基于plc变频调速恒压供水控制系统研究

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1、基于PLC变频调速恒压供水控制系统研究摘要：随着社会经济的持续和快速发展，城市范围得到了拓展。对城市的供水系统的便捷性和稳固性的要求也在不断拔高，我国还存在很多自动控制性能极差的水厂，这种传统性的供水系统大多存在于中小城市中，对于它们的控制利用方面还需要依赖人力进行。中国1/vie　　关键词：PLC；变频调速；恒压供水控制；系统　　现代社��的飞速发展对供水系统提出了更高的要求。由于城市的扩展，人口不断增加，城市楼层越来越高，高层建筑物中的稳定供水也对供水系统形成的不小的挑战。可是目前还存在一些传统的供水方式，不仅能耗高，而且自动化较差，

2、满足不了高层住户的用水需求。于是，基于PLC的变频调速恒压的供水系统便应运而出。这种供水系统新形式在达成用水量的自动调节和水泵转速的调节上都具有稳定性和实用性，因此也能够保证官网水压稳定，既能满足住户用水，又解决了传统供水模式中的弊端――耗能大。　　1PLC的内涵与功能分析　　1.1PLC的定义　　PLC，全称ProgrammableLogicControll，是可编程逻辑控制器。它是基于可编程的存储器，主要运用原理是通过内部存储程序来执行定时、逻辑运算、计数与算术、控制顺序等针对住户的指令，并利用数字或者模拟式输入输出来完成控制各种类型

3、的机械或生产过程。　　1.2PLC的性质　　PLC的本质与计算机尤为相似，多用于工业控制领域。主要硬件结构分为电源、CPU（中央处理器）、输入输出接口电路、存储器及通信和功能模块。其运行过程由采样输入、执行住户程序、刷新输出三个阶段。　　1.3PLC的功能　　①PLC自身优势独特，系统编程简单明了，易操作；②PLC内集成了千百个编程元件，可以同时实现多个复杂的控制程序。相较传统的继电器系统，PLC不仅功能性强，而且极具性价比；③PLC系统成了系统化、模块化与标准化建设，硬件配套装置完善，适用性强，更便于住户的应用；①PLC产品硬件与软件系

4、统同样优秀，能够防止干扰，非常可靠。作为工业控制的设备之一，其可靠性受到了广大住户的认可；⑤PLC的设计、安装及调试简单快捷，易操作；⑥PLC故障发生率极低，且内置完善的自行诊断与显示功能，维修方便，使用年限更长。　　2PLC变频调速恒压供水控制系统研究　　2.1恒压供水系统的构成原理及要素　　2.1.1恒压供水系统的构成原理　　恒压供水系统是利用PID控制器来调节给定与来自压力传感器的压力值反馈，然后通过输出值控制电动机转速的自动运作过程。PID控制器的调节功能主要是通过PLC发出指令与变频器PID的控制功能来实现的，如图1：恒压供水系

5、统的要素　　恒压供水系统包含PLC控制技术、传感检测技术以及变频器控制技术。其中，PLC是系统的运作核心，变频器的作用是调节转速，传感检测技术是通过信号转换和测量的变化、利用变频器控制输出的频率控制水泵转速。恒压供水系统的构成要素有PLC、变频器、A/D、D/A模块、压力传感器以及控制面板、操作面板等。　　（3）恒压供水系统需考虑的设计因素　　要充分考虑到恒压供水系统对系统的要求、变频器的参数值以及系统电路和系统程序，才能设计出合理的恒压供水系统。　　2.2PLC变频调速恒压供水系统的结构　　如图2所示，水泵、变频器、PLC控制器及模拟量

6、输入与输出单元和线性压力传感器等部分构成了PLC变频调速恒压供水系统。尤其值得关注的是模拟量控制单元及线性压力传感器需要与PLC控制器串联起来，构成封闭式的环路，形成供水控制系统。　　2.3变频调速恒压供水系统的设计规范　　在煤矿厂地面的供水设计，PLC变频调速恒压供水系统应遵照以下要求及设计规范：a）通过观察图2，其中变频调速恒压供水系统的结构特征应考虑是在煤矿地面，因此所需的供水系统水设置台数为2～4台是最适用的，就以3台为例。供水系统设计的最高原则是利用备用水泵的设置提高生活区供水的安全性；b）变频水泵水压与调速的设计要求，PLC变

7、频系统的水泵调速的范围位于0.8～1.0之间较为合适，煤矿地面各个地点的供水须分别满足各区域点最不利配水点所需的水头；c）PLC变频调速恒压供水系统有下行上给和上行下给两种分布方案，而在实际的煤矿地面供水系统的设计中，多数采用上行下给的管路布置方案。　　3PLC控制的系统分析　　基于PLC的新型变频调速恒压供水系统其控制功能主要是由PLC控制系统来完成的，是供水系统运行控制的关键所在。PLC控制系统主要采用的是可编程序的控制器，从而完成在线调试和连接的功能，而且能够通过语句表及梯形图之间的转换达到对供水系统的控制。例如，供水系统点击的启动

8、或者停止、故障报警、定时切换、循环变频、软启动等方面的控制。　　3.1故障警报和检修　　如果新型的PLC变频调速恒压供水系统可以正常稳定的运行，那么，如果变频器在整个运行的过程中出现故障，例如