基于PLC变频恒压供水系统的设计分析

1、PLC在供水系统设计中相关应用

PLC供水控制系统是现代化企业迈向成功所必不可少的要素，是国家行业依循的重要控制系统。变频恒压的供水系统设计中是要依靠水量的变化来条件PIE系统的运行参数，通过调速系统的变动来条件水泵电机的调速。当用户的用水量发生不同的变动时，通过保持水压的恒定来满足不同用户的用水需求量。利用PLC变频恒压来研究分析供水系统可谓是当前比较合理的节能型供水系统了。在实际运行的过程中通过不同类型的专用变频器有不同的内置功能，是能够有效的节约成本，更加合理的设计供水系统设备有着重要的意义。PIE 变频恒=压供水系统集变频技术、电气技术、现代控制技术于一体的先进技术。

采用PIE 变频恒压供水系统的设计方案是具有着稳定性和可靠性、节能性的优势的，这对于当前水能源紧缺的时代更显得其重要性了。所以本文对于用PIE 变频恒压供水系统设计的研究，是有利于提高企业及人民日常生活和工作方面，以及节约能源上都有着重要的现实意义。

2、PLC变频恒压供水系统具体设计方案

目前PLC变频控制系统的应用从单机到系统，从逻辑控制到全程控制，功能异常强大。功能异常强大的同时产品也非常丰富，为了更好地掌握和全面了解PLC变频控制系统，并且在实际应用中取得事半功倍的效果，应当从系统思维的角度进行PLC系统的全面分析。要想做好PLC系统的了解和选择，从项目策划、初步设计、施工设计整个系统出发，探讨各个阶段思考的侧重点与解决方案，找出适合的PLC控制系统。在选择PLC时，不仅应当考虑当前控制系统的需要，还应当从长远作出考虑。

2．1 工作原理介绍

PLC变频恒压系统主要是由压力传感器、变频器、恒压控制单元、水泵机组以及低压电器组成。这个系统主要是根据PLC和变频调速的装置共同控制供水系统，在通过对水泵组的运行台数的控制过程中，利用当前设定好的自动掉价水泵电机转数来调节不同的程度的供水压力，更好的补偿供水不足的变量，以完成水压力的闭环控制环节。该设计系统的原理主要是利用了PIE 的抗干扰性和可靠性好，可以根据不同系统设定的不同要求完成控制精度的需求。能用利用数据进行传输的同时利用恒压控制单元使变频器控制一台水泵或循环控制多台水泵，实现管网水压的恒定和水泵电机的软启动以及变频水泵与工频水泵的切换。该工作原理能够更好的满足生产和生活用水不同程度的需求，节约电力的同时又可以更好的的实现电力恒压供水的效果。

2．2 具体的设计方案过程

(1)供水系统的主要组成：① 自动变频软起动的水泵，用来提高水压以实现向高处供水，并根据用水量大小自动调节开泵台数。② 变频调速器，调节水泵转速以调节管网中水流量，通过跟踪供水系统的控制器来改变调速泵的变动频率。③ 电控设备，在供水控制器的控制下完成对水泵的各种需求切换控制，通过人工的条件来完成控制，保障供水的连续性。④供水控制器，它是变频恒压供水系统的重要组成部分，直接对不同的压力，液位报警信号进行采集整理，通过变频调速器和接触器对水泵进行控制。

(2)总体设计的具体过程。以变频器为主要的控制核心，运用不同的变频控制闭环系统对用户管网压力进行定时的采集，同时设定特定的压力值与其进行比较。根据不同的压力偏差来控制变频泵的速度及定量泵的起、停，实现匣压变量的供水方式，从而更好地达到节能节水的目的。PLC对水泵房各台水泵的监测，突出实时性和可靠性。每台离心水泵的水流和出口压力，通过电流变送器和压力变送器送人PIE 的模拟量输入模块，PIE 通过对水泵电机电流的数据处理，判定水泵处于运行还是停止状态，当水泵机电流大于上限或上上限时，PLC置电机电流越上限或上上限报警位，当电流上升变化率大于设定的限值时，PLC置水泵故障报警位。当输入电信号小于4mA或大于20mA，置电流变送器故障位。压力变送器的压力信号同样接到PIE 模拟量输入模块，除了对压力上限和上上限进行报警监视外，对水泵出口压力的上升和下降的变化率也监视。为了更好的满足用户的供水需求，对于用户用水量少的，通过变量水泵转速到某种程度时候，控制器会相应的自动停止最开始运行的那台定量水泵，根据当前的管网压力来相应的去调节变量泵转动的速率，使其保持在一个稳定的状态上。如用户用水量较大的时候，变频泵转速达到最高频率为50 Hz，这时控制器通过压力传感器检测，输出控制信号起动其中一台水泵作变频运行，通过控制变频泵使用户管网压力与设定压力值相等。当用户管网压力低于设定压力，控制器将变频泵切换成工频运行，待变频器输出频率下降至最低值时再接通另一台水泵，由一台工频泵和一台变量泵同时供水，直至满足用户用水要求。这样每台水泵的起动均经变频器控制，全部机组实现循环软起动，即每台泵的起动频率都从设定的最低频率开始逐渐上升。当外来管网压力达到设定压力值时，则控制器完全停止各泵工作，由外界管网直接向用户供水。