三菱FX2N系列PLC、三菱變頻器、三菱觸摸屏設計一個帶PID控制的恒壓供水系統
控制要求：
（1）有兩臺水泵，按設計要求一臺運行，一臺備用，自動運行時泵運行累計100小時輪換一次，手動時不切換。
（2）兩臺水泵分別由m1、m2電動機拖動，電動機同步轉速為3000轉/min，由km1、km2控制。
（3）切換后起動和停電后起動須5s報警，運行異常可自動切換到備用泵，并報警。
（4）采用plc的pid調節指令。
（5）
三菱變頻器（使用三菱fr-a540）采用plc的特殊功能單元fx0n-3a的模擬輸出，調節電動機的轉速。
（6）水壓在0～10kg可調，通過觸摸屏（使用三菱f940）輸入調節。
（7）三菱觸摸屏可以顯示設定水壓、實際水壓、水泵的運行時間、轉速、報警信號等。
（8）變頻器的其余參數自行設定。
軟件設計：
1．三菱fx2n-48mr-001
plc 的i/o分配：根據控制要求及i/o分配，其系統接線圖如圖所示。
plc輸入，x1：1號泵水流開關；x2：2號泵水流開關；x3：過壓保護。
plc輸出，y1：km1；y2：km2；y4：報警器；10：變頻器stf。
2．三菱觸摸屏畫面設：根據控制要求及i/o分配，制作觸摸屏畫面。
觸摸屏輸入：m500：自動起動。m100：手動1號泵。m101：手動2號泵。m102：停止。m103：運行時間復位。m104：清除報警。d300：水壓設定。
觸摸屏輸出：y0：1號泵運行指示。y1：2號泵運行指示。t20：1號泵故障。t21：2號泵故障。d101：當前水壓。d502：泵累計運行的時間。d102：電動機的轉速。
3. plc的程序：根據控制要求，畫出fx2n-48mr的程序梯形圖、plc程序如下圖所示。
三菱plc的程序簡述：plc得電后，通過程序把模塊中的摸擬量壓力信號轉化成壓力數字量(d160)，將壓力的數據寄存器d160的值除以25以校正壓力的實際值(由特殊功能模擬模塊fx0n-3a的資料可知：因0-10kg對應的是數值是0-250，所以壓力與數值的關系是1：25)。
在該系統中我們規定了電動機同步轉速為3000轉/min，所以同步轉速的設定低于3000轉/min對電機的保護是有好處的。這里我們把轉速設定為不能超過1250轉/min，則數值與通過pid程序運算的mv（輸出）值d150（即電動機轉速量）的關系為1：5(由特殊功能模擬模塊fx0n-3a的資料可知：因數值是0-250對應的是0-1250轉/min，則數值與轉速的關系是1：5)。所以電動機的轉速實際值校正數d102=d150×5÷10（其中除以10是因為所有實數參與pid的sv設定值>d500，pv當前值>d160，運算都是以1000%加入的。所以要得到mv輸出值>d150的實際數值需要除以10）。因該系統中電機的轉速是與壓力成正比的,轉速加大;壓力也加大!（這里要注意：動作方向【s3】+1,當前值pv，d500設定值sv，d160；即bit=1，選擇逆動作）所以將壓力數字量寄存器d160用于pid程序的pv（當前）數字量做為時刻檢查管內的當前壓力狀況。
4．變頻器設置：
（1）上限頻率pr1=50hz；
（2）下限頻率pr2=30hz；
（3）基底頻率pr3=50hz；
（4）加速時間pr7=3s；
（5）減速時間pr8=3s；
（6）電子過電流保護pr9=電動機的額定電流；
（7）起動頻率pr13=10hz；
（8）du面板的第三監視功能為變頻繁器的輸出功率pr5=14；
（9）智能模式選擇為節能模式pr60=4；
（10）設定端子2～5間的頻率設定為電壓信號0～10v， pr73=0；
（11）允許所有參數的讀/寫pr160=0；
（12）操作模式選擇（外部運行）pr79=2；
（13）其他設置為默認值。
5. 系統調試：
（1）將觸摸屏rs232接口與計算機連接，將觸摸屏rs422接口與plc編程接口連接，編寫好fx0n-3a偏移/增益調整程序，連接好fx0n-3a i/o電路，通過gain和offset調整偏移/增益。
（2）按圖設計好觸摸屏畫面，并設置好各控件的屬性，按圖所示編寫好plc程序，并傳送到觸摸屏和plc。
（3）將plc運行開關保持off，程序設定為監視狀態，按觸摸屏上的按鈕，觀察程序觸點動作情況，如動作不正確，檢查觸摸屏屬性設置和程序是否對應。
（4）系統時間應正確顯示。
（5）改變觸摸屏輸入寄存器值，觀察程序對應寄存器的值變化。
（6）按圖連接好plc的i/o線路和變頻器的控制電路及主電路。
（7）將plc運行開關保持on，設定水壓調整為3kg。
（8）按手動起動，設備應正常起動，觀察各設備運行是否正常，變頻器輸出頻率是否相對平穩，實際水壓與設定的偏差。
（9）如果水壓在設定值上下有劇烈的抖動，則應該調節pid指令的微分參數，將值設定小一些，同時適當增加積分參數值。如果調整過于緩慢，水壓的上下偏差很大，則系統比例常數太大，應適當減小。
（10）測試其他功能，是否跟控制要求相符。