PLC控制一控二、一控三變頻恒壓供水設備系統(tǒng)

隨著變頻調速技術的發(fā)展和人們對飲用水水質要求的不斷提高，一控二、一控三變頻恒壓供水設備的自動控制系統(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和變頻器構成的一控二、一控三變頻恒壓供水設備自動控制系統(tǒng)的組成、泵組切換和恒壓供水的控制方法以及系統(tǒng)保護功能的實現(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備系統(tǒng) 。

以PLC控制為核心，以變頻調速技術為基礎的變頻恒壓供水設備自動控制系統(tǒng)已逐步取代原有的供水方式。PLC在變頻恒壓供水系統(tǒng)中的應用，可以簡化了系統(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，隨著社會的發(fā)展和進步，通信技術的飛速發(fā)展，為系統(tǒng)的遠程控制打下了基礎。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備自動控制系統(tǒng)的組成

PLC和PLC實現(xiàn)的恒壓供水自動控制系統(tǒng)的組成變頻器。

主要設備的選擇可編程控制器是三菱公司的產品，適用于各種環(huán)境，抗干擾能力強，編程方便，使用方便；擴展功能也非常強大。它有16個開關輸入和16個輸出，精度高。多量程aD和Da模塊用于反饋控制。基本指令處理時間為每一步0.74μS，平均無故障時間30萬小時，可以滿足一般工業(yè)控制的需要。系統(tǒng)設備選型的主要要求是高可靠性和長時間穩(wěn)定運行。所選設備應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)的實際需要，選擇PLC作為系統(tǒng)的控制主機，并擴展一個模擬量&40；定義：真實事物或過程的虛擬化；輸入模塊fx-4ad和一個模擬量輸出模塊fx-2da能滿足系統(tǒng)水壓PID閉環(huán)控制和開關量切換控制的要求

壓力變送器選用國產電容式壓力變送器。該變送器結構簡單，安裝方便，精度高，可靠性高，能滿足控制要求

2、水壓閉環(huán)調節(jié)原理

系統(tǒng)水壓閉環(huán)調節(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換為1~5V，直流電壓信號輸入PLC，通過fx-4ad轉換成數(shù)字信號。將該信號與給定的壓力值進行比較，通過PID操作，PLC輸出一個控制信號，通過fx-2da轉換成4~20mA的控制信號，送入變頻器，控制變頻器的輸出頻率，控制給水泵的電機轉速，將輸出給水干管的水壓穩(wěn)定在設定壓力

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

變頻恒壓供水系統(tǒng)由一臺可編程控制器和一臺變頻器協(xié)調控制四臺水泵的啟動和停止。當系統(tǒng)通電時，變頻器控制1號泵的軟啟動和變頻操作。如果變頻器輸出頻率升至50Hz，輸出總管水壓仍達不到設定值，則延時3分鐘，然后延時40分鐘穩(wěn)定主管壓力，將1號泵切換至工頻電源驅動。然后，變頻器將軟啟動2號泵進行操作。如果輸出總管的水壓達不到設定值，則將2號泵切換到工頻電源驅動。變頻器再次啟動3號泵，直到輸出主管的水壓達到設定值。

當系統(tǒng)同時運行n臺泵時，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驅動和市電50Hz驅動之間的電機輸出功率差異導致重復加泵和泵密封的現(xiàn)象，當剛好等于設定值時，程序中的加泵和封泵切換點不切換。加泵時，壓力判斷點為設定值—Δ，減泵時，判斷點為設定值Δ。在根據(jù)水壓控制精度（精度）要求設定的Δ中

另外，為了防止在降泵過程中，由于主電源驅動的泵切換而導致水壓下降，甚至斷水，在降泵之前，變頻器的輸出應控制在30Hz，該值可根據(jù)實際情況進行修正。無塔供水設備的恒壓變流量供水裝置是一種非常理想的節(jié)能供水設備。節(jié)能效果好，結構緊湊，占地面積小，運行穩(wěn)定可靠，使用壽命長，方案設計靈活，供水壓力可調，流量大小可調。可完全替代水塔、高位水箱及各種氣動供水設備，可以處理水質二次污染。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。

當按下消防按鈕40時，消防系統(tǒng)在發(fā)生火災時立即具有恒壓控制功能到二個恒壓設定值控制以滿足消防水壓要求。

4、實現(xiàn)一控二，一控三變頻恒壓供水設備自動控制系統(tǒng)的保護功能

（1）定期換泵功能

防止一臺泵因長期不使用而生銹另一個運行時間過長，會影響系統(tǒng)的運行壽命和可靠性，系統(tǒng)的PLC中設置了一個實時時鐘。給水設備是為解決因壓力不足而達不到用戶用水高度或流量的問題而專門開發(fā)設計的新型環(huán)保節(jié)能設備。PLC系統(tǒng)定期檢查每臺泵的運行時間，并將其與整個系統(tǒng)泵的平均運行時間進行比較。如果泵的靜止時間過長，泵將投入運行，運行時間長的泵將進入靜止狀態(tài)。系統(tǒng)盡量使每臺泵的運行時間接近泵的運行時間，以防止泵因長期不運行而生銹，并避免泵運行時間過長而易出現(xiàn)故障的現(xiàn)象。

（2）故障檢測報警功能

系統(tǒng)具有水位檢測報警、變頻器故障檢測報警、過水壓檢測報警及故障處理功能。采用浮球傳感器檢測水庫水位。恒壓供水設備廣泛應用于企業(yè)、居民區(qū)和農村地區(qū)的生產、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以上的場所。當水池中的水位高于某一設定值時，浮球懸浮在水中，球內的干簧管接通。如果水池的水位低于某一設定值，浮球將掛起，內部簧管將斷開。PLC接收到該信號后發(fā)出報警信號通知運行控制器進行處理。

設備正常運行時不會出現(xiàn)過壓報警，因為一旦水壓（特別是：壓力）過過設定值，PLC將降低泵的轉速或控制變頻器降低泵的轉速。在特別情況下，如果壓力傳感器發(fā)生故障，測量的壓力大大過過設定水壓，PLC發(fā)出報警信號通知操作人員處理。

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

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