基于PLC变频的恒压供水系统设计

《基于PLC变频的恒压供水系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、基于PLC变频调速恒压供水控制系统设计任琪(长沙民政职业技术学院电子信息工程系湖南长沙410004)摘要：介绍了自行设计的恒压供水系统，采用PLC进行逻辑控制，变颇器进行压力调节。变频器、可编程控制器作为系统控制的核心部件．时刻跟踪管内压力与给定压力的偏差变化，经变额器内部PID运算，通过可编程控制器控制变频与工频切换，自动控制水泵投入的台数和电机转速，实现闭环自动调节恒压变量供水，在保持恒压下达到控制流量的目的。运行结果表明，该系统具有压力稳定，结构简单，工作可靠等特点。关键词：PLC；变频调速；恒压供水系统1、引言变

2、频恒压供水系统是现代建筑中普遍采用的一种水处理系统。随着变频调速技术的发展和人们节能意识的不断增强，变频恒压供水系统的节能特性使得其越来越广泛用于工厂、住宅、高层建筑的生活及消防供水系统。恒压供水是指用户端在任何时候，不管用水量的大小，总能保持网管中水压的基本恒定。变频恒压供水系统利用PLC、传感器、变频器及水泵机组组成闭环控制系统，使管网压力保持恒定，代替了传统的水塔供水控制方案，具有自动化程度高，高效节能的优点，在小区供水和工厂供水控制中得到广泛应用，并取得了明显的经济效益。2、系统组成系统组成如图1。压力上水位下电

3、网下限信号限信号电流PID变频器PLCFX2N32MRYV1压力变送器SLhM13~SLl储M2用户3~水池M33~M43~图1系统采用了采用3台主水泵机组和1台辅助泵机组并联供水方式，选用专为风机、泵用负载设计的普通功能型u/f控制方式的森兰变频器，型号BT12S22KWI,变频器内置PID控制模块，PLC选用具有I/O点数16/16的三菱FX2N-32MR。压力变送器选用选用普通压力表Y-100和XMT-1270数显仪实现压力的检测、显示和变送。系统设有选择开关K，可选择系统在自动和手动状态下工作，当选择手动状态时，

4、可分别通过按钮控制4台泵单独在工频下运行与停止，这主要用于定期检修临时供水；当选择自动状态工作时，PLC首先利用变频器软启动一台加压泵，此时安装管网上的传感器将实测的管网压力反馈进变频器，与予先通过变频器面板设定的给定压力进行比较，通过变频器内部PID运算，调节变频器输出频率．在用水量较大时，变频器输出频率接近工频而管网压力仍达不到压力设定值，PLC将当前工作的变频泵由变频切换到工频下工作，并关断变频器，再将变频器切换到另一台泵，由变频器软起动该泵，这样可根据用水量大小调节投入水泵台数的方案。在全流量范围内靠变频泵的连续

5、调节和工频泵的分级调节相结合，使供水压力始终保持为设定值。3、系统控制电路的设计3.1PLC控制电路的设计PLC的I/O端子分配及接线如图2COMKA8实现运行/停止控制Y0自动手动转换开关KAX01#变频运行控制及指示KA5KA3KA2KA1FR1变频器输出频率极限信号X1Y1压力下限到达信号X21#工频运行控制及指示KA1FX2N-32MRKA2Y2压力上限到达信号X32#变频运行控制及指示KA5KA1KA4KA3FR2水池缺水X4Y3变频器故障报警信号X52#工频运行控制及指示KA3KA4X6Y4X73#变频运行控

6、制及指示KA1KA3KA6KA5FR3Y5X103#工频运行控制及指示KA5X11KA6Y6FR4X12辅助泵工频运行控制及指示KA7Y7X13水池水位下限报警指示KA10Y10X14变频器故障报警指示KA11压力上下限报警信号X15Y11水压上下报警KA12变频器过载信号X16Y12自动变频运行指示KA13Y13自动工频运行指示KA14Y14变频器过载运行指示KA15Y15图2在控制电路的设计中，PLC输出端口并不是直接和交流接触器连接，而是在PLC输出端口和交流接触器之间引入中间继电器，通过中间继电器控制接触器线圈的

7、得电/失电，进而控制电机或者阀门的动作。控制电路之中还要考虑电路之间互锁的关系，这对于变频器安全运行十分重要。变频器的输出端严禁和工频电源相连，也就是说不允许一台电机同时接到工频电源和变频电源的情况出现。因此，在控制电路中多处对各主泵电机的工频/变频运行接触器作了互锁设计；另外，变频器是按单台电机容量配置，不允许同时带多台电机运行，为此对各电机的变频运行也作了互锁设计。控制电路中还考虑了电机和阀门的当前工作状态指示的设计，为了节省PLC的输出端口，在电路中可以采用PLC输出端子的中间继电器的相应常开触点的断开和闭合来控制

8、相应电机和阀门的指示灯的亮和熄灭，指示当前系统电机和阀门的工作状态3.2变频器电路的设计变频器接线图如图3。FU三QFRU相电SV到主电路图源KM1,KM3,KM5WT压力传感器IRFP+BT12S传感器用电源+24V制动电阻NKM8KA830A~220VFWDKA1230B外部报警信号THRKM9复位信号RESET