三菱PLC-FX2N与F940变频器实现PID恒压供水系统设计

本文档详细介绍了如何使用三菱PLC-FX2N和F940变频器设计一个具备PID控制功能的恒压供水系统。系统主要包括两个水泵，M1和M2，分别由KM1和KM2接触器控制，电动机同步转速设定为3000转/分钟。PLC的工作原理是通过FX2N-48MR进行逻辑控制，确保按需自动切换水泵，每运行100小时后自动轮换，手动模式下不切换。 在PID控制方面，PLC利用其内部的PID调节指令来实现水压的精确控制。变频器FR-A540通过FX0N-3A模拟输出模块与PLC相连，调整电动机转速以维持恒定的水压。用户可以通过三菱F940触摸屏设置水压，范围为0-10kg，同时监控设定值、实际水压、运行时间、转速和报警状态。当泵出现故障或切换后需要启动时，会触发5秒的报警信号，而运行异常时，系统会自动切换至备用泵并发出警报。 在硬件配置上，PLC的输入端口X1和X2用于检测1号和2号泵的水流信号，X3用于监测过压保护，输出端口Y1和Y2控制接触器，Y4负责报警，而STF信号则连接到变频器。触摸屏M500负责自动启动，M100和M101用于手动操作水泵，M102用于停止，M103用于重置运行时间，M104清除报警。D300用于设置水压，而D101显示当前水压，D502记录泵累计运行时间，D102显示电动机转速。 PLC程序部分，首先将模拟量的压力信号转换为数字量存储在D160中，并通过特殊功能模拟模块FX0N-3A进行校准，确保压力读数准确。为了保护电机，转速被设定为最大1250转/分钟，与PID计算的电机速度（mv，存储在D150）保持1：5的比例。整体设计既考虑了设备的高效运行，也注重了操作的便利性和安全性。 总结来说，这个恒压供水系统巧妙地结合了PLC的逻辑控制和变频器的精确调速，实现了自动化控制，提高了供水系统的稳定性和效率，同时通过触摸屏提供了友好的人机交互界面。