國產(chǎn)PLC在恒壓供水上的應(yīng)用

1、匯控 PLC在恒壓供水上的應(yīng)用1. 簡介變頻恒壓供水系統(tǒng)是現(xiàn)代建筑中普遍采用的一種水處理系統(tǒng)， 隨著變頻調(diào)速 技術(shù)的發(fā)展和人們節(jié)能意思的不斷增強(qiáng)， 變頻恒壓供水系統(tǒng)的節(jié)能特向被廣泛的 應(yīng)用于住宅小區(qū)， 高層建筑的生活以及消防供水系統(tǒng)。 恒壓供水系統(tǒng)其典型的結(jié) 構(gòu)是由壓力傳感器，可編程控制器( PLC), 變頻器，供水泵組等組成。在以前， 建筑物最高的地方一般是水塔， 把水抽到高水塔， 然后往下供水。 這樣的供水系 統(tǒng)往往使系統(tǒng)里面的水壓不恒定， 而且水塔會引起二次污染。 所以變頻恒壓供水 系統(tǒng)起到了很好的作用。2. 項目工藝介紹For personal use only in study an

2、d research; not for commercial use現(xiàn)在使用恒壓供水系統(tǒng)，密閉的水池在地下，主要是為急需大量用水的緩沖 使用，所以一般都會從深井取水大概 160M流量和揚(yáng)程一般根據(jù)樓層的高度來選 擇。本次文章中的泵站供水中可完成以下功能： (1) 維持水壓恒定； (2) 控制系統(tǒng) 可手動/自動運(yùn)行； (3) 多臺泵自動切換運(yùn)行； (4) 系統(tǒng)睡眠與喚醒。當(dāng)外界停止 用水時，系統(tǒng)處于睡眠狀態(tài)，直至有用水需求時喚醒； (5) 在線調(diào)整 PID 參數(shù)。恒壓供水系統(tǒng)一般由兩至三臺主泵和一臺輔佐泵組成， 當(dāng)用水量很少或沒有 用水時，只開動輔佐泵即可；當(dāng)管網(wǎng)的實際壓力經(jīng)反饋后與給定壓力進(jìn)行

3、比較， 當(dāng)管網(wǎng)壓力不足時， 變頻器增大輸出頻率， 增加水泵轉(zhuǎn)速加快， 滿足用水增大的 需要，迫使管網(wǎng)壓力上升。 當(dāng)管網(wǎng)的壓力變大或超高時， 系統(tǒng)自動減泵或降低抽 水的速度。 為了很好的控制用水， 除了在給小區(qū)供水外， 還有針對消防用水做出 了分解。在這次項目中是利用消防開關(guān)來控制，當(dāng)消防開關(guān) 沒有接通時設(shè)定生 活用水是 0.6 給 PID 中的設(shè)定值，也就是生活用水為 60%。但是當(dāng)消防開關(guān)閉合 后給定 PID 中的設(shè)定值為 0.8%，消防用水為 80%，因為消防用水量比較多所以設(shè) 定為 80%。3. 控制系統(tǒng)的構(gòu)成及部分程序因為在這次項目中輸入點為 7 點，輸出點為 8 個點，故選用廣州匯控

4、 ID100-1410BRA的主機(jī)一臺，并且擴(kuò)展一個模擬量 ID100-2DA 與一個 ID100-2AD 的模板，還有壓力傳感器、變頻器作為中心控制裝置，來實現(xiàn)所需功能。安裝在管網(wǎng)干線上的壓力傳感器，用于檢測管網(wǎng)的水壓，將壓力轉(zhuǎn)化為420 mA的電流信號，提供給 PLC與變頻器。變頻器是水泵電機(jī)的控制設(shè)備，能按照水壓恒定需要將050 Hz 的頻率信號供給水泵電機(jī)， 調(diào)整其轉(zhuǎn)速。 變頻器功能系統(tǒng)可以控制 PID控制，進(jìn)行閉環(huán)控 制。該系統(tǒng)提供了 6 個輸入信號：啟動 /停止、模擬量給定、實際值、控制方式 選擇、恒速、允許運(yùn)行； 3 個輸出信號：模擬輸出、繼電器輸出 1、繼電器輸出 2；DIP開

5、關(guān)選擇輸入 010 V 電壓值或 020 mA電流值（系統(tǒng)采用電流值 ）。變 頻器根據(jù)給定值和實際值， 即根據(jù)恒壓時對應(yīng)的電壓設(shè)定值與從壓力傳感器獲得 的反饋電流信號， 利用 PID 控制自動調(diào)節(jié)， 改變頻率輸出值來調(diào)節(jié)所控制的水泵 電機(jī)轉(zhuǎn)速，以保證管網(wǎng)壓力恒定要求 , 但是本次系統(tǒng)是利用 PLC內(nèi)部的 PID 來控 制壓力的。根據(jù)泵站供水實際情況與需求， 利用一臺變頻器控制 3 臺水泵，因此除改變 水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速外， 還要通過增減運(yùn)行泵的臺數(shù)來維持水壓恒定， 當(dāng)運(yùn)行泵滿工頻 抽水仍達(dá)不到恒壓要求時， 要投入下一臺泵運(yùn)行。 反之， 當(dāng)變頻器輸出頻率降至 最小，壓力仍過高時，要切除一臺運(yùn)行泵。所以

6、不僅需要開關(guān)量控制，還需數(shù)據(jù) 處理能力，采用 ID100-2AD與ID100-2DA（2模擬量入 1錄得模擬量輸出 ）獲得模 擬量信號。 它在應(yīng)用上的一個重要特征就是由 PLC自動采樣，隨時將模擬量轉(zhuǎn)換 為數(shù)字量， 放在數(shù)據(jù)寄存器中， 由數(shù)據(jù)處理指令調(diào)用， 并將計算結(jié)果隨時放在指 定的數(shù)據(jù)接觸器中。 通過其可將壓力傳感器電流信號和變頻器輸出頻率信號轉(zhuǎn)換 為數(shù)字量，提供給 PLC，與恒壓對應(yīng)電流值、頻率上限、頻率下限 （ 考慮到水泵 電機(jī)在低速運(yùn)行時危險，必須保證其頻率不低于 20Hz，因此頻率上限設(shè)為工頻 50Hz，下限設(shè)為 20Hz）進(jìn)行比較，實現(xiàn)泵的切換與轉(zhuǎn)速的變化。系統(tǒng)在設(shè)計時應(yīng)使水泵在

7、變頻器和工頻電網(wǎng)之間的切換過程盡可能快， 以保 證供水的連續(xù)性，水壓波動盡可能小，從而提高供水質(zhì)量。但元件動作過程太快， 會有回流損壞變頻器。為了防止故障的發(fā)生，硬件上必須設(shè)置閉鎖保護(hù)。以下是恒壓供水系統(tǒng)的中需要設(shè)定的數(shù)值和切換以及監(jiān)視數(shù)值還有在恒壓供水中比較難把握的就是壓力的調(diào)節(jié)， 如果壓力沒有調(diào)節(jié)好設(shè)定 的壓力太大，對整個恒壓供水系統(tǒng)來說沒有起到節(jié)能的作用。所以一般現(xiàn)在 5 層高的樓層一般的壓力差不多為 0.5MP。以上圖片中的紅色部分是供水機(jī)組4. 總結(jié)在使用廣州匯利用廣州匯控能源科技有限公司的 PLC來做恒壓供水的系統(tǒng)， 控的 PLC時做一些通訊還是比較方便的，而且指令簡單易學(xué)。僅供個人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f ür den pers?nlichen für Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pou