1、自來水廠變頻供水PLC自動控制系統(tǒng)1 概述近些年來，變頻恒壓供水系統(tǒng)由于自身存在安全、可靠性等眾所優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于住宅小區(qū)的生活用水及消防供水系統(tǒng)中，并取得了十分顯著的成績。而在傳統(tǒng)的供水系統(tǒng)設(shè)計中，大多是有1個或多個水泵共同供水，電機為了保障供水的充足量，常常要根據(jù)供水量的變化來開閉水泵，這樣不僅大大降低了水泵電機的運行效率，還是其在頻繁的開啟關(guān)閉過程中受到了極大的損壞，很容易發(fā)生設(shè)備故障安全事故。因此，就針對這一問題，具體結(jié)合了某自來水廠，對變頻供水PLC自動控制系統(tǒng)進行了初探分析，從而總結(jié)出一些自身的看法與建議。2 控制思路這一系統(tǒng)主要是將變頻器與PLC系統(tǒng)相互結(jié)合在一起，共同組成了一

2、個完整的聯(lián)合控制系統(tǒng)，而變頻器通常都是采用PID的恒定控制系統(tǒng)，一般是通過將外部信號進行采集以后，作為反饋信號傳輸出去。相比來說，PCL系統(tǒng)則是對水泵設(shè)備的運行效率、機組配置等各項活動進行控制，所有控制所得的信號都將會出入到PCL系統(tǒng)。在本文中，當一級泵站是水泵獲取的傳輸信號是來自清水池的液位傳感器時，水位限位將會自動降低，液位傳感器就會對水泵發(fā)生信號。與此同時，二級泵站中的反饋信號，主要來自出水管的遠傳壓力表，如果壓力值超出恒定值的情況下，變頻器就會自動發(fā)生改變，水泵電機的運行速度也會相對緩慢。若壓力值小于恒定值時，變頻器產(chǎn)生變頻，這時的水泵電機運行速度將會加快。但是，這一過程中，我們需要注

3、意的一點問題是，當二級泵站的水泵電機在正常運行的過程中，其是由一級泵站的缺水信號進行控制的，這樣做的根本目的是為了避免水泵出現(xiàn)空轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。3變頻供水PLC自動控制系統(tǒng)的功能特點在本文的自來水廠中，變頻供水PLC自動控制系統(tǒng)主要是變頻器與PCL兩部門共同組成的，具具體功能體現(xiàn)在以下幾個方面；將一級泵站中的水位設(shè)定為恒定狀態(tài)下的控制模式，并將其中清水池中的水位值作為主要的參考標準，以此來控制水泵的運行速度，從而確保清水池水位始終保持在恒定值。而二級泵站則是設(shè)定為恒水壓的控制模式，將水管水壓值作為參考數(shù)據(jù)，同樣保證水管水壓的恒定性。一般情況下，這兩級泵站的水泵運行模式主要分為變頻自動運行模式與工頻自

4、動運行模式。當水泵處于變頻自動模式時，如果變頻器出現(xiàn)異常問題，發(fā)生故障，該系統(tǒng)將會自動報警，發(fā)出預警信號，水泵將會停止運行，并由人工控制模式轉(zhuǎn)至工頻自動控制模式。其次，變頻自動模式下，系統(tǒng)分別根據(jù)一級泵站清水池水位和二級泵站出水管水壓情況，在低限值至恒定值之間，變頻器改變水泵電機電源頻率，使電機加速或恒速運行。在高限值至恒定值之間，變頻器改變水泵電機電源頻率，使電機減速或恒速運行。一級泵站水泵電機在高限值時還需自動停機；此外，一級泵站的水泵在工頻自動運行模式的情況下，清水池內(nèi)的水位值仍舊保持不變，直到水位達到限低標準時，水泵工頻將會自動開啟運行。而水位值超出高限位標準時，水泵電機將會自動關(guān)閉。

5、當二級泵站的水泵處于工頻自動運行模式時，一定要確保水管水壓值處于恒定的標準范圍內(nèi)，若水管水壓值被控制在低限位時，水泵工頻將自動啟動運行。3 硬件系統(tǒng)二級泵站的主電路框圖與一級泵站的主電路框圖基本相同，所不同的是水泵與變頻器的功率不同，一級泵站的水泵機組和變頻器的功率都為18.5K皿而一級泵站的水泵機組和變頻器的功率都為30KW該系統(tǒng)的控制電路采用日本三菱公司生產(chǎn)的PLC作為控制核心，它主要包括一級泵站水泵機組控制電路和二級泵站水泵機組控制電路。4 軟件部分4.1 變頻器參數(shù)該系統(tǒng)采用的日本SANKE疫頻器是一種高功能靜音式變頻器。一級泵站所用的變頻器型號為IPF-18.5二級泵站所用的變頻器型

6、號為IPF-30。該系統(tǒng)所用變頻器參數(shù)是根據(jù)系統(tǒng)的控制參數(shù)來設(shè)定的。系統(tǒng)的控制參數(shù)：一級泵站清水池的低水位設(shè)為1.5米，控制水位的高度設(shè)為2.6米，高水位設(shè)為2.7米.。一級泵站揚水管的低水壓值設(shè)為0.3Mpa.恒定水）f值設(shè)為0.45Mpa,高水壓值設(shè)為0.3Mpa。根據(jù)系統(tǒng)的控制參數(shù)所設(shè)定的變頻器參數(shù)：一級泵站變頻器的上限頻率為49Hz,下限頻率為40Hz，1速頻率為42.SHz，偏置頻率為39Hz，增益頻率為48Hz。一級泵站變頻器的上限頻率為47Hz,下限頻率為38Hz,1速頻率為23Hz,偏置頻率為22Hz,增益頻率為50Hz。4.2 一級泵站工頻自動運行程序一級泵站工頻自動運行仍選

7、擇1#泵工作為例。當起動1#泵時，X7接通，且當清水池處于低限水位時，XS接通，1#泵進入工頻自動模式。當系統(tǒng)檢測清水池水位為高限位時，水泵自動停止，并等待清水池低限水位的再次到來，從而重新起動水泵運行。當清水池的水位處于低限水位時，水泵繼續(xù)工作，一直工作到清水池水位達高限水位時方才停機。4.3 二級泵站PLC控制程序二級泵站PLC:自動控制程序包括變頻自動運行和工頻自動運行兩部分。由于一級泵站工頻自動運行程序不要考慮變頻器的工作情況，因此它的程序比變頻自動運行程序簡單得多。5變頻供水PLC自動控制系統(tǒng)運行效益分析該系統(tǒng)經(jīng)過實際運行，其工作穩(wěn)定、可靠。某市自來水廠應(yīng)用該系統(tǒng)后，取得了如下四方面的效益：一是由于應(yīng)用了變頻技術(shù)，因此水泵電機功率因素從0.8提高到0.99，減少了無功功率；一是水泵電機起動電流大幅度減小，有效地減少了電機起動大電流對設(shè)備用電網(wǎng)的沖擊，減少了維修費用；三是由于出水管道水壓可任意調(diào)節(jié)，因此可將水泵揚程調(diào)節(jié)到較為理想的值，以最大限度地節(jié)約能源；四是由于該系統(tǒng)采用PLC控制技術(shù)，因此大幅度減少了因人工操作失誤而引起的溢水、缺水等事故，從而提高了供水質(zhì)量。結(jié)束語綜上所述，我們可以大概對變頻供水PLC自動控制系統(tǒng)有了一個全面的了解。并且，該系統(tǒng)在某自來水廠中的實際運行，不僅有效保障了各項生產(chǎn)活動的正常運行，還為該企業(yè)創(chuàng)造了可