用plc实现分段式恒压供水系统控制

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1、自动化用PLC实现分段式恒压供水系统的控制杨友平。翁惠辉(长江大学电子信息学院，湖北荆州434020)_，义节约了电能，达到了预期的目的。关键词：PLC；供水系统；硬件；软件中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1009—9492(2010)09—0046～031引言结果：(1)在系统的长期运转中，因为水泵电机功率为某单位为解决生产和生活用水的水压波动较大的问题，采用了现在市场上流行的以PLC为控制器的变频调速40kW左右，水泵机组的累计低速耗电量仍较大，对一个单位来说也是一个不小电费开支：恒压供水

2、系统。该控制系统是以一台FXIN一60MRPLC为(2)系统长时间的连续运行，将会影响水泵机组，控控制器，配上压力传感器，根据供水管网中水的压力，通过变频器控制水泵电机的转速．使用户水管中水的压力始制系统等相关设备的使用寿命。终维持在合适的范围。这套系统虽然解决了单位供水水压基于上述原因．单位提出将一天采用分时段恒压供水．其它时段由自来水管网自行供水。其具体分段时间不稳定的问题，但是长时间系统不停的运行，使整个系统为：的累计用电量较大。分析原因是，即使用户没有用水，但整个系统仍处在工作状态，从而使其累计空耗

3、增大。基于管网供水时段为：O：0o一5：30，9：30一ll：30，19：o0—累计空耗较大的问题．结合单位实际生产和生活用水的情21：00；恒压供水时段为：5：30--9：30，l1：30--19：00，21：00--24：00。况，单位提出以现有的供水系统为基础．不再增加过多的硬件设施和投入过多的资金，采用分段式恒压供水。所谓这样可以减少控制系统的运行时间，相应地减少了用分段式恒压供水。就是在用户需要大量用水时，由变频器电量．同时也可以提高系统的_下作寿命。采用恒压供水，用户不需要大量用水时，变频器不工

4、作，3实现分段式恒压供水控制的硬件部分少量用水南进水管网来供水。根据单位提出的要求，结合3．1恒压供水系统的控制原理该控制系统原有工作情况，由于该系统的核心单元是一台基于PLC的变频恒压供水系统．能够根据管网压力、FXlN一60MR的PLC。PLC又具有柔性较强的特点，尝试流量信号自动调整泵的运行状态，实现无级压力调整，主要从软件方面人手，增加少量的硬件设备，对系统作了这样可以为用户提供比较稳定的水压，从而满足生产和改进。达到了单位提出的要求，收到了预期的效果。生活的用水要求。其恒压供水系统的构成示意网如罔

5、12分段式恒压供水系统的工作过程所示。在实际的供水中，用户需要大量用水时，往往是供水由图l可以看出该恒压供水系统由PLC控制器、变频管网用水高峰期，此时管网的水压不稳．而不需要大量用器、电动机、水泵机组、电磁控制阀、压力传感器，以及水时．又往往是管网水压比较稳定的时期。如果在无需大变送单元等构成。其恒压供水系统的压力控制原理框图如量用水时，系统仍旧用PLC恒压供水系统控制方式进行．图2所示《】系统为维持恒压，仍处在低速运行状态．这就造成了如下图2所示当用户供水水压设定为0．5MPa时，将出水收稿日期：201

6、0—03—17工业自表1中假定K1、K2、K3分别代表三个开关量，0表示开关断开，l表示开关闭合，S1一S6分别代表系统工作的六个时段。其组合方式为：当K1、K2断开，K3闭合，系统工作于状态S1，对应0：00—5：30时段；当K1、K3断开，K2闭合，系统工作于状态S2，对应5：30—9：30时段：当K1断开，K2、K3闭合．系统工作于状态S3，对应9：30一l1：30时段：当Kl闭合，K2、K3断开。系统工作于状态S4，对网l恒压供水系统的构成示意图应1l：3O一19：00时段；当K1、K3闭合，K2断

7、开，系统工作于状态S5，对应19：0O一2l：OO时段：给定值当K1、K2闭合，K3断开，系统工作于状态S6。对应21：00—24：00时段。基于上述组合方式，将原有的控制电路作了适当的改进。改进电路图如图3所示。图2压力控制原理图口的压力通过一个0一lMPa的压力传感器进行检测．将检X20Y20停止测到出水口的压力．通过变送通道变送为0～5V模拟量，启动X21Y21与给定值进行比较。比较的结果给PLC控制器，由PLC控制器控制变频器。来调节水泵的转速。当水口压力偏X22FX1N-60MR抵，变频器提高水泵

8、转速，提高出水口的压力；当出水口X23压力偏高，变频器降低水泵转速，减小出水口压力，这样可以使出水口的压力维持在一个合适的压力范围内。满足X24手用户生产和生活用水压力的要求。另外进水口水压在水压控制系统中仅作为一个扰动信号来处理。罔3部分改进的控制电路图3．2部分改进的控制电路从分段式恒压供水的工作过程来看。系统处在恒压工图3中X20代表工作方式的选择信号输入点，X21、作阶段有三个时段．这三个时段往往是一天的