恒压供水自动控制系统的研究

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1、第1期(总第158期)机械工程与自动化No．12010年2月MECHANICALENGINEERING＆AUT0MAT10NFeb．文章编号：1672—6413(2010)01—0170—03恒压供水自动控制系统的研究口天阳(潞安环能股份公司，山西长治046204)摘要：介绍了一种基于PLC控制的变频恒压供水系统，整个供水系统的运行采用闭环变频恒压供水控制。该系统具有简单实用、成本低廉、可靠性好、便于维护等特点，可用于工业运行。关键词：恒压供水；PLC；控制系统中图分类号：TP273文献标识码：A

2、0引言泵切除，只由剩下的单泵变频供水。系统无论单泵变自从通用变频器问世以来，变频调速技术在各个频工作，还是双泵一台工频一台变频工作，始终控制领域得到了广泛的应用。变频调速恒压供水设备以其管网压力与给定压力值保持一致，实现恒压变量供水。节能、安全、高品质的供水质量等优点，使我国供水S7—200行业的技术装备水平经历了一次飞跃。恒压供水调速系统可实现水泵电机无级调速，依据用水量的变化自管理员I一—CPU224动调节系统的运行参数，在用水量发生变化时保持水ll转速调节＼、．／压恒定以满足用水要求，是当今

3、最先进合理的节能型供水系统。I模拟信号PLC1控制系统的组成及工作原理供水系统由主供水回路、储水池、水泵组成，采用PIC实现对控制系统的调节。本控制系统是一个2EM235台泵运行的恒压供水系统。考虑到实际应用中的性价D／A一比，这2台泵既可作变频泵，又可作定速泵。可编程A／D2A／D1压力传感器控制器选择S7—200系列PIC，变频器选择IG—iG5系列，实现电动机的调速运行。图1恒压供水控制系统原理图控制系统主要由PIC、变频器、继电器、压力传2系统的结构设计感器、EM235模拟量输入输出模块等

4、组成，其系统原系统控制的主电路如图2所示，其中P1、P2为2理图见图1。台水泵，每台泵既可控制为变频运行，又可控制为定系统自动状态工作时，PIC首先利用变频器软启速运行，这种转换可通过KM1、KM2、KM3、KM4的动一台加压泵，此时安装在管道上的传感器将实测的通断来实现。P1、P2这2台泵均由0．75kw的电机拖管道压力反馈给变频器，与预先通过变频器面板设定动。变频器选用1G公司生产的iG5系列变频器，PIC的给定压力进行比较，通过变频器内部的PID运算，选用西门子S7—200系列可编程序控制器

5、，交流接触调节变频器输出频率。在用水量较大时，变频器输出器选用德力西集团有限公司生产的CJXZ一1810交流频率接近工频而管网压力仍达不到压力设定值时，接触器，压力传感器选用航天科技集团公司生产的PIc将当前工作的变频泵由变频切换到工频下工作，AK一4型压力传感器，具有过压、欠压、过载、CPU并关断变频器，再将变频器切换到另一台泵，由变频异常及输出短路等多种保护功能。器软启动该泵，实现一台工频一台变频双泵供水。随2．1变频器的控制着用水量的减小，变频器输出频率下降，当降至频率本系统中选用IG—iG

6、5系列变频器作为系统的下限而压力仍能达到压力设定值时，PIc将工频工作变频调速装置。IG—iG5系列变频器适用于收稿日期：2009—06—25；修回日期：2009—08～25作者简介：吴阳(1981一)，男，河北磁县人，在职硕士研究生。2010年第1期吴阳：恒压供水自动控制系统的研究·171·0．37kW～4．0kW以内的三相电动机的交流调速，它频器面板上有故障复位按键，轻故障用复位按键复位，控制灵活，结构紧凑，易于安装。该变频器基本配置可重新启动变频器；FX短接，并连接到PIC的输出点带有PID

7、功能，通过变频器面板设定一个给定频率作上，由PLC控制变频器的运行与关断；输出端并联2为压力给定值，压力传感器反馈来的压力信号接至变个接触器分别接P1、P2泵电机，变频器可分别驱动2频器的辅助输入端，作为压力反馈，变频器根据压力台泵，泵电机还通过另外2个接触器并联到工频电源给定和实测压力调节输出频率，改变水泵转速，控制上，这4个接触器线包连接到PIc的4个输出点上，管网压力保持在给定压力值上。图3为变频器的基本由PIc控制其工频、变频切换工作。配线图。变频器的极限输出频率通过面板可以设定；变々一R

8、STI,K29／o7⋯。V磁I6IlFl619UVWI一一I；mIl∞41)Ft_Cl＼~1)_．：·!’-4‘—_1S7一。24ll)l){??‘'＼1l)_I——v开关电滤●’。’。’‘’一——)_h2v开关电沥Ilesml)_．(f)(I‘j)图2恒压供水控制系统主电路图2．2PID控制器的参数整定地运行，由主程序完成电机在变频、工频下交替工作，PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内因此，在软件设计中要对PIC的输出点KM1与容，它根据被控过程的特性确定PID控制器的比