隨著變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)飲用水水質(zhì)要求的不斷提高，一控二、一控三變頻恒壓供水設(shè)備的自動(dòng)控制系統(tǒng)取代了傳統(tǒng)的供水方式。一般用于工礦企業(yè)和市政供水系統(tǒng)。介紹了采用PLC和變頻器構(gòu)成的一控二、一控三變頻恒壓供水設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成、泵組切換和恒壓供水的控制方法以及系統(tǒng)保護(hù)功能的實(shí)現(xiàn)。今天我們來具體了解PLC控制一控二、一控三變頻恒壓供水設(shè)備系統(tǒng) 。

以PLC控制為核心，以變頻調(diào)速技術(shù)為基礎(chǔ)的變頻恒壓供水設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)已逐步取代原有的供水方式。PLC在變頻恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以簡(jiǎn)化了系統(tǒng)硬件，減少了硬件故障次數(shù)，提高了硬件系統(tǒng)的抗干擾能力，同時(shí)，隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，通信技術(shù)的飛速發(fā)展，為系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制打下了基礎(chǔ)。解決了城市高層建筑和居住區(qū)的供水問題。

1、PLC控制一控二、一控三變頻恒壓供水設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成

PLC和PLC實(shí)現(xiàn)的恒壓供水自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成變頻器。

主要設(shè)備的選擇可編程控制器是三菱公司的產(chǎn)品，適用于各種環(huán)境，抗干擾能力強(qiáng)，編程方便，使用方便；擴(kuò)展功能也非常強(qiáng)大。它有16個(gè)開關(guān)輸入和16個(gè)輸出，精度高。多量程aD和Da模塊用于反饋控制。基本指令處理時(shí)間為每一步0.74μS，平均無故障時(shí)間30萬(wàn)小時(shí)，可以滿足一般工業(yè)控制的需要。系統(tǒng)設(shè)備選型的主要要求是高可靠性和長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。所選設(shè)備應(yīng)能滿足恒壓供水和泵組切換控制的閉環(huán)控制

根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際需要，選擇PLC作為系統(tǒng)的控制主機(jī)，并擴(kuò)展一個(gè)模擬量&40；定義：真實(shí)事物或過程的虛擬化；輸入模塊fx-4ad和一個(gè)模擬量輸出模塊fx-2da能滿足系統(tǒng)水壓PID閉環(huán)控制和開關(guān)量切換控制的要求

壓力變送器選用國(guó)產(chǎn)電容式壓力變送器。該變送器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，精度高，可靠性高，能滿足控制要求

2、水壓閉環(huán)調(diào)節(jié)原理

系統(tǒng)水壓閉環(huán)調(diào)節(jié)原理為：泵站輸出總管上的壓力變送器將出口總管的水壓轉(zhuǎn)換為1~5V，直流電壓信號(hào)輸入PLC，通過fx-4ad轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。將該信號(hào)與給定的壓力值進(jìn)行比較，通過PID操作，PLC輸出一個(gè)控制信號(hào)，通過fx-2da轉(zhuǎn)換成4~20mA的控制信號(hào)，送入變頻器，控制變頻器的輸出頻率，控制給水泵的電機(jī)轉(zhuǎn)速，將輸出給水干管的水壓穩(wěn)定在設(shè)定壓力

3、一控二一控三變頻恒壓供水設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)泵組切換和恒壓供水控制方法

變頻恒壓供水系統(tǒng)由一臺(tái)可編程控制器和一臺(tái)變頻器協(xié)調(diào)控制四臺(tái)水泵的啟動(dòng)和停止。當(dāng)系統(tǒng)通電時(shí)，變頻器控制1號(hào)泵的軟啟動(dòng)和變頻操作。如果變頻器輸出頻率升至50Hz，輸出總管水壓仍達(dá)不到設(shè)定值，則延時(shí)3分鐘，然后延時(shí)40分鐘穩(wěn)定主管壓力，將1號(hào)泵切換至工頻電源驅(qū)動(dòng)。然后，變頻器將軟啟動(dòng)2號(hào)泵進(jìn)行操作。如果輸出總管的水壓達(dá)不到設(shè)定值，則將2號(hào)泵切換到工頻電源驅(qū)動(dòng)。變頻器再次啟動(dòng)3號(hào)泵，直到輸出主管的水壓達(dá)到設(shè)定值。

當(dāng)系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行n臺(tái)泵時(shí)，水壓的變化可能是由用水量的變化引起的。泵組切換和恒壓供水的控制。

為了防止變頻器50Hz驅(qū)動(dòng)和市電50Hz驅(qū)動(dòng)之間的電機(jī)輸出功率差異導(dǎo)致重復(fù)加泵和泵密封的現(xiàn)象，當(dāng)剛好等于設(shè)定值時(shí)，程序中的加泵和封泵切換點(diǎn)不切換。加泵時(shí)，壓力判斷點(diǎn)為設(shè)定值—Δ，減泵時(shí)，判斷點(diǎn)為設(shè)定值Δ。在根據(jù)水壓控制精度（精度）要求設(shè)定的Δ中

另外，為了防止在降泵過程中，由于主電源驅(qū)動(dòng)的泵切換而導(dǎo)致水壓下降，甚至斷水，在降泵之前，變頻器的輸出應(yīng)控制在30Hz，該值可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修正。無塔供水設(shè)備的恒壓變流量供水裝置是一種非常理想的節(jié)能供水設(shè)備。節(jié)能效果好，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，使用壽命長(zhǎng)，方案設(shè)計(jì)靈活，供水壓力可調(diào)，流量大小可調(diào)?？赏耆娲?、高位水箱及各種氣動(dòng)供水設(shè)備，可以處理水質(zhì)二次污染。泵可以處于非泵送狀態(tài)。一旦N-1泵停止，N泵將在30Hz的基礎(chǔ)上增加，且上升頻率很快，可避免切換過程中的斷水現(xiàn)象。

當(dāng)按下消防按鈕40時(shí)，消防系統(tǒng)在發(fā)生火災(zāi)時(shí)立即具有恒壓控制功能到二個(gè)恒壓設(shè)定值控制以滿足消防水壓要求。

4、實(shí)現(xiàn)一控二，一控三變頻恒壓供水設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)的保護(hù)功能

（1）定期換泵功能

防止一臺(tái)泵因長(zhǎng)期不使用而生銹另一個(gè)運(yùn)行時(shí)間過長(zhǎng)，會(huì)影響系統(tǒng)的運(yùn)行壽命和可靠性，系統(tǒng)的PLC中設(shè)置了一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘。給水設(shè)備是為解決因壓力不足而達(dá)不到用戶用水高度或流量的問題而專門開發(fā)設(shè)計(jì)的新型環(huán)保節(jié)能設(shè)備。PLC系統(tǒng)定期檢查每臺(tái)泵的運(yùn)行時(shí)間，并將其與整個(gè)系統(tǒng)泵的平均運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行比較。如果泵的靜止時(shí)間過長(zhǎng)，泵將投入運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)的泵將進(jìn)入靜止?fàn)顟B(tài)。系統(tǒng)盡量使每臺(tái)泵的運(yùn)行時(shí)間接近泵的運(yùn)行時(shí)間，以防止泵因長(zhǎng)期不運(yùn)行而生銹，并避免泵運(yùn)行時(shí)間過長(zhǎng)而易出現(xiàn)故障的現(xiàn)象。

（2）故障檢測(cè)報(bào)警功能

系統(tǒng)具有水位檢測(cè)報(bào)警、變頻器故障檢測(cè)報(bào)警、過水壓檢測(cè)報(bào)警及故障處理功能。采用浮球傳感器檢測(cè)水庫(kù)水位。恒壓供水設(shè)備廣泛應(yīng)用于企業(yè)、居民區(qū)和農(nóng)村地區(qū)的生產(chǎn)、生活和辦公用水。適用于供水戶數(shù)在5000戶以下、日供水量在3000m3以下、供水高度在100m以上的場(chǎng)所。當(dāng)水池中的水位高于某一設(shè)定值時(shí)，浮球懸浮在水中，球內(nèi)的干簧管接通。如果水池的水位低于某一設(shè)定值，浮球?qū)炱穑瑑?nèi)部簧管將斷開。PLC接收到該信號(hào)后發(fā)出報(bào)警信號(hào)通知運(yùn)行控制器進(jìn)行處理。

設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)不會(huì)出現(xiàn)過壓報(bào)警，因?yàn)橐坏┧畨海ㄌ貏e是：壓力）過過設(shè)定值，PLC將降低泵的轉(zhuǎn)速或控制變頻器降低泵的轉(zhuǎn)速。在特別情況下，如果壓力傳感器發(fā)生故障，測(cè)量的壓力大大過過設(shè)定水壓，PLC發(fā)出報(bào)警信號(hào)通知操作人員處理。

公司采用可編程控制器與變頻器相結(jié)合的智能恒壓多泵恒壓供水自動(dòng)控制系統(tǒng)。實(shí)際運(yùn)行表明，系統(tǒng)投入運(yùn)行后，供水壓力穩(wěn)定，控制精度高，運(yùn)行可靠，效率高。

江蘇奇峰電氣制造有限公司占地面積1800M2，一直致力于為顧客出示消防雙電源控制柜的技術(shù)咨詢。公司有著一批經(jīng)驗(yàn)豐富技術(shù)工程技術(shù)人員和設(shè)計(jì)方案人員，并選用好的生產(chǎn)制造生產(chǎn)流程、嚴(yán)格的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)；企業(yè)將進(jìn)一步健全集新產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計(jì)方案、生產(chǎn)制造、檢驗(yàn)、質(zhì)保期、市場(chǎng)銷售、售后維修服務(wù)為一體的運(yùn)營(yíng)管理體系，并創(chuàng)建科學(xué)研究、健全、標(biāo)準(zhǔn)、效率的公司運(yùn)行體制。

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