PLC在恒壓供水變頻調(diào)速控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
1 引言
恒壓供水系統(tǒng)對于某些工業(yè)或特殊用戶是非常重要的，例如在某些生產(chǎn)過程中，若自來水供水壓力不足或短時(shí)斷水，可能會影響產(chǎn)品質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)使產(chǎn)品報(bào)廢和設(shè)備損壞。又如當(dāng)發(fā)生火警時(shí)，若供水壓力不足或無水供應(yīng)，不能迅速滅火，可能引起重大經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。所以，某些用水區(qū)采用恒壓供水系統(tǒng)，具有較大的經(jīng)濟(jì)和社會意義。
基于上述情況對某生活區(qū)供水系統(tǒng)進(jìn)行了改造，采用plc作為中心控制單元，利用變頻器與pid相結(jié)合，根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)可快速調(diào)整供水系統(tǒng)的工作壓力，達(dá)到恒壓供水的目的，提高了系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性，得到了良好的控制效果。
2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理
供水系統(tǒng)由主供水回路、備用回路、儲水池及泵房組成，其中泵房裝有1#～3#共3臺150kw泵機(jī)。另外，還有多個(gè)電動閘閥或電動蝶閥控制各供水回路和水流量。由于該供水網(wǎng)較大，系統(tǒng)需要供水量每小時(shí)開2臺泵機(jī)向管網(wǎng)充壓，供水量大時(shí)，開3臺泵機(jī)同時(shí)向管網(wǎng)充壓。要想維持供水網(wǎng)的壓力不變，在管網(wǎng)系統(tǒng)的管道上安裝了壓力變送器作為反饋元件，為控制系統(tǒng)提供反饋信號，由于供水系統(tǒng)管道長、管徑大，管網(wǎng)的充壓比較慢，故系統(tǒng)是一個(gè)大滯后系統(tǒng)，不宜直接采用pid調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制，而應(yīng)采用plc參與控制的方式來實(shí)現(xiàn)對控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)作用。可編程序控制器選擇日本松下fp1-c40型，且配有a/d和d/a模塊，其原理框圖如圖1所示。變頻器選擇frn160g7p-4實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的調(diào)速運(yùn)行。
控制系統(tǒng)主要由plc、變頻器、切換繼電器、壓力傳感器等部分組成?？刂坪诵膯卧猵lc根據(jù)手動設(shè)定壓力信號與現(xiàn)場壓力傳感器的反饋信號經(jīng)plc的分析和計(jì)算，得到壓力偏差和壓力偏差的變化率，經(jīng)過pid運(yùn)算后，plc將0～5v的模擬信號輸出到變頻器，用以調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速以及進(jìn)行電機(jī)的軟起動;plc通過比較模擬量輸出與壓力偏差的值，通過i/o端口開關(guān)量的輸出驅(qū)動切換繼電器組，以此來協(xié)調(diào)投入工作的電機(jī)臺數(shù)，并完成電機(jī)的起停、變頻與工頻的切換。通過調(diào)整電機(jī)組中投入工作的電機(jī)臺數(shù)和控制電機(jī)組中一臺電機(jī)的變頻轉(zhuǎn)速，使動力系統(tǒng)的工作壓力穩(wěn)定，進(jìn)而達(dá)到恒壓供水的目的?！?
3 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)和plc的i/o分配
系統(tǒng)程序包括起動子程序和運(yùn)行子程序，其流程圖如圖2所示。運(yùn)行子程序又包括模擬調(diào)節(jié)子程序（其流程圖如圖3所示）和電機(jī)切換子程序（流程圖略），電機(jī)切換子程序又包括加電機(jī)子程序和減電機(jī)子程序（程序設(shè)計(jì)略）。plc的輸入、輸出端子分配情況如附表所示。
：鞏經(jīng)理
：13915946763
：南京塞姆泵業(yè)有限公司
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