升到50Hz，1#泵由变频切换为工频，启2#变频，变频器逐渐上升频率至给定值，加泵依次类推；如用水量减小，从先启的泵开始减，同时根据PID调节器给的调节参数使系统平稳运行。
若有电源瞬时停电的情况，则系统停机；待电源恢复正常后，系统自动恢复运行，然后按自动运行方式启动1#泵变频，直至在给定水压值上稳定运行。
变频自动功能是该系统较基本的功能，系统自动完成对多台泵软起动、停止、循环变频的全部操作过程。
2.2 故障处理
2.2.1 故障报警
当出现缺相、变频器故障、液位下限、**压、差压等情况时，系统皆能发出声响报警信号；特别是当出现缺相、变频器故障、液位下限、**压时，系统还会自动停机，并发出声响报警信号，通知维修人员前来维修。此外，变频器故障时，系统自动停机，此时可切换至手动方式保证系统不间断供水。
2.2.2 水泵检修
为维护和检修水泵，要求在系统正常供水状态下，在一段时间间隔内使某一台水泵停运，系统设有水泵强制备用功能（硬件备用），可随意备用某一台水泵，同时不影响系统正常运行；为了使水泵进行轮休，系统还设有软件备用功能（钟控功能，由时间控制器实现），工作泵与备用N泵具有周期定时切换功能，周期间隔由时间控制器设定：1小时每次～96小时每次连续可调。 3 PLC控制系统 PLC
该系统采用的是欧姆龙可编程序控制器SYSMAC CPM2A系列，I/O点数为60点，PLC编程采用OMRON CX-Programmer，它是Omron PLC的32位视窗软件支持工具，提供完整的编程环境，可进行离线编程和在线连接和调试，并能实现梯形图与语句表的相互转换。为了提高整个系统的性价比，该系统采用开关量的输入/输出来控制电机的启停、定时切换、软起动、循环变频及故障的报警等，而电机转速、水压量等模拟量则由PID调节器和变频器来控制。
泵组的切换示意图如图2。开始时，若硬件、软件皆无备用（两者同时有效时硬件**），1#泵变频启动，转速从0开始随频率上升，如变频器频率到达50Hz而此时水压还在下限值，延时一段时间（避免由于干扰而引起误动作）后，1#泵切换至工频运行，同时变频器频率由50Hz滑停至0Hz，2#泵变频启动，如水压仍不满足，则依次启动3#、4#泵，泵的切换过程同上；若开始时1#泵备用，则直接启2#变频，转速从0开始随频率上升，如变频器频率到达50Hz而此时水压还在下限值，延时一段时间后，2#泵切换至工频运行，同时变频器频率由50Hz滑停至0Hz，3#泵变频启动，如水压仍不满足，则启动4#泵，泵的切换过程同上；若1#、2#泵都备用，则直接启3#变频，具体泵的切换过程与上述类同。 PLC
同样，若3台泵（设为1#、2#和3#）运行时，3#泵变频运行降到0Hz，此时水压仍处于上限值，则延时一段时间后使1#泵停止，变频器频率从0Hz迅速上升，若此后水压仍处于上限值，则延时一段时间后使2#泵停止。这样的切换过程，有效地减少泵的频繁启停，同时在实际管网对水压波动做出反应之前，由变频器迅速调节，使水压平稳过渡，从而有效的避免了高楼用户短时间停水的情况发生。
以往的变频恒压供水系统在水压高时，通常是采用停变频泵，再将变频器以工频运行方式切换到正在以工频运行的泵上进行调节。这种切换的方式理论上要比直接切工频的方式先进，但其容易引起泵组的频繁启停，从而减少设备的使用寿命。而在该系统中，直接停工频泵，同时由变频器迅速调节，只要参数设置合适，即可实现泵组的无冲击切换，使水压过渡平稳，有效的防止了水压的大范围波动及水压太低时的短时缺水现象，提高了供水品质。
4 注意事项
要使系统稳定的运行，有几个参数需特别注意：
⑴. 变频转工频开关切换时间TMC
设置TMC是为了确保在加泵时，泵由变频转为工频的过程中，同一台泵的变频运行和工频运行各自对应的交流接触器不会同时吸合而损坏变频器，同时为了避免工频启动时启动电流过大而对电网产生的冲击，所以在允许范围内TMC必须尽可能的小。⑵. 上下限频率持续时间TH和TL
变频器运行的频率随管网用水量增大而升高，本系统以变频器运行的频率是否达到上限（下限）、并保持一定的时间为依据来判断是否加泵（减泵），这个判断的时间就是TH（TL）。如果设定值过大，系统就不能迅速的对管网用水量的变化做出反应；如果设定值过小，管网用水量的变化时就很可能引起频繁的加减泵动作；两种情况下都会影响恒压供水的质量。
5 结束语
在供水系统中采用变频调速运行方式，系统可根据实际设定水压自动调节水泵电机的转速或加减泵，使供水系统管网中的压力保持在给定值，以求较大限度的节能、节水、节地、节资，并使系统处于可靠运行的状态，实现恒压供水；减泵时采用“先启先停”的切换方式，相对于“先启后停”方式，更能确保各泵使用平均以延长设备的使用寿命；同时针对所用四台泵均已使用多年、需要定期进行检修的实际情况，增加了硬件/软件备用功能，有效延长了设备的使用寿命；压力闭环控制，系统用水量任何变化均能使供水管网的服务压力保持给定，大大提高了供水品质；变频器故障后仍能**不间断供水，同时实现故障后自启动，具有一定的先进性。目前该系统已投入使用，效果明显。
基于PC的控制系统是国际上继PLC和DCS之后推出的工业控制系统。目前在工业控制领域，基于PC的控制系统得到日益广泛的应用。同时由于计算机软、硬件技术的迅速发展以及工控领域国际编程标准——IEC 61131-3的制定和推广应用，在工业PC上以软件技术实现PLC的功能，即软PLC技术，成为一项新兴的技术。
1 基于PC的软PLC控制系统的发展现状
1．1 IEC 61131-3国际编程标准[1]
IEC 61131国际标准的制订是软PLC技术发展的一个重要基础。为了规范工业控制领域的编程语言，20世纪90年代初，IEC（国际电工**）颁布了IEC 61131国际标准。该标准共分八个部分，依次包括：基本概念、硬件装置和测试、编程语言标准、用户指南、通信服务规范、现场总线通信（未公布）、模糊控制语言和编程实施方针。其中IEC 61131-3是PLC编程语言标准，它详细地说明了句法、语义和5种编程语言：指令表（Instruction），结构化文本（Structured Text），顺序功能图（Sequential Function Diagram），梯形图（Ladder Diagram），功能块图（Function Block Diagram）。在这五种编程语言中，指令表和结构化文本是文本语言，易于实现一些复杂的算法；顺序功能图、梯形图和功能块图是图形语言，它们则擅长处理逻辑控制。同时该标准还允许在同一项目中，使用多种语言进行混合编程，而且支持POU（程序组织单元）的重复使用，为不同知识背景的编程提供了方便。
PLC
1．2 基于PC的软PLC控制系统的发展现状[4]
目前，国外许多工业控制系统开发商正在发展基于PC的控制系统，推出了符合IEC 61131-3标准的产品。在国内市场上常见的控制产品有：法国CJ International公司的ISaGRAF，德国KW公司的MULTIPROG，BECKHOFF公司的TWinCAT以及SOFTPLC公司的SoftPLC等。作为典型的基于PC的控制系统，西门子公司的Wi在国内得到了广泛的应用。
1．3 基于PC的软PLC控制系统的优点
软PLC基于PC机，建立在PC机的软、硬件平台之上，因此具有PC机的优点和PLC的特性。
具有良好的开放性。全面支持bbbbbbs、Linux等操作系统，通过OPC或DDE等通信方式易于与第三方的产品集成运行。其硬件结构不再封闭，用户可以选择不同的I/O模块来满足自己的要求。
具有广泛的兼容性。软PLC的技术是基于IEC 61131-3标准的，用户在掌握了标准语言后，开发比较容易。由于该标准继承了传统PLC的编程方式，因此不同知识背景的工程人员容易接受和使用。
可以节省投资。与传统的PLC解决方案相比，基于PC的软PLC由于其良好的开放性和兼容性，可以大大减少设备投资和系统的集成费用。
性价比日益提高。PC处理器的速度日益提高，充分利用CPU的速度容易实现数据处理、多回路调节和多任务。 PLC资料网
基于以上原因，许多学者就软PLC控制系统的实现方案作了相应的探讨，在此，笔者设计了一种基于工业PC的软PLC控制系统。
2基于工业PC的软PLC控制系统的实现
2．1 系统的硬件结构搭建
该软PLC控制系统的硬件平台选用的是凌华PACK-610工业计算机，I/O板卡分别选用的是研华公司的PCI-1710，PCL-720和中泰公司的PC6311。在工业PC中可以驱动多块板卡，根据被控对象而定。
2．2 软PLC系统的软件实现
该软PLC系统由编程系统和运行系统构成。编程系统用来完成PLC应用程序的开发，运行系统负责对整个系统的管理和对应用程序的执行。由于编程系统和运行系统运行于同一台工控机，所以两者之间的通信采用了动态连接库（DLL）函数的方法实现数据交换。系统整体框图如图2。
（1）编程系统
按照IEC 61131-3的标准，编程系统中提供了对整个工程的管理、资源配置和POU（程序组织单元）的编辑调试功能。POU包括程序、功能块和函数，其中程序可以调用程序、功能块和函数；功能块可以调用功能块和函数；函数可以互相调用。
工程管理功能提供了整个工程所需文件的管理，在这个工程中可以同时用五种语言编程来实现控制功能。POU编辑功能包含两个窗口：一个是变量定义窗口，在此用户可以声明POU所需的元素，这些变量包含局部变量、外部变量，而且用户还可以声明相应的功能块和函数的名称。另外一个窗口则是程序的编辑窗口，用户在此可以编辑图形语言的程序和文本语言的程序。此外，在编程系统中还可以嵌入复杂的控制算法，如智能PID算法等。
调试工具栏包含编译和调试功能：编译功能是将用户创建的图形或者文本程序编译成运行系统可以执行的目标代码，同时也提供了语法语义的检查功能。就调试功能而言，用户可以下载程序，而且可以在线和调试。
（2）运行系统
运行系统的主要功能有三个：与编程系统的通信、目标代码的执行和各种I/O硬件的驱动。
为了便于软件的日后维护和升级，将运行系统和编程系统分开，以便于移植到不同的硬件平台。两者的通信依靠动态连接库提供的函数，以下是动态连接库提供的函数：
PlcNetInitialize（）； // 通信初始化
PlcNetShutDown（）； // 关闭通信
PlcNetSendData（）；// 接收数据
PlcNetRecData（）；// 发送数据
PlcNetGetRxStatus（）；// 得到通信就绪信号
在运行系统的工程中加入动态连接库的导入库文件IPCDrv.lib，这样就可以在运行系统中调用这些库函数了。当程序运行时，即可启动编程系统和运行系统的数据交换。
软PLC运行系统虚拟机是运行系统的核心，也是整个软PLC系统的核心。它一方面负责处理操作系统的服务请求，另一方面对应用程序进行管理和执行。程序执行时，首先为应用程序分配内存，将程序加载到分配好的内存里，然后在虚拟机中解释并执行编程系统下载的目标代码。该运行系统虚拟机支持IEC 61131-3标准规定的100余种函数、功能块和操作符。使用虚拟机技术，可以方便地将运行系统移植到不同的硬件平台。
运行系统的I/O驱动模块直接驱动具体的硬件。为了完成与I/O模块的数据交换，运行系统在内存中开辟了一个段表，称为I/O映象区域。这个I/O映象区域在编程系统和运行系统之间起一个桥梁的作用，其作用是将编程系统定义的某一个地址的物理变量直接映射到段表的某一个地址，并根据这个地址的偏移量来操作具体的硬件。
这个段表分成四段，依次为：段头（header），输入区（bbbbb），输出区（output）和标志区（maker）。段表的段头占用6个字节（byte），从0到5，定义了整个段的长度，输入和输出各占用的字节数等。输入区从6开始，也就是输入区的偏移量（offset）是6，如果将输入的变量值放在输入区的*1个字节（byte），则该变量的地址是7。如果输入区的长度占有2个字节数，则输出区的偏移量是8，这样输出变量的应该加上偏移量8。标志区（maker）则用来存放中间变量。
I/O驱动模块中提供了四个函数，依次为：
LzsEnvInitialize (void)；// 初始化过程
LzsEnvShutDown (void)；// 关闭过程
LzsEnvWriteProcImg ()；// 写过程映象
LzsEnvReadProcImg ()；// 读过程映象
按照上面的原理，以研华板卡PCI-1710为例，为了读写编程系统中定义的三个变量（地址分别为%IX0.5、%IX1.6、%QX0.7）其主要代码如下： PLC
LzsEnvReadProcImg()
{
ptDioReadBit.port = 0; //读输入区的*零个字节
ptDioReadBit.bit = 6; //读输入区*零个字节的*六位，编程系统中的地址为%IX0.5
ptDioReadBit.state = &usState; // 返回值
dwErrCde = DRV_DioReadBit(lDriverHandle, (LPT_DioReadBit)&ptDioReadBit);
*((LZSBYTE*)pProcImgSeg_p+0) = usState;
}
写过程映象，也按照上面的方法。整个系统在Visual C++6.0环境下开发，目前，已对多个试验对象实现成功控制。
3 应用实例
按照以上的系统构建方案，控制对象既有开关量又有模拟量，分别为五层电梯模型和三容液位水槽。
（1）对于电梯模型的控制而言，主要涉及到开关量信号，故采用梯形图编程语言。以研华公司的PCL-720板卡为I/O硬件，PCL-785B继电器板卡将信号放大，已对五层电梯模型实现控制。部分梯形图程序如图4。
（2）三容液位水槽是一个强耦合、变结构的复杂被控对象，在此采用了PID算法。由于结构化文本是一种类pascal语言，擅长一些复杂算法和模拟信号的控制，故采用结构化文本语言，以中泰公司的PC6311板卡作为I/O硬件，应用PID算法对三容液位水槽实现成功控制。部分代码如下： PLC资料网
VAR
t : ton;
t_in,t_out : bool;
aoutport0_1 :REAL AT %QX2.0;
ain_1 :REAL AT %IX6.0;
END_VAR
//以上声明了中间变量和输入输出变量
if now_f < 2.0 then
now_control := 4.96;
aoutport0_1 := now_control;
else
if now_f < 2.64 then
now_control := k_p * now_e;
aoutport0_1 := now_control + 1.01;
else
control_error_p := k_p * (now_e - past_e);
control_error_i := k_i * now_e;
control_error_d := k_d * (now_e - 2.0 * past_e + ppast_e);
control_error := control_error_p + control_error_i + control_error_d;
now_control := control_error + past_control + 1.01;
end_if;
end_if;
//以上是PID算法
4 结束语
基于工业PC的软PLC技术具有很大的发展潜力，它具有，开发性好以及维护简单等优点，特别适合于在中小型的控制系统中推广使用。
http://zhangqueena.b2b168.com
欢迎来到浔之漫智控技术(上海)有限公司网站， 具体地址是上海市松江区永丰街道上海市松江区广富林路4855弄52号3楼，联系人是聂航。
主要经营电气相关产品。
单位注册资金单位注册资金人民币 100 万元以下。
价格战，是很多行业都有过的恶性竞争，不少厂家为了在价格战役中获胜，不惜以牺牲产品质量为代价，而我们公司坚决杜绝价格战，坚持用优质的原材料及先进的技术确保产品质量，确保消费者的合法利益。
6
