水泵循环投切的仿真实验详解

1.循环投切

要求用多台水泵将很大的水池的液位维持在一定的范围，因为对液位控制的精度要求不高，可以用调节投入的水泵的台数来实现对液位的控制。类似的控制还有用多组电容器来实现无功功率自动补偿。

假设用Y10～Y27（K4Y10）来控制16台水泵。最简单的投切方式是固定投切，即首先将Y10置为1，然后用变址寻址将Y11、Y12等顺序置为1。切除也采用相同的方法，即先复位软元件号最大的输出继电器，然后按软元件号从大到小的顺序依次切除水泵。这种投切方式导致设备苦乐不均，软元件号最小的输出继电器控制的水泵几乎一直在运行，而软元件号最大的输出继电器控制的水泵却很少运行。

为了使各台水泵基本上均衡使用，可以采用循环投切的工作方式，即最先投入的水泵被最先切除。

2.实现循环投切的方法

为了实现循环投入，将K4Y10循环左移一位后，与移位前的K4Y10作逻辑或运算，K4Y10中增加了一个1，即多投入了一台设备。表4-3中原来Y12～Y14为1（最低位为Y10），逻辑或运算后Y12～Y15为1，多投入了Y15对应的水泵。

为了实现循环切除，将K4Y10循环左移一位后，与移位前的K4Y10作逻辑与运算，K4Y10中减少了一个1，即切除了一台水泵。表4-3中原来Y12～Y15为1，逻辑与运算后Y13～Y15为1，切除了Y12对应的最先投入的水泵。

表4-3 循环投切的移位与逻辑运算

3.实现循环投切的程序

用Y10～Y27来控制16台水泵，D0中是液位值，区间比较指令输出的M0～M2分别表示液位过低、液位正常和液位过高。液位过低时每隔10s投入一台水泵，液位过高时每隔10s切除一台水泵。

图4-57是实现循环投切的程序（见随书光盘中的例程“循环投切”）。MOV指令将K4Y10的值暂时保存到K4M10，T0的常闭触点控制它自己的线圈，组成了一个周期为10s的脉冲发生器。(www.xing528.com)

图4-57 循环投切程序

液位高于1200时，M2为ON。每隔10s，T0的常开触点闭合一个扫描周期，M2和T0的常开触点组成的串联电路接通。如果K4M10等于H0FFFF（16台水泵全部投入），使用逻辑运算指令WAND不能切除水泵。此时最上面的比较触点接通，将Y10复位，然后跳转到END指令所在的步序号（对应的跳转指针为P63），在程序中不需要设置指针P63。

如果K4M10不等于0（有水泵投入运行），则执行循环左移指令ROL和逻辑与指令WAND，切除最先投入的一台水泵。

液位低于1000时，M0为ON，每隔10s，M0和T0的常开触点组成的串联电路接通。如果K4M10等于0（设备已切除完），则用逻辑或运算不能投入水泵。此时将Y10置位，然后跳转到END指令所在的步序号（对应的跳转指针为P63）。如果K4M10不等于H0FFFF水泵未全部投入），则执行循环左移指令ROL和逻辑或指令WOR，多投入一台水泵。

4.循环投切的仿真实验

做仿真实验时，启动软元件监视视图，生成Y窗口、M窗口和D窗口。

设置D0的值小于下限值1000，M0为ON。从Y10开始，每隔10s应依次投入一个输出继电器；直至Y10～Y27全部变为ON。

设置D0的值大于上限值1200，M2为ON。从Y10开始，每隔10s应切除一个最先投入的输出继电器，直至Y10～Y27全部变为OFF。

设置D0的值在1000～1200时，Y10～Y27的状态应保持不变。

在未投入全部水泵时改为切除，在未切除全部水泵时改为投入，观察循环投切的效果。