PLC在恒压变频365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 系统设备中的应用

1 引言

      传统的通过人工调节阀门来调整365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 量方式在如今的365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 系统中已经逐渐退出舞台，因为人工方式往往存在用水高峰时管网水压不够，而用水量较少时，管网压力较大的情况，不仅造成资源的浪费，还可能由于压力过大造成管道炸裂。如何保证恒压365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 ，使用户需水量的变化不至于对管网压力产生冲击。本文通过可编程逻辑控制器s7-200，配合pid调节器，实时自动调节水泵电机的转速和多台水泵的切换，使管网出水口压力保持在恒定的设定值上，既能延长365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 系统和管网的使用寿命，而且提高了系统的安全指数。

2 恒压变频365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 系统设备控制要求

2.1 清水泵恒压控制要求

(1)控制系统具有本柜手动、本柜自动、中控自动三种工作方式，本柜手动用于设备调试、检修及特殊情况下365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 。正常情况下，设备置于中控自动位，实现自动运行。

(2)当工作方式转换开关处于中控自动时，如果现场具备开机的条件，则应发出“备妥”信号，收到dcs发出的“驱动”信号后，应根据当前的工况（如水池水位、各泵的选择开关、变频器的故障状态等），按照要求进行控制，保证恒压365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 ，并发出“运行”信号；当出现不影响设备运行的非正常情况时，应发出“报警”信号；出现影响设备运转的紧急情况时，应发出“故障”信号，并采取相应的保护措施；当处于中控自动状态时，如果“驱动”信号断开，则应该停止各泵的运转。

(3)当工作方式转换开关处于本柜自动时，可根据设定压力，自动进行控制，保证恒压365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 。

(4)当工作方式处于本柜手动时，由人工在柜面上通过电位器调节各水泵转速。

(5)为保障生活用水的压力稳定，清水泵采用变频控制方式，一台变频器控制两台电机，根据水工艺提资，正常情况下一台水泵就能满足生活用水，当一台工作时，如果变频器调节到它的额定转速时压力仍不能达到要求，则本水泵可能发生故障，要求能自动切换到另一台电机，保证365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 压力恒定。

(6)由plc控制两台电机工作，为保证线路发生问题时不损坏变频器，在其进线端加装一断路器，由变频器和出水压力检测传感器组成回路实现水压的恒定控制。

(7)当水量突然增大，或发生火灾需要用水时，由于用水量大增，使管网水压骤降，变频器调到50hz水压也不能满足条件，所以此时要求一台泵转到工频全速运转，另一台泵根据管网水压调速运行，保证365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 压力恒定。

(8)系统要求具有自动巡检功能。既定期逐台变频软起两台清水泵，并作短时低速运转，以防长期不用某台而“锈死”。

(9)控制系统提供的备妥、运行、报警、故障信号，均为无源常开点。

2.2 循环水泵恒压控制要求

(1)~(4)控制要求和清水泵一样。

(5)三台循环水泵正常情况下为两用一备，三台水泵互为备用；由plc控制三台电机之间的自动启停，在三台水泵的出水口止回阀之前各装一个电接点压力表，当主循环水泵正常工作时，其对应的水管压力正常，当运行的某一台水泵发生故障时，它对应的出水口压力突变为一下限值，则其管路上的电接点压力表动作发出信号给控制plc从而切换到备用泵，保证365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 量稳定。

(6)各电机的运行电流要求进行dcs监控。

3 恒压变频365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 系统设备硬件选型

      可编程控制器选用西门子s7-200 plc，cpu224，共两套，清水泵组控制和循环水泵组控制各一套，型号为6es7214-1bd22-0xb0，清水泵控制系统扩展了一个em223模块，型号为223-1ph23-0xa0，变频器型号acs510-01-060a-4，18.5kw abb变频器，实现一台变频器拖二台清水泵。

循环水泵恒压控制系统扩展了一个em223 cn模块，型号为223-1pl22-0xa8，变频器型号为acs510-01-157a-4，45kw abb变频器，实现一台变频器拖三台循环水泵。

pid调节器选用具有压力显示的。循环泵控制系统的结构图如图1所示。

4 恒压变频365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 系统设备工作原理

      恒压变频365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 系统设备利用变频器的两个输入接口，x1.5和x1.6，采集pid调节器输出的压力信号，x:20、x:21频率输出驱动泵电机的运行，继电器输出口可以作为机旁和中控启停信号，如图3所示。为了节省成本，不采用模拟量模块em235，而采用pid调节器，由于采用了pid调节器，而不用变频器内部的pid，设置变频器时将factory设置成0即可。

变频器的运行要根据plc的输出是否闭合来确定，变频器的停止要根据plc输出是否闭合来确定。控制系统系统原理图如图2所示。

      由压力变送器采集管网压力信号，送至pid调节器，由pid调节器将所需的信号传递给变频器，变频器的参数设置如表1所示，plc控制回路负责整个系统的逻辑控制。

      系统工作模式分手动运行和自动运行，以下以循环泵控制为例（io分配如表2所示）介绍系统的工作流程和泵的切换过程。变频器的外部接线图如图3所示。在中控自动模式下，系统自动运行，程序流程图如图4所示。

      首先启动1#泵，变频器输出频率从0逐渐上升，同时pid调节器采集管网压力变送器信号，经pid运算之后，将调节信号送给变频器，随着用水量的不断增加，变频器的输出频率逐渐增大，直至50hz，如果此时采集的压力信号仍没有达到设定压力，此时系统自动将1#泵置于工频运行，启动2#泵，置于变频状态，当2#泵工作频率达到50hz之后，如果此时压力变送器信号仍小于设定值，则将2#泵置于工频，启动3#泵，置于变频。随着3#泵运行频率的增大，管网压力超过了设定值，则停止1#泵的运行，之后如果管网压力仍大于设定值，则停止2#泵，3#泵仍置于变频状态。以后系统将根据用水量的不断变化，对3台水泵进行不断地启动、变频、工频、停止等循环操作，使系统的365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 压力始终稳定在所设定的压力上。

5 结束语

      采用可编程控制器实现恒压变频365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 系统设备，自动保持365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 系统压力稳定，同时plc的使用使系统控制可靠性和抗干扰性大大提高。降低成本的同时，也保证了系统的安全性。该系统融合了plc控制技术、变频调速技术、反馈控制技术、电机拖动技术，其成功运行在水厂365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 控制系统中有一定的推广价值。