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本变频恒压供水系统有11个数字量输出信号和1个模拟量输出信号，根据控制要求，考虑PLC端子数目要有一定的预留量，因此选用的S7-200型的PLC的主模块为CPU226，其开关输出量为16点，AC220V继电器输出为其输出方式，含有24点的开关量输入，输入形式为+24V直流输入。由于实际运用中需要模拟量的输入和输出，所以需要扩展，扩展模块选择的是EM235，该模块有4个模拟输入(AIW)，1个模拟输出(AQW)信号通道[5]。当输入信号时其能完成A/D的转换，标准的输入信号可以转换成一个字长的数字信号；当其输出信号时能完成D/A的转换，一个字长的数字信号可以转换成标准的输出信号[6]。则系统的输入输出点代码及地址编码如表1所示：
表1 输入输出点代码及地址编码
名称 代码 地址编号
输入信号 供水模式信号(1-白天，0-夜间) SA1 I0.0
水池水位的上下限信号 SLHL I0.1
变频器的报警信号 SU I0.2
试灯按钮 SB7 I0.3
压力变送器输出模拟量电压值 Up AIW0
输出信号
1#泵工频运行接触器及指示灯 KM1、HL1 Q0.0
2#泵工频运行接触器及指示灯 KM2、HL2 Q0.1
3#泵工频运行接触器及指示灯 KM3、HL3 Q0.2
1#泵变频运行接触器及指示灯 KM4、HL4 Q0.3
2#泵变频运行接触器及指示灯 KM5、HL5 Q0.4
3#泵变频运行接触器及指示灯 KM6、HL6 Q0.5
输出信号 水池水位的上下限报警指示灯 HL7 Q1.1
变频器的故障报警指示灯 HL8 Q1.2
白天模式运行指示灯 HL9 Q1.3
报警电铃 HA Q1.4
变频器复位控制 KA Q1.5
变频器输入电压信号 Uf AQW0
PLC及EM235外围接线图，如图4所示：
图4 PLC及EM235接线图
3.1.2 变频器的选型
变频器的优点：
(1)调速。变频器可以把频率固定的交流电变换成频率和电压连续可调的交流电，因此，受变频器驱动的三相交流异步电动机可以平滑的改变转速。
(2)节能。对风机、泵类负载，通过调节电动机的转速改变输出功率，不仅能做到流量平稳，减少启动和停机次数，而且节能效果显著，经济效益可观。
(3)提高自动化控制水平。变频器有较多的外部控制接口和通信接口，控制功能强，并且可以组网控制。
使用变频器的电动机大大降低了启动电流，启动和停机过程平稳，减少了对设备的冲击，延长电动机及生产设备的使用寿命[7]。
变频器是控制系统执行部分的器件，通过改变频率来完成对电机的控制。由于本设计中PLC选择的是西门子S7-200型号，为了方便PLC和变频器之间的通信，我们选择西门子的MicroMaster440变频器。它是用于三相交流电动机调速的系列产品，由微处理器控制，其功率输出器件为绝缘栅双极型晶体管，具有很好的稳定性[8]。它输出功率为0.75~90KW，适用于要求高、功率大的场合。另外西门子的变频器可以通过RS-485通信协议和接口直接与西门子PLC相连，更便于设备之间的通信。
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