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PLC控制系统在恒压供水中的应用
时间 : 2018-09-16 08:49 浏览量 : 29

以前的供水系统一般是把水抽到高水塔上,然后向下供水,这样的供水系统往往使系统里面的水压不稳定,而且水塔会引起二次污染。   随着社会经济的迅速发展, 人们设计出高性能、高节能、能适用于不同领域的PLC控制柜来控制恒压供水系统。


恒压供水系统的特点是通过对PLC进行逻辑控制,由变频器进行压力调节。经PID运算,PLC进行控制变频与工频切换,使闭环自动调节恒压进行变量供水。这种系统设计具有压力稳定、结构简单、工作可靠等特点。


下面引用黄淑琴讲师的一个经典PLC控制柜控制恒压供水系统的例子.



摘 要 :可编程序控制器、变频器和 PID调节器等组成的恒压供水控 制 系统的工作原理。

        系统结构简朴,运行不乱 ,节约能源。


1、工作原理


图 1 为恒压供水系统的原理框图。



 

 系统由二台水泵,可编程序控制器,变频器和 PID 调节器组成 ,在供水系统的出口装有一个压力传感器和变送器 ,将系统的供水水压反馈回逻辑控制电路,使之组成负反馈闭环控制系统。设该系统用水量在两台水泵的供水能力之内。在用水量较少时,变频器带动一台水泵供水;当用水量不断增加,直至超出一台水



泵的供水量后,该水泵切换到工频电网运行,变频器带动另外一台水泵运转 ,调节该水泵的供水量 ,使之符合系统 的供水要求 。当用水量减少 ,直到在一 台水泵的供水量 范围内时 ,运动于工频电网的水泵退出运行 。


PLC 控制变频器和两 台电机起动器 的投入 、退 出。


PID 调节器则控制变频器的运行,使供水系统保持恒定的供水压力。当变频器泛起故障时,可把变频器退


出,由电机起动器直接起动水泵运行。


2 、系统运行


    当供水系统投入运行后 ,PLC 首先投入变频器起动一号水泵运行 ,压力传感器和变送器把系统的供水水压反馈回 PID 调节器和可编程序控制器。PID 调节器将反馈 回的水压和设定水压 比较 ,然后根据设定的常数计算输 出来控制变频器的运行频 率 ,尽量使输 出水压与设定水压相等 ;同时变频器也把实际的运行频率送 到可编程序控制器 中。可编程 序控制器根据输 出水 压和变频 器的运行 频率。判断是否起动第二台水泵,假如输 出水压小于设定水压 ,变频器的运行频率 已达到设定的上限值 ,并且该状况保持 了一段时间(时间设定值 )后 ,则起动二号水泵。


    当需要起动二号水泵时 ,变频器首先退出运行 ,并且把 KM 2 断开 ,K M 1合上 ,一号水 泵接投入市电运行 ;然后 KM 3 合上 ,变频器带动二号水泵运行。依 照同样原理 ,PID 调节器控制变频 器的运行频率 ,使输 出水压与设定值相等。当系统的用水量减少 ,变频器的输 出频率随之降低 ,直至输出频率低于设定值 ,系统 的供水水压仍 高于设定水压 ,并且该状况保持了一定时间后 ,可编程序控制器就把一号水泵退 出,把 K M 1 断开 。这时系统 由变频器带动二号水泵供水 ,此时的情况与系统刚起 动时的情况类似 :系统由变频器带动一台水泵单独供水 ,PID 调节器控制着供水量,使供水水压稳定在设定值四周 。


 3、软件设计与说明
本设计按照图 2 所示的程序流程图进行编程 。

QQ截图2

 

系统投入运行后 ,先初始化 ,使之回复到原始位置 。

然后进入状态 1;由变频器带动一号水泵供水 ;

当一号水泵供水量不知足系统要求时 ,进入状态 2 ;
一号水泵切换到市电运行 ,变频器带动二号水泵 ,系统由二台水泵一起供水 ;

当用水量减少到一 台水泵的供水量时 ,
系统进入状态 3;一号水泵退出运行 ,变频器带动二号水泵继承供水 ;

当用水量又再增加 ,超出一台水泵的供水量时 ,
系统进入状态 4 ;二号水泵切换到市电运行 ,变频器带动一号水泵 ,系统再由两台水泵一起供水 ;

当用水量又减少到一台水泵的供水量时 ,系统 回到状态 1,开始下一个轮回。


4、结束语  
在整个PLC控制柜控制控制的循环中,由于供水系统都保持有一台水泵由变频器带动 ,处于变频供水状态 ,所以能保持供水压力的恒定 ,节省能源 。而且 ,水泵的起动都是通过变频器 ,这起到了变频起动的作用 ,因此不存在电机的起动冲击电流 ,延长了设备的使用寿命。


上海益东电器有限公司创建于1993年,是一家专注于国内外高端工业控制产品推广和服务于一体的高科技企业,公司具有全面的工厂自动化系统集成能力和为制造企业全面电气配套的OEM服务能力,公司一直致力于为客户提供工业自动化产品和客户所需的控制系统解决方案,公司以“技术领先,服务优良”为宗旨,为国内外众多企业的自动化项目配套及改造,提供了领先的技术,可靠的电气系统及解决方案。具体包含:PLC控制柜、变频控制柜、抽屉柜等电气成套设备的定制生产。




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