基于PLC和变频器控制的恒压供水系统设计

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1、PLC控制的自动恒压供水系统设计郭超（徐州工业职业技术学院）摘要：城市供水逐渐向自动化、恒压供水的趋势发展，基于此，该文对自动恒压供水系统进行了研究与设计，从自动恒压供水的基本原理切入进行了分析，同时在完成了硬件选型的基础上，重点进行了自动恒压供水系统的设计，探讨了西门子PLC在自动恒压供水系统中的应用，给出了系统的硬件设计和软件流程设计，对于进一步提高供水系统的自动化应用水平具有一定借鉴意义。关键词：西门子PLC；自动供水；软硬件设计Abstract:Thewatersupplysystemisgoingtodevelopasth

2、etrendofautomaticandisobarically,sothispaperdiscussedanddesignedtheautomaticisobaricallywatersupplysystem,anditstartedwithanalyzingthebasicprincipleofautomaticisobaricallywatersupplysystem,atthesametime,thehardwareequipmentswereallchosenandthewholesystemwasalsofinished

3、,whichdiscussedtheapplicationofSiemensPLCinisobaricallywatersupplysystemfromthehardwareandsoftwarecontrolprocessing.Allthisworkissignificativeforenhancingtheautomaticapplicationlevelofwatersupplysystem.Keywords:siemensPLC;automaticwatersupply;softwareandhardwaredesign1

4、自动恒压供水概述1.1自动恒压供水的基本原理所谓自动恒压供水，就是采用电机调速装置控制泵组调速运行，并自动调整泵组的运行台数，完成供水压力的闭环控制，在管网压力变化时达到稳定供水压力和节能的目的。系统的控制目标是泵站总管的出水压力，系统任意设定供水压力值，与总管反馈的实际压力，进行PID调节后控制调速装置，以调节水泵机组的运行速度，从而调节系统的供水压力，即所谓的“变量恒压”概念。恒压供水技术采用的调速装置，基本上都是变频调速器或PLC。用变频器控制水泵向管路供水，由水压传感器反馈信号与水压设定值在变频器或PLC中构成闭环，以保持水

5、泵供水压力恒定，是目前最好的办法。1.2实施自动恒压供水的意义随着电力技术的发展，变频调速技术的日臻完善，以变频调速为核心的智能供水控制系统取代了以往高位水箱和压力罐等供水设备，起动平稳，起动电流可限制在额定电流以内，从而避免了起动时对电网的冲击；由于泵的平均转速降低了，从而可延长泵和阀门等的使用寿命，可以消除起动和停机时的水锤效应，其稳定安全的运行性能、简单方便的操作方式、以及齐全周到的功能，将使供水实现节水、节电、节省人力，最终达到高效率的运行目的。恒压供水调速系统可依据用水量的变化(实际为供水管网的压力变化)自动调节系统的运行

6、参数，保持水压恒定以满足用水要求，是当今先进、合理的节能型供水系统。在短短的几年内，恒压供水系统经历了一个逐步完善的发展过程，早期的单泵调速恒压系统逐渐为多泵系统所代替，投资更为节省，运行效率提高，成为主导产品。自从通用变频器问世以来，变频调速技术在各个领域得到了广泛的应用。变频调速恒压供水设备以其节能、安全、高品质的供水质量等优点，使我国供水行业的技术装备水平从90年代初开始经历了一次飞跃。恒压供水调速系统实现水泵电机无级调速，依据用水量的变化自动调节系统的运行参数。随着电力电子技术的飞速发展，变频器的功能也越来越强，充分利用变频

7、器内置的各种功能，对合理设计变频调速恒压供水设备，降低成本，保证产品质量等方面很有潜力。2PLC在自动恒压供水系统中的设计应用2.1硬件设备的选型1)PLC的选型结合本论文的设计要求，以及出于控制系统成本的考虑，这里选用西门子LOGO!系列PLC作为本恒压供水控制系统的核心部件。LOGO!具有通用逻辑控制模块，有8种基本功能和26种特殊功能，它代替了很多定时器、继电器、时钟和接触器所实现的功能，取代了数以万计的继电器设备。LOGO!模块不需要太多的附件和放置空间，因而它使得控制柜的体积变得更小，而且随时能够扩展其功能。所以，LOGO

8、!模块不仅降低了花费，也节省了多达70%的时间。LOGO!易于安装，几乎不需要任何接线。而且编程十分简单，所做的仅仅是按动几下按钮；LOGO!也具有抗振性，及很强的电磁兼容性（EMC），并完全符合各项工业标准，能够应用于各种气候条件；