基于PLC和变频器控制的恒压供水系统设计.pdf

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1、产品与应用基于PLC和变频器控制的恒压供水系统设计张扣宝（昆山通用电气成套设备有限公司，江苏昆山215301）摘要文章介绍一种基于三菱PLC和变频器控制的恒压供水系统，详细介绍了工作原理及硬件结构。该系统具有节能、工作可靠、自动化程度高等优点，可以解决城市小区等高层建筑恒压供水问题。关键词：PLC；变频器；恒压供水DesignofConstantPressureWater-SupplySystemBasedonPLC&InverterZhangKoubao（KunshanGeneralElectricEquipmentCo.,Ltd,JiangsuKunshan215301）Abst

2、ractThisarticleintroducesakindofdesignofconstantpressurewatersupplysystembasedonMitsubishiPLC&inverter.Ithastheadvantageofenergy-saving,workingveracityandhighlyautomation.Thesystemcansolvetheproblemofthewatersupplyinahighbuilding.Keywords：PLC；inverter；Water—SupplySystemofConstantPressure1引言在城市供

3、水系统中，有很多是采用高位水塔方式供水。这种非匹配式供水经常会因为用户用水量的变化而出现供水不足或供水过剩的情况，且建造水塔需花费大量财力，还会造成二次污染。基于上述情况，我公司对某生活小区供水系统进行改造时设计了一种基于PLC的变频恒压供水系统。该系统利用PLC加以不同功能的传感器、变频器，根据压力传感器测得管网压力的大小及变化速度来控制水泵的转速及数量，使水管的压力始终保持在合适的范围内，从而达到恒压供水的目的，提高了系统的图1主电路接线图稳定性，得到了良好的控制效果。水量小时水压则升高，压力传感器将水压的变化转换2系统结构与工作原理为电信号送给变频器，变频器则根据传感器的采样值

4、与变频器的设定值进行比较，通过内置的PID功能进系统主要由FX2N系列PLC、变频器FR-740、行数据处理，将数据处理的结果以频率的形式输出压力变送器、控制接触器、水泵等组成，主回路采（0～50Hz之间变化）。当用水量大到水泵全速运行也用一拖多的方式，每台水泵既可以工频运行也可以不能保证管网的压力稳定时，PLC根据变频器的频率变频运行，其主电路接线如图1。上限信号自动将原工作在变频状态下的泵投入工频压力传感器用于检测管网中的水压，常装设在运行，同时将下一台备用泵用变频器启动后投入运行泵站的出水口，当用水量大时水压降低，反之当用以加大管网的供水量来保证恒压供水的目的。若此时2007年

5、第11期63产品与应用仍不能满足要求，则依此将工作在变频状态下的泵投变频器上限频率信号则PLC再执行增泵动作：KM3入到工频运行，再将下一台备用泵投入变频运行直至断开、KM4吸合，2#水泵改为工频运行并延时1sKM5管网压力稳定。当用水量减少时PLC则将最先工频运吸合变频启动3#水泵。依此类推当3#水泵投入变频运行后，延时5sPLC继续对变频器输出频率进行检测行的泵关闭以减少供水量，若此时仍不能满足要求，以决定执行增泵减泵动作来满足恒压供水目的。则依此关闭下一台工频运行的水泵，乃至只有一台水另外为了方便故障检查维修。在设计中增加了泵工作在变频状态下以达到恒压供水的目的。故障指示和故障

6、报警输出，变频器本身具有短路保3PLC程序设计与I/O分配护、过载保护等功能，只需把变频器的故障输出点、接触器、热继电器等辅助触点接到PLC即可。PLC本系统PLC的程序流程图如图2所示。通过程序扫描这些输入点，如果发生故障则作出相应的动作。如检测到一台水泵出现过载情况，则切断该泵的接触器并投入备用泵，同时输出故障信号，以方便检查及时维修。PLC的部分输入、输出端子分配情况见表1。表1输入功能输出功能X0频率上限Y01#泵变频运行X1频率下限Y11#泵工频运行X2手动模式Y22#泵变频运行X3自动模式Y32#泵工频运行X4变频器故障Y43#泵变频运行X51#泵故障输入Y53#泵工频运

7、行X62#泵故障输入Y64#泵变频运行X73#泵故障输入Y74#泵工频运行X104#泵故障输入Y101#泵故障输出X11控制电源故障Y112#泵故障输出X12紧急停止Y123#泵故障输出X13控制电源故障Y134#泵故障输出Y14变频器故障图2程序流程图Y15故障报警通过参数设置将变频器的OL、FU端子功能分别设置为上限频率和下限频率（Pr.193=4、4结论Pr.194=5），作为上限频率和下限频率到达信号的输该系统水泵采用先开先关的循环利用工作方出端子