基于plc新型变频恒压供水系统设计

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1、学兔兔www.xuetutu.com第2期(总第l65期)机械工程与自动化No．22011年4月MECHANICALENGINEERING8乙AUT0MAT10NApr．文章编号：1672—6413(2011)02—0141—03基于PLC的新型变频恒压供水系统设计胡盘峰，陈慧敏(1．常州信息职业技术学院，江苏常州213164；2．常州轻工职业技术学院，江苏常州213164)摘要：介绍了一种基于PLC控制的新型变频恒压供水系统，整个供水系统的运行采用闭环变频恒压供水控制。该系统具有节能环保、简单实用、可靠性好、

2、便于维护等特点，利用PLC与变频器结合。能够很好地解决恒压供水问题。详细介绍了三菱FX系列PLC以及变频器在恒压供水系统中的硬件配置及软件设计。关键词：PLC；变频器；恒压供水系统中图分类号：TP273文献标识码：A0引言差分的功能，当管网供水压力低于设定压力时，变频“节能、环保”这一主题越来越被当今社会重视，器将升高运行频率，反之则降低，而且将由压力变化在现代生活小区供水系统的建设中不仅要考虑供水的的快慢进行差分调节。供水压力经PID调节后的输出可靠性、稳定性，也要考虑供水的经济节能性。传统量将通过交流接触器

3、组切换后输出给水泵的电动机，的恒速泵加压供水、水塔高位水箱供水、气压罐供水最终由PIC根据频率变化来控制水泵的运行数量和等供水方式不同程度地存在效率低、可靠性差、自动工变频情况，以此来确保管网水压的稳定。供水系统化程度不高等缺点，难以满足当前经济生活的需要。与原理图如图1所示。传统的通过阀门调节来实现恒压供水相比，采用变频2系统的硬件设计调速来实现恒压供水，节能的效果将十分明显。利用三菱FR～E700变频器、三菱FX2N一本文以某住宅小区供水系统为控制对象，采用48MRPIC、三菱FXON一3A模拟量处理模块、

4、PIC和变频技术相结合的技术，设计了一套有7段速PMM201压力变送器等器件构成闭环控制系统，以调度的城市小区恒压供水系统。节水泵的工变频情况，实现恒压供水。1控制系统的基本原理2．1主电路电气原理图变频恒压供水系统控制的基本要求如下：①供水恒压供水系统主电路接线图如图2所示，接触器压力基本恒定，换泵时的水压波动小；②共有3台水KM2、KM4、KM6分别控制电动机M1、M2、M3的泵，2台运行，1台备用，运行与备用1O天轮换一次；工频运行，接触器KM1、KM3、KM5分别控制电动③变频器的速度以及工、变频运行由

5、管网压力传感器机M1、M2、M3的变频运行，PIC的输出端子Y0控来控制；④水泵投入工频运行时，电动机的过载由热制变频器的启动，FR1、FR2、FR3为电机M1、M2、继电器保护，并有报警信号指示。M3过载保护用的热继电器。由三菱变频器FR--E700、水泵、PIC、A／D模块2．2恒压供水系统的P1C接线以及压力变送器等构成闭环控制系统。其中主要通过恒压供水系统PIC的1／0分配见表1。PIC对水泵进行节能优化控制，调整水泵的运行台数系统的PIC接线图如图3所示，PIC的输出端子和运行速度，达到稳定水压和节约

6、电能的目的。系统Y1～Y6分别控制接触器KMI~KM6的线圈。为防止最终要求达到的效果是用户供水水管压力能稳定在系电动机出现短路，在电路设计中必须加入电气互锁，同时统设定的值。首先通过传感器系统采集压力信号，再在电动机M1的两个接触器KM1、KM2的线圈中分别由A／D转换模块将设定值与采集信号值进行比较，串接对方的常闭触头，形成电气互锁。系统管网压力值由PID根据变频器的参数设置进行数据处理，将处理结变频器的端子Z和端子5(0V～5V)进行设定，频率检果以运行频率的形式输出。PID控制模块具有比较和测的上／下限

7、信号由0I和FU分别输出到PIc的输入收稿日期：2010—09—25；修回日期：2010—10—27作者简介：胡盘蜂(1978一)，男，江苏宜兴人，讲师，硕士，研究方向：机电一体化CAD、CAM。学兔兔www.xuetutu.com·142·机械工程与自动化2011年第2期端X1、X2，PI。C控制相应接触器线圈实现工频电源或变频电源的切换，以控制水泵的运行数量和运行速度。液位阀图1供水系统原理图来自用户管网L1一l’L2L3、、L．、．_rr7．频罴喜1Ll／QF2：I／Q。CO-●URSTSTFSD1025

8、4fT．丁．1T．T．1T．VWFR—ETO0-一lL———X1OL变频器ffKfl(1fI3f6il船一FULI’I10lI，OCM—sE⋯l图2恒压供水系统主电路电气原理图表1PLC的I／O分配表lllll【lSBOJoLjJ0JFR11JFR31输入功能输出功能E＼＼＼E＼＼＼＼})}))

9、}XO自动YO运行(STF)Xl水压下限检测Yl1#泵变频ffIIlIIX2水压上限检测Y