基于plc控制的恒压供水系统设计

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基于PLC变频恒压供水控制系统设计

基于PLC变频恒压供水控制系统设计

基于PLC变频恒压供水控制系统设计PLC变频恒压供水控制系统的设计供水系统是一种常见的工业和建筑领域常用的系统。

PLC变频恒压供水控制系统是一种可以控制和调节水泵的电气控制系统,以实现恒压供水的目的。

下面将介绍一个基于PLC变频恒压供水控制系统的设计。

设计目标:1.实现恒定的供水压力,不受进水压力和水流量的波动影响。

2.实现多台水泵的协调运行,实现水泵的均衡负荷运行,延长水泵寿命。

3.实现故障自动检测和报警,提高供水系统的可靠性。

系统组成:1.传感器:使用压力传感器和流量传感器来感知进水压力和供水流量。

2.PLC:使用可编程逻辑控制器(PLC)来实现逻辑控制和运算。

3.变频器:使用变频器来控制水泵的转速,从而实现恒扬程供水控制。

4.水泵:使用多台水泵来实现供水。

系统工作原理:1.系统启动:当水泵系统运行时,PLC会控制最初的启动过程,按照设定的启动顺序依次启动水泵,避免同时启动造成的电网冲击。

2.进水压力检测:系统通过压力传感器检测进水压力,当进水压力小于设定的最小进水压力时,PLC会自动启动水泵,以提供足够的进水压力。

3.恒压供水控制:PLC通过控制变频器,改变水泵的转速来实现供水流量和压力的稳定。

当供水压力低于设定的最小供水压力时,PLC会增加水泵的转速以提供足够的供水压力;当供水压力高于设定的最大供水压力时,PLC会降低水泵的转速以避免过高的压力。

4.水泵协调运行:通过PLC控制,多台水泵可以根据供水流量需求实现均衡负载运行,避免其中一台水泵长时间运行。

系统优势:1.系统能够自动检测供水压力,保持恒定的供水压力,避免由于进水压力和水流量的波动而导致的供水压力变化。

2.系统能够实现多台水泵的协调运行,避免单一水泵长时间运行而导致的设备损坏。

3.系统具有快速故障检测和报警功能,及时发现水泵等设备的故障,减少停机时间。

总结:基于PLC变频恒压供水控制系统的设计可以实现恒定的供水压力,提高供水系统的稳定性和可靠性。

基于PLC的恒压供水系统的设计

基于PLC的恒压供水系统的设计

基于PLC的恒压供水系统的设计【摘要】本文主要介绍了基于PLC的恒压供水系统的设计。

引言部分包括引言概述、研究背景和研究意义。

在着重讨论了PLC在恒压供水系统中的应用、系统架构设计、控制策略设计、硬件设计和软件设计。

结论部分主要对设计方案进行优劣比较,并展望未来的发展方向,最后总结全文。

通过对恒压供水系统的设计,可以实现水压稳定,提高供水系统的效率和节约能源成本。

这种基于PLC的设计方案在实际工程中有着广阔的应用前景,有助于提高供水系统的自动化程度,提供更好的供水服务。

【关键词】PLC、恒压供水系统、系统架构、控制策略、硬件设计、软件设计、设计方案优劣比较、未来展望、总结、研究背景、研究意义、引言概述。

1. 引言1.1 引言概述恒压供水系统是一种通过控制水泵的运行来保持管网中恒定的水压的系统。

随着城市化进程的加快和生活水平的提高,恒压供水系统在城市生活中的应用越来越广泛,成为现代城市水务管理中的重要组成部分。

基于PLC的恒压供水系统利用PLC作为控制核心,能够实现自动控制、参数调节、故障检测等功能,可以提高系统的稳定性和可靠性。

本文旨在探讨基于PLC的恒压供水系统的设计和应用。

将介绍PLC在恒压供水系统中的应用,包括PLC的特点、优势以及在恒压供水系统中的具体作用。

然后,将详细介绍系统架构设计,包括系统的组成部分、连接方式以及工作原理。

接着,将探讨控制策略设计,包括系统的控制逻辑、参数调节方法等方面。

还将介绍硬件设计和软件设计,包括控制器的选型、传感器的选择以及编程软件的使用方法等。

通过本文的研究,可以更好地了解基于PLC的恒压供水系统的设计原理和应用方法,为实际工程项目的实施提供有力的技术支持。

1.2 研究背景恒压供水系统是一种在水泵工作中保持水压恒定的系统,能够满足用户对水压稳定的需求,提高供水系统的运行效率和水质管理。

随着现代化社会的发展和城市建设的不断推进,对水资源的需求日益增加,传统的水泵控制系统已经无法满足实际需求。

基于PLC的恒压供水系统的设计

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基于PLC的恒压供水系统的设计恒压供水系统是一种以恒定压力为目标进行供水的系统。

PLC(可编程逻辑控制器)是一种专门用于自动化系统控制的设备,它可以根据预设的程序控制各种设备和执行各种操作。

恒压供水系统一般包括水泵、水箱、传感器、流量计和控制器等组件。

PLC可以根据不同的需求和实时传感器数据,对这些组件进行控制和调节,以实现恒定的供水压力。

设计一个基于PLC的恒压供水系统时,首先需要确定系统的工作要求,包括所需的最小和最大供水压力范围、水泵的工作状态和切换条件等。

然后,根据这些要求编写PLC的控制程序。

控制程序的主要功能包括以下几个方面:1. 监测供水压力:PLC需要连接压力传感器,实时监测供水压力,并将其数据传输到控制器。

2. 控制水泵的启停:根据实时的供水压力数据和预设的最小和最大压力范围,PLC可以控制水泵的启停,保持供水压力在设定的范围内。

3. 控制水泵的运行速度:当供水压力低于最小压力时,PLC可以调节水泵的运行速度,增加供水流量,提高供水压力。

4. 控制水泵的切换:当供水压力达到最大压力时,PLC可以控制一个备用水泵的启动,实现水泵的切换。

5. 数据记录和报警:PLC可以记录供水压力、流量等各种数据,并根据预设的条件产生报警信号,提醒操作人员进行维护或处理异常情况。

在设计过程中,需要充分考虑系统的稳定性、可靠性和安全性。

PLC的选型和配置需要根据系统的规模和要求来确定,同时还需要设计合理的电气控制、保护和联锁装置,确保系统的正常运行。

基于PLC的恒压供水系统的设计需要充分考虑供水压力的监测和控制,合理调节水泵的运行速度和切换,以实现稳定的恒压供水。

还需要保证系统的可靠性和安全性,提供数据记录和报警功能,便于维护和处理异常情况。

《基于PLC恒压变频供水系统的设计与实现》范文

《基于PLC恒压变频供水系统的设计与实现》范文

《基于PLC恒压变频供水系统的设计与实现》篇一一、引言随着现代工业和城市化的快速发展,供水系统的稳定性和效率成为了关键性的问题。

恒压供水系统作为解决这一问题的有效手段,已经得到了广泛的应用。

其中,基于PLC(可编程逻辑控制器)的恒压变频供水系统以其高效、稳定、智能的特点,在供水领域得到了极大的关注。

本文将详细介绍基于PLC恒压变频供水系统的设计与实现。

二、系统设计1. 系统架构设计本系统主要由三部分组成:PLC控制器、变频器和供水泵站。

其中,PLC控制器负责接收压力传感器传来的信号,通过运算处理后,控制变频器调节供水泵的转速,从而达到恒压供水的目的。

2. PLC控制器设计PLC控制器是本系统的核心部分,它需要接收压力传感器的实时数据,对数据进行处理和计算,然后发出控制指令。

此外,还需要具有与其他设备通信的能力。

在设计过程中,应充分考虑PLC的稳定性、可扩展性、抗干扰能力等因素。

3. 变频器与供水泵站设计变频器是连接PLC控制器和供水泵站的桥梁,它接收PLC 的控制指令,调节供水泵的转速。

供水泵站则负责实际的供水任务。

在设计过程中,应考虑泵站的布局、管道的设计、泵的选型等因素,以确保整个系统的稳定性和效率。

三、系统实现1. 硬件实现硬件部分主要包括PLC控制器、变频器、压力传感器、供水泵站等设备的选型和安装。

在选型过程中,应充分考虑设备的性能、价格、维护等因素。

安装过程中,应遵循相关的安全规范,确保系统的稳定性和安全性。

2. 软件实现软件部分主要包括PLC程序的编写和调试。

在编写过程中,应充分考虑系统的控制逻辑、数据处理、通信协议等因素。

在调试过程中,应对系统进行反复测试和优化,确保系统的稳定性和准确性。

四、系统测试与运行1. 系统测试在系统安装完成后,应进行系统测试。

测试过程中,应检查各部分的连接是否正常,系统运行是否稳定,数据是否准确等。

如果发现问题,应及时进行排查和修复。

2. 系统运行经过测试后,系统可以正式投入运行。

基于plc控制的恒压供水系统设计-精品

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基于PLC的恒压供水系统任务设计书基于PLC的恒压供水系统任务设计书一、系统概述众所周知,水是生产生活中不可缺少的重要组成部分,在节水节能己成为时代特征的现实条件下,我们这个水资源和电能短缺的国家,长期以来在市政供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面技术一直比较落后,自动化程度低。

主要表现在用水高峰期,水的供给量常常低于需求量,出现水压降低供不应求的现象,而在用水低峰期,水的供给量常常高于需求量,出现水压升高供过于求的情况,此时将会造成能量的浪费,同时有可能导致水管爆破和用水设备的损坏。

在此情况下,我们小组讨论并设计了该“基于PLC的恒压供水系统”。

本文根据中国城市小区的供水要求,设计了一套基于PLC的变频调速恒压供水系统。

变频恒压供水系统由可编程控制器、变频器、水泵机组、压力传感器等构成。

本系统包含三台水泵电机,它们组成变频循环运行方式。

采用变频器实现对三相水泵电机的软启动和变频调速,运行切换采用“先启先停”的原则。

压力传感器检测当前水压信号,送入PLC与设定值比较后进行PID运算,从而控制变频器的输出电压和频率,进而改变水泵电机的转速来改变供水量,最终保持管网压力稳定在设定值附近。

二、总体方案设计PLC控制变频恒压供水系统主要有变频器、可编程控制器、压力变送器和现场的水泵机组一起组成一个完整的闭环调节系统,该系统的控制流程图如图1所示:图1变频恒压供水系统控制流程图从图中可看出,系统可分为:执行机构、信号检测机构、控制机构三大部分,具体为:(l) 执行机构:执行机构是由一组水泵组成,它们用于将水供入用户管网,其中由一台变频泵和两台工频泵构成,变频泵是由变频调速器控制、可以进行变频调整的水泵,用以根据用水量的变化改变电机的转速,以维持管网的水压恒定;工频泵只运行于启、停两种工作状态,用以在用水量很大(变频泵达到工频运行状态都无法满足用水要求时)的情况下投入工作。

(2) 信号检测机构:在系统控制过程中,需要检测的信号包括管网水压信号、水池水位信号和报警信号。

基于PLC的变频恒压供水系统的设计

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基于PLC的变频恒压供水系统的设计一、本文概述随着工业技术的不断发展和城市化进程的加速,供水系统的稳定性和效率成为现代社会不可或缺的一部分。

传统的供水系统往往存在压力不稳定、能耗高等问题,难以满足现代社会的需求。

因此,基于PLC (可编程逻辑控制器)的变频恒压供水系统应运而生,成为解决这些问题的有效手段。

本文旨在探讨基于PLC的变频恒压供水系统的设计原理、系统构成、控制策略以及实际应用,以期为提高供水系统的稳定性和效率提供理论和技术支持。

本文将介绍基于PLC的变频恒压供水系统的基本设计原理,包括PLC 的工作原理、变频器的控制原理以及恒压供水的实现原理。

文章将详细阐述该系统的构成部分,包括硬件组成和软件设计,以便读者能够全面了解系统的整体架构。

在此基础上,本文将深入探讨系统的控制策略,包括PLC的编程实现、变频器的调速控制以及恒压供水的控制算法等,以展示系统如何实现精准的压力控制和节能运行。

本文还将通过实际案例分析,展示基于PLC的变频恒压供水系统在实际应用中的表现,包括系统的稳定性、节能效果以及运行效率等方面的评估。

文章将总结该系统的设计经验和教训,并提出改进和优化的建议,以期为推动供水系统的技术进步和可持续发展做出贡献。

本文旨在全面介绍基于PLC的变频恒压供水系统的设计原理、系统构成、控制策略以及实际应用,以期为供水系统的稳定性和效率提升提供理论和技术支持。

二、PLC与变频技术基础PLC,即可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller),是一种专为工业环境设计的数字运算操作电子系统。

它采用可编程的存储器,用于在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。

随着微电子技术的发展,PLC的性能得到了不断提升,其应用领域也越来越广泛。

基于PLC的恒压供水系统的设计

基于PLC的恒压供水系统的设计

基于PLC的恒压供水系统的设计1. 引言1.1 背景介绍恒压供水系统是一种能够保持管网压力恒定的供水系统,其特点是在用户用水量变化时能够自动调节工作状态,保持供水压力恒定。

随着城市建设的发展和人们对供水质量和供水压力要求的提高,恒压供水系统在城市供水系统中得到了广泛的应用。

在传统的供水系统中,因为管网压力波动大,用户在高峰时段可能会出现供水压力不足的情况,影响用户的用水体验。

而恒压供水系统通过在系统中增加变频器或调速器等设备,能够根据用户用水量的变化实时调节泵的运行状态,从而保持管网的压力稳定,提高供水系统的稳定性和可靠性。

恒压供水系统的设计和应用对于提高城市供水系统的运行效率和水质保障具有重要意义。

基于PLC的恒压供水系统能够更加智能化地控制供水系统的运行,提高系统的运行效率和稳定性。

研究基于PLC 的恒压供水系统的设计对于推动供水系统的智能化和可持续发展具有重要的意义。

1.2 研究意义恒压供水系统作为现代生活中不可或缺的设备,其稳定可靠的运行对于保障用户正常生活和生产经营具有重要意义。

传统的恒压供水系统存在着一些问题,如压力波动大、能耗高、维护成本高等。

对于基于PLC的恒压供水系统的研究具有重要的意义。

通过对基于PLC的恒压供水系统进行研究和设计,不仅可以提升系统的性能和可靠性,还可以为恒压供水系统的发展带来新的技术突破和创新,推动相关领域的发展。

本文旨在探讨基于PLC技术的恒压供水系统的设计原理和方法,为相关研究和应用提供参考和借鉴。

1.3 研究目的研究目的是为了探索基于PLC的恒压供水系统设计的有效性和可行性。

通过对恒压供水系统的原理和特点进行分析,以及PLC在恒压供水系统中的应用情况进行研究,我们可以更好地理解恒压供水系统的设计要求和实施步骤。

通过对基于PLC的恒压供水系统的硬件设计和软件设计进行详细的讨论,可以为工程师和研究人员提供实用的设计方案和技术支持。

通过本研究,我们希望能够总结出基于PLC的恒压供水系统设计的优势和特点,为未来的恒压供水系统设计和研究提供参考和借鉴。

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基于PLC 的恒压供水系统任务设计书基于PLC的恒压供水系统任务设计书一、系统概述众所周知,水是生产生活中不可缺少的重要组成部分,在节水节能己成为时代特征的现实条件下,我们这个水资源和电能短缺的国家,长期以来在市政供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面技术一直比较落后,自动化程度低。

主要表现在用水高峰期,水的供给量常常低于需求量,出现水压降低供不应求的现象,而在用水低峰期,水的供给量常常高于需求量,出现水压升高供过于求的情况,此时将会造成能量的浪费,同时有可能导致水管爆破和用水设备的损坏。

在此情况下,我们小组讨论并设计了该“基于PLC的恒压供水系统”。

本文根据中国城市小区的供水要求,设计了一套基于PLC的变频调速恒压供水系统。

变频恒压供水系统由可编程控制器、变频器、水泵机组、压力传感器等构成。

本系统包含三台水泵电机,它们组成变频循环运行方式。

采用变频器实现对三相水泵电机的软启动和变频调速,运行切换采用“先启先停”的原则。

压力传感器检测当前水压信号,送入PLC与设定值比较后进行PID运算,从而控制变频器的输出电压和频率,进而改变水泵电机的转速来改变供水量,最终保持管网压力稳定在设定值附近。

二、总体方案设计PLC控制变频恒压供水系统主要有变频器、可编程控制器、压力变送器和现场的水泵机组一起组成一个完整的闭环调节系统,该系统的控制流程图如图1所示:图1变频恒压供水系统控制流程图从图中可看出,系统可分为:执行机构、信号检测机构、控制机构三大部分,具体为:(l) 执行机构:执行机构是由一组水泵组成,它们用于将水供入用户管网,其中由一台变频泵和两台工频泵构成,变频泵是由变频调速器控制、可以进行变频调整的水泵,用以根据用水量的变化改变电机的转速,以维持管网的水压恒定;工频泵只运行于启、停两种工作状态,用以在用水量很大(变频泵达到工频运行状态都无法满足用水要求时)的情况下投入工作。

(2) 信号检测机构:在系统控制过程中,需要检测的信号包括管网水压信号、水池水位信号和报警信号。

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基于PLC 的恒压供水系统任务设计书基于PLC的恒压供水系统任务设计书一、系统概述众所周知,水是生产生活中不可缺少的重要组成部分,在节水节能己成为时代特征的现实条件下,我们这个水资源和电能短缺的国家,长期以来在市政供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面技术一直比较落后,自动化程度低。

主要表现在用水高峰期,水的供给量常常低于需求量,出现水压降低供不应求的现象,而在用水低峰期,水的供给量常常高于需求量,出现水压升高供过于求的情况,此时将会造成能量的浪费,同时有可能导致水管爆破和用水设备的损坏。

在此情况下,我们小组讨论并设计了该“基于PLC的恒压供水系统”。

本文根据中国城市小区的供水要求,设计了一套基于PLC的变频调速恒压供水系统。

变频恒压供水系统由可编程控制器、变频器、水泵机组、压力传感器等构成。

本系统包含三台水泵电机,它们组成变频循环运行方式。

采用变频器实现对三相水泵电机的软启动和变频调速,运行切换采用“先启先停”的原则。

压力传感器检测当前水压信号,送入PLC与设定值比较后进行PID运算,从而控制变频器的输出电压和频率,进而改变水泵电机的转速来改变供水量,最终保持管网压力稳定在设定值附近。

二、总体方案设计PLC控制变频恒压供水系统主要有变频器、可编程控制器、压力变送器和现场的水泵机组一起组成一个完整的闭环调节系统,该系统的控制流程图如图1所示:图1变频恒压供水系统控制流程图从图中可看出,系统可分为:执行机构、信号检测机构、控制机构三大部分,具体为:(l) 执行机构:执行机构是由一组水泵组成,它们用于将水供入用户管网,其中由一台变频泵和两台工频泵构成,变频泵是由变频调速器控制、可以进行变频调整的水泵,用以根据用水量的变化改变电机的转速,以维持管网的水压恒定;工频泵只运行于启、停两种工作状态,用以在用水量很大(变频泵达到工频运行状态都无法满足用水要求时)的情况下投入工作。

(2) 信号检测机构:在系统控制过程中,需要检测的信号包括管网水压信号、水池水位信号和报警信号。

管网水压信号反映的是用户管网的水压值,它是恒压供水控制的主要反馈信号。

此信号是模拟信号,读入PLC时,需进行A/D转换。

另外为加强系统的可靠性,还需对供水的上限压力和下限压力用电接点压力表进行检测,检测结果可以送给PLC,作为数字量输入;水池水位信号反映水泵的进水水源是否充足。

信号有效时,控制系统要对系统实施保护控制,以防止水泵空抽而损坏电机和水泵。

此信号来自安装于水池中的液位传感器;报警信号反映系统是否正常运行,水泵电机是否过载、变频器是否有异常,该信号为开关量信号。

(3) 控制机构:供水控制系统一般安装在供水控制柜中,包括供水控制器(PLC 系统)、变频器和电控设备三个部分。

供水控制器是整个变频恒压供水控制系统的核心。

变频器是对水泵进行转速控制的单元,其跟踪供水控制器送来的控制信号改变调速泵的运行频率,完成对调速泵的转速控制。

根据水泵机组中水泵被变频器拖动的情况不同,变频器有两种工作方式即变频循环式和变频固定式,变频循环式即变频器拖动某一台水泵作为调速泵,当这台水泵运行在50Hz时,其供水量仍不能达到用水要求,需要增加水泵机组时,系统先将变频器从该水泵电机中脱出,将该泵切换为工频的同时用变频去拖动另一台水泵电机;变频固定式是变频器拖动某一台水泵作为调速泵,当这台水泵运行在50Hz时,其供水量仍不能达到用水要求,需要增加水泵机组时,系统直接启动另一台恒速水泵,变频器不做切换,变频器固定拖动的水泵在系统运行前可以选择,本设计中采用前者。

作为一个控制系统,报警是必不可少的重要组成部分。

由于本系统能适用于不同的供水领域,所以为了保证系统安全、可靠、平稳的运行,防止因电机过载、变频器报警、电网过大波动、供水水源中断造成故障,因此系统必须要对各种报警量进行监测,由PLC判断报警类别,进行显示和保护动作控制,以免造成不必要的损失。

变频恒压供水系统以供水出口管网水压为控制目标,在控制上实现出口总管网的实际供水压力跟随设定的供水压力。

设定的供水压力可以是一个常数,也可以是一个时间分段函数,在每一个时段内是一个常数。

所以,在某个特定时段内,恒压控制的目标就是使出口总管网的实际供水压力维持在设定的供水压力上。

变频恒压供水系统的结构框图如图2所示:图2.变频恒压供水系统框图恒压供水系统通过安装在用户供水管道上的压力变送器实时地测量参考点的水压,检测管网出水压力,并将其转换为4—20mA的电信号,此检测信号是实现恒压供水的关键参数。

由于电信号为模拟量,故必须通过PLC的A/D转换模块才能读入并与设定值进行比较,将比较后的偏差值进行PID运算,再将运算后的数字信号通过D/A转换模块转换成模拟信号作为变频器的输入信号,控制变频器的输出频率,从而控制电动机的转速,进而控制水泵的供水流量,最终使用户供水管道上的压力恒定,实现变频恒压供水。

变频恒压供水系统控制流程(l) 系统通电,按照接收到有效的自控系统启动信号后,首先启动变频器拖动变频泵M1工作,根据压力变送器测得的用户管网实际压力和设定压力的偏差调节变频器的输出频率,控制Ml的转速,当输出压力达到设定值,其供水量与用水量相平衡时,转速才稳定到某一定值,这期间Ml工作在调速运行状态。

(2) 当用水量增加水压减小时,压力变送器反馈的水压信号减小,偏差变大,PLC 的输出信号变大,变频器的输出频率变大,所以水泵的转速增大,供水量增大,最终水泵的转速达到另一个新的稳定值。

反之,当用水量减少水压增加时,通过压力闭环,减小水泵的转速到另一个新的稳定值。

(3) 当用水量继续增加,变频器的输出频率达到上限频率50Hz时,若此时用户管网的实际压力还未达到设定压力,并且满足增加水泵的条件(在下节有详细阐述)时,在变频循环式的控制方式下,系统将在PLC的控制下自动投入水泵M2(变速运行),同时变频泵M1做工频运行,系统恢复对水压的闭环调节,直到水压达到设定值为止。

如果用水量继续增加,满足增加水泵的条件,将继续发生如上转换,将另一台工频泵M3投入运行,变频器输出频率达到上限频率50Hz时,压力仍未达到设定值时,控制系统就会发出水压超限报警。

(4) 当用水量下降水压升高,变频器的输出频率降至下限频率,用户管网的实际水压仍高于设定压力值,并且满足减少水泵的条件时,系统将工频泵M2关掉,恢复对水压的闭环调节,使压力重新达到设定值。

当用水量继续下降,并且满足减少水泵的条件时,将继续发生如上转换,将另一台工频泵M3关掉。

三、硬件电路设计根据基于PLC的变频恒压供水系统的原理,系统的电气控制总框图如图3所示:图3系统的电气控制总框图由以上系统电气总框图可以看出,该系统的主要硬件设备应包括以下几部分:(1) PLC 及其扩展模块、(2) 变频器、(3) 水泵机组、(4) 压力变送器、(5) 液位变送器。

主要设备选型如表1所示:表1 本系统主要硬件设备清单主要设备型号及其生产厂家可编程控制器(PLC)Siemens CPU 226模拟量扩展模块Siemens EM 235变频器Siemens MM440水泵机组SFL系列水泵3台(上海熊猫机械有限公司)压力变送器及显示仪表普通压力表Y-100、XMT-1270数显仪液位变送器分体式液位变送器DS26(淄博丹佛斯公司)控制电路PLC主要是用于实现变频恒压供水系统的自动控制,要完成以下功能:自动控制三台水泵的投入运行;能在三台水泵之间实现变频泵的切换;三台水泵在启动时要有软启动功能;对水泵的操作要有手动/自动控制功能,手动只在应急或检修时临时使用;系统要有完善的报警功能并能显示运行状况。

主电路图控制电路图图5为电控系统控制电路图。

图中SA为手动/自动转换开关,SA打在1的位置为手动控制状态;打在2的状态为自动控制状态。

手动运行时,可用按钮SB1~SB6控制三台水泵的启/停;自动运行时,系统在PLC程序控制下运行。

图中的HL10为自动运行状态电源指示灯。

对变频器频率进行复位是只提供一个干触发点信号,本系统通过一个中间继电器KA的触点对变频器进行复频控制。

图中的Q0.0~Q0.5及Q1.1~Q1.5为PLC的输出继电器触点,他们旁边的4、6、8等数字为接线编号,可结合下节中图5一起读图。

图5变频恒压供水系统控制电路图注:PLC各I/O端口、各指示灯所代表含义在下一节I/O端口分配中将详细介绍。

本系统在手动/自动控制下的运行过程如下:(1) 手动控制:手动控制只在检查故障原因时才会用到,便于电机故障的检测与维修。

单刀双掷开关SA打至1端时开启手动控制模式,此时可以通过开关分别控制三台水泵电机在工频下的运行和停止。

SB1按下时由于KM2常闭触点接通电路使得KM1的线圈得电,KM1的常开触点闭合从而实现自锁功能,电机M1可以稳定的运行在工频下。

只有当SB2按下时才会切断电路,KM1线圈失电,电机M1停止运行。

同理,可以通过按下SB3、SB5启动电机M2、M3,通过按下SB4、SB6来使电机M2、M3停机。

(2)自动控制:在正常情况下变频恒压供水系统工作在自动状态下。

单刀双掷开关SA打至2端时开启自动控制模式,自动控制的工作状况由PLC程序控制。

Q0.0输出1#水泵工频运行信号,Q0.1输出1#水泵变频运行信号,当Q0.0输出1时,KM1线圈得电,1#水泵工频运行指示灯HL1点亮,同时KM1的常闭触点断开,实现KM1、KM2的电气互锁。

当Q0.1输出1时,KM2线圈得电,1#水泵变频运行指示灯HL2点亮,同时KM2的常闭触点断开,实现KM2、KM1的电气互锁。

同理,2#、3#水泵的控制原理也是如此。

当Q1.1输出1时,水池水位上下限报警指示灯HL7点亮;当Q1.2输出1时,变频器故障报警指示灯HL8点亮;当Q1.3输出1时,白天供水模式指示灯HL9点亮;当Q1.4输出1时,报警电铃HA响起;当Q1.5输出1时,中间继电器KA的线圈得电,常开触点KA闭合使得变频器的频率复位;处于自动控制状态下,自动运行状态电源指示灯HL10一直点亮。

PLC的I/O端口分配及外围接线图基于PLC的变频恒压供水系统设计的基本要求如下:(1) 由于白天和夜间小区用水量明显不同,本设计采用白天供水和夜间供水两种模式,两种模式下设定的给定水压值不同。

白天,小区的用水量大,系统高恒压值运行;夜间,小区用水量小,系统低恒压值运行。

(2) 在用水量小的情况下,如果一台水泵连续运行时间超过3h,则要切换下一台水泵,即系统具有“倒泵功能”,避免某一台水泵工作时间过长。

倒泵只用于系统只有一台变频泵长时间工作的情况下。

(3) 考虑节能和水泵寿命的因素,各水泵切换遵循先启先停、先停先启原则。

(4) 三台水泵在启动时要有软启动功能,对水泵的操作要有手动/自动控制功能,手动只在应急或检修时临时使用。

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