恒压变频供水电气控制系统.pdfVIP

中等职业教育 2012 年 第14 期 恒压变频供水电气控制系统 河南省新乡市技师学院% 李树红 河南省洛阳市高级技校% 马真真 ［摘要］随着变频调速技术的发展和人们对生活饮用水品质要求的不断提高，变频恒压供 水系统已经逐渐取代了原有的传统供水系统，并广泛应用于现代生活的各类供水场合。本文 介绍了三菱PLC 和变频器在供水系统中的恒压控制方法，分析了控制系统的组成结构，设计 了梯形图控制程序。该系统介绍的综合控制系统性能可靠，操作方便，自动化程度高，人机界 面直观，有较高的应用价值。 ［关键词］恒压供水 PLC 变频调速 PID 天 一、任务分析 煌 信号变成4 ～20mA 的标准信号送入PLC 的A/D 单 常规的供水系统采用水泵定速控制，通过改变 元, 经PLC 的PID 调节器运算与给定的压力进行比 专 阀门大小的方法调节流量和压力，以达到水压恒定。 较，得出一比较参数从PLC 的D/A 单元送出，送给 栏 这种方式在运行中存在以下问题：（1）整个系统稳定 变频器，由变频器控制电机转速，调节系统的供水 性差，自动化程度低，使得溢水管经常排水造成资源 量，使供水管网的压力保持在给定的压力上，当用 浪费。（2）供水设备控制有几台水泵，由于长期高速 水量超过一台泵的供水量时，通过PLC 控制切换电 运行，不仅造成电能的浪费，而且易使轴承损坏，影 路进行加泵。当变频器运行频率到达上限，会将频率 响泵的使用寿命。（3）每年夏天用水高峰时段水压不 到达信号送给PLC ，PLC 根据管网压力的上、下限信 能得到保证，当出现了突发性电网故障时，由于水量 号和变频器的运行频率是否到达上限的信号，由程 不足给企业生产造成不便。 序判断是否要启动第2 台泵(或第3 台泵) 。当变频器 为了提供恒压供水，对供水系统进行改造就显 运行频率达到频率上限值，并保持一段时间，PLC 则 得非常重要。本文采用三菱PLC 和变频器FR-A500 会将当前变频运行泵切换为工频运行，并迅速启动 设计了一种恒压供水控制系统，可有效减轻工作人 下一台泵变频运行。压力设定信号和压力反馈信 员的负担，提高供水系统的优化运行程度，增强系统 号输入PLC 后，经PLC 内部PID 控制程序的计算， 抗干扰性，避免硬件老化损失。 输出给变频器一个转速控制信号。此时PID 会继续 供水设备控制 1～3 台水泵，在这些水泵中，只 通过送来的检测信号进行分析、计算、判断，进一步 有一台变频泵。当供水设备供电开始时，先启动变 控制变频器的运行频率，使管压保持在压力设定 频泵，管网水压达到设定值时，变频器的输出频率就 值的上、下限偏差范围之内。根据用水量的大小由 稳定在这一数值上。而当用水量增加，水压降低时， PLC 控制工作泵的数量增减及变频器对水泵的调 通过安装在出水管网上的压力传感器，把出口压力 速，实现恒压供水。 51 中等职业教育 2012 年 第14 期 下图所示即为变频恒压供水系统。 方便、可靠性高的新一代通用工业控制器，是当代工 其中可编程序控制器（简称PLC）不但可以进行 业自动化的主要支柱之一。这种控制方式具有良好 逻辑控制