基于PLC+變頻器的恒壓供水控制應(yīng)用方案

1 引言

本文是針對某生活小區(qū)實際情況，結(jié)合用戶生活 / 消防雙恒壓供水控制的要求，我們進行改造的一些心得?，F(xiàn)將其中的改造情況介紹如下。

眾所周知，恒壓供水系統(tǒng)對于生活小區(qū)是非常重要的，例如在生活小區(qū)供水過程中，若自來水供水因故壓力不足或短時斷水，可能影響居民生活。又如當(dāng)發(fā)生火警時，若供水壓力不足或無水供應(yīng)，不能迅速滅火，可能引起重大損失和人員傷亡。所以，生活小區(qū)采用生活 / 消防雙恒壓供水系統(tǒng)，具有較大的經(jīng)濟和社會意義。

基于上述情況，我公司對某生活小區(qū)供水系統(tǒng)進行改造，采用西門子 PLC 作為主控單元。利用風(fēng)光供水變頻器，根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)可快速調(diào)整供水系統(tǒng)的工作壓力，達(dá)到恒壓供水的目的。改造提高了系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性，得到了良好的控制效果。

2 用戶現(xiàn)場情況

如圖 1 所示，市網(wǎng)自來水用高低水位控制器 EQ 來控制注水閥 YV1 ，自動把水注滿儲水水池，只要水位低于高水位，則自動向水箱注水。水池的高低水位信號也直接送給 PLC ，作為水位報警。為了保持供水的連續(xù)性，水位上、下限傳感器高低距離較少。生活用水和消防用水共用二臺泵，平時電磁閥 YV2 處于失電狀態(tài)，關(guān)閉消防管網(wǎng)，二臺泵根據(jù)生活用水的多少，按一定的控制邏輯運行，維持生活用水低恒壓。當(dāng)有火災(zāi)發(fā)生時，電磁閥 YV2 得電，關(guān)閉生活用水管網(wǎng)，二臺泵供消防用水使用，并維持消防用水的高恒壓值?；馂?zāi)結(jié)束后，二臺泵改為生活供水使用。

圖 1 生活 / 消防雙恒壓供水系統(tǒng)示意圖

現(xiàn)場設(shè)備參數(shù)如下：

型號 65-315（I）A

流量 56m 3 /h

揚程 110m

效率 56%

轉(zhuǎn)速 2900r/min

電機功率 37KW

3 系統(tǒng)控制要求

用戶對二泵生活 / 消防雙恒壓供水系統(tǒng)的基本要求是：

⑴ 生活供水時，系統(tǒng)低恒壓運行，消防供水時高恒壓值運行。

⑵ 二臺泵根據(jù)恒壓的需要，采取先開先停的原則接入和退出。

⑶ 在用水量小的情況下，如果一臺泵連續(xù)運行時間超過 1 天，則要切換下一臺泵，系統(tǒng)具有倒泵功能，避免一臺泵工作時間過長。

⑷ 二臺泵在啟動時都要有軟啟動功能。

⑸ 要有完善的報警功能。

⑹ 對泵的操作要有手動控制功能；手動只在應(yīng)急或檢修時使用。

4 設(shè)備選型

（ 1 ）風(fēng)光 JD-BP32-XF 型供水變頻器

JD-BP32-XF 型是山東新風(fēng)光電子公司推出的專用于供水變頻器，使用空間電壓矢量控制技術(shù)適用于各類自控場合。在恒壓供水中可以采用這類變頻器。 JD-BP32-XF 型變頻器除具有變頻器的一般特性外，還具有以下特性：水壓高、水壓低輸出接口，變頻器運行上限、下限頻率（可以任意設(shè)定），可以方便地進行雙壓力控制，內(nèi)置智能 PI 控制，以上功能非常適用于供水控制要求。在本例中選用 JD-BP32-37F （ 37KW ）風(fēng)光供水變頻器拖動用戶水泵。

（ 2 ） PLC 選型

① 控制系統(tǒng)的 IO 點及地址分配

根據(jù)圖 1 所示及控制要求，統(tǒng)計控制系統(tǒng)的輸入、輸出信號的名稱，代碼及地址編號如下表 1 所示。水位上、下限信號分別為 I0.1 、 I0.2。

② PLC 系統(tǒng)選型

系統(tǒng)共有開關(guān)量輸入點 8 個，開關(guān)量輸出點 10 個，選用西門子主機 CPU222 （ 8 入繼電器出） 1 臺，加上擴展模塊 EM222 （ 8 繼電器輸出） 1 臺。即可滿足用戶供水控制要求

（ 3 ）壓力傳感器

在供水系統(tǒng)中，壓力傳感器既可以采用壓力變送器，也可以采用遠(yuǎn)傳壓力表。在本例中采用遠(yuǎn)傳壓力表，壓力表相應(yīng)接線端子接到變頻器主控板 3 腳、 4 腳、 5 腳即可。

5 電氣控制系統(tǒng)原理圖

電氣控制系統(tǒng)原理圖包括主電路圖、控制電路圖及 PLC 外圍接線圖三部分。

（ 1 ）主電路圖

如圖 2 所示為電控系統(tǒng)主電路。二臺電機分別為 M1 、 M2 。接觸器 KM1 、 KM3 ，分別控制 M1 、 M2 的工頻運行；接觸器 KM2 、 KM4 ，分別控制 M1 、 M2 的變頻運行； FR1 、 FR2 分別為二臺水泵電機過載保護用的熱繼電器； QS1 、 QS2 和 QS3 分別為變頻器和二臺泵電機主電路的隔離開關(guān)； FU1 、 FU2 為主電路的熔斷器； BPQ 為風(fēng)光供水專用變頻器。

圖 2 主電路圖

（ 2 ）控制電路圖

如圖 3 所示為電控系統(tǒng)電路。圖中 SA 為手動 / 自動轉(zhuǎn)換開關(guān)， SA 打在 1 的位置為手動控制狀態(tài)，打在 2 的狀態(tài)為自動控制狀態(tài)。手動運行時，可用按鈕 SB1～SB6 控制二臺泵的起 / 停和電磁閥 YV2 的通 / 斷；自動運行時，系統(tǒng)在 PLC 程序控制下運行。

圖中的 HL8 為自動運行狀態(tài)電源指示燈。

圖 3 電控系統(tǒng)控制電路圖

（ 3 ） PLC 接線圖

下圖 4 所示為 PLC 及擴展模塊外圍接線圖?；馂?zāi)時，火災(zāi)信號 SA1 被觸動， I0.0 為 1 。

圖 4 雙恒壓供水控制系統(tǒng)及擴展模塊的外圍接線圖

6 系統(tǒng)程序設(shè)計

（ 1 ）程序中使用的 PLC 內(nèi)部器件及功能，如下表 2 所示：

生活 / 消防雙恒壓的兩個恒壓值是我公司生產(chǎn)的風(fēng)光供水專用變頻器直接設(shè)定的。在本實例中，根據(jù)用戶要求，生活壓力設(shè)定為 0.35MPa，消防壓力設(shè)定為 0.60MPa 。

壓力低、壓力高信號分別由變頻器內(nèi)部主控板 14 腳、 15 腳給出。

供水運行下限頻率、供水運行上限頻率由變頻器程序設(shè)定。在本系統(tǒng)中，運行下限頻率設(shè)為 20Hz，運行上限頻率設(shè)為 50Hz 。

（ 2 ）系統(tǒng) PLC 控制程序如下：

7 結(jié)束語

隨著變頻調(diào)速技術(shù)的飛速發(fā)展，變頻調(diào)速恒壓供水技術(shù)在小區(qū)已普遍使用。用變頻器來實現(xiàn)恒壓供水，與其它供水方式相比較而言，其優(yōu)點是非常明顯的。節(jié)能效果十分顯著，啟動平穩(wěn)，啟動電流小，避免了電機啟動時對電網(wǎng)的沖擊，延長了泵和閥門等的使用壽命，消除了啟動和停機時的水錘效應(yīng)。供水控制系統(tǒng)提高了小區(qū)的供水質(zhì)量。各項控制指標(biāo)達(dá)到了用戶的要求。風(fēng)光變頻器在小區(qū)恒壓供水改造效果是明顯的，改造是成功的。

編輯：黃飛

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變頻器(139264) 變頻器(139264)
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恒壓供水控制(1424) 恒壓供水控制(1424)

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2018-03-04 14:07:38

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變頻恒壓供水一拖二PLC電路圖和步進指令程序詳細(xì)資料概述

系統(tǒng)由變頻器、PLC和兩臺水泵構(gòu)成。利用了變頻器控制電路的PID等相關(guān)功能，和PLC配合實施變頻一拖二自動恒壓力供水。具有自動／手動切換功能。變頻故障時，可切換到手動控制水泵運行。

2018-07-10 08:00:00

基于采用PLC、變頻器、傳感器等設(shè)備，現(xiàn)實恒壓變頻供水系統(tǒng)設(shè)計

本設(shè)計由主供水回路、備用供水回路、一個清水池及泵房組成。其中，泵房裝有三臺泵機，還有多個電動閘閥或電動蝶閥控制各供水回路和水流量。控制系統(tǒng)采用了PLC，為防止系統(tǒng)給變頻器反送電，損壞變頻器，接觸器KM1和KM2、KM3和KM4、KM5和KM6必須進行機械互鎖。

2018-08-23 10:28:18

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淺析變頻器在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

在恒壓供水中，利用遠(yuǎn)傳壓力表檢測檢測管道壓力，轉(zhuǎn)換成0-10V電壓或4-20MA電流模擬量反饋到PLC中，經(jīng)過PLC進行PID運算，再將運算結(jié)果變成模擬量輸出，通過變頻器的端子模擬量輸入通道控制變頻器頻率從而調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，這樣形成閉環(huán)調(diào)節(jié)實現(xiàn)恒壓供水控制。

2018-09-10 09:50:14

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淺析ABB變頻恒壓供水系統(tǒng)功能和特點

變頻器是恒壓供水系統(tǒng)的核心，接收信號，處理信號，輸出信號到電機都是由變頻器自動化控制來完成的，目前變頻器的種類有很多，不同的變頻器原理類似，但是性能側(cè)重點不同。

2018-09-10 10:02:42

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變頻器恒壓供水系統(tǒng)的原理

現(xiàn)代變頻器完善的網(wǎng)絡(luò)通信工程，威電機的同步運行，遠(yuǎn)距離集中控制和在線監(jiān)控等提供了必要的支持。通過與PLC連接的觸摸屏，可以使控制更加直觀，操作更加簡單、方便。組合應(yīng)用PLC、觸摸屏及變頻器，采用通信方式對變頻器進行控制來實現(xiàn)變頻恒壓供水。

2021-02-15 17:25:00

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PLC的PID控制算法在變頻恒壓供水控制器中的應(yīng)用

詳細(xì)介紹一種根據(jù)PLC的P1D控制算法的變頻恒壓供水控制器軟件。論述了變頻輸出與直流電壓中間的轉(zhuǎn)換方式，使每臺泵的電機均可根據(jù)同一變頻器完成軟啟動，防止了電機受沖擊性、水擊功效、零界點電機經(jīng)常啟動

2021-03-09 10:46:40

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變頻恒壓供水控制器的作用與設(shè)計方案

變頻恒壓供水控制器的作用與設(shè)計方案伴隨著多線程電機變頻變速技術(shù)性的持續(xù)發(fā)展趨勢，變頻恒壓供水控制器被普遍地運用到工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)牧業(yè)、科學(xué)研究和民用型等的各行各業(yè)，獲得了明顯的環(huán)保節(jié)能實際效果，巨大地

2021-03-10 14:00:39

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由變頻器和PLC密切配合的雙恒壓無塔供水系統(tǒng)

PLC和變頻器都是工業(yè)控制中最常用的設(shè)備，二者可以單獨使用，也可以密切配合，都能夠達(dá)到自動化控制的目的，應(yīng)用非常的廣泛，今天就舉一個具體的例子：雙恒壓無塔供水系統(tǒng)，這個系統(tǒng)是由變頻器和PLC密切配合

2021-04-22 09:53:43

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PLC與變頻器相結(jié)合的經(jīng)典案例：雙恒壓無塔供水系統(tǒng)

PLC和變頻器都是工業(yè)控制中最常用的設(shè)備，二者可以單獨使用，也可以密切配合，都能夠達(dá)到自動化控制的目的，應(yīng)用非常的廣泛，今天就舉一個具體的例子：雙恒壓無塔供水系統(tǒng)，這個系統(tǒng)是由變頻器和PLC密切配合才能完成的，一般都在大的項目上使用。

2021-04-22 09:52:00

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V20變頻器PID控制恒壓供水操作指南

西門子基本型變頻器 SINAMICS V20 可應(yīng)用于恒壓供水系統(tǒng)，本文提供具體的接線及簡單操作流程。

2021-05-07 09:53:05

基于PLC的變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

基于PLC的變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

2021-07-05 09:27:13

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變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計方案

本論文根據(jù)中國城市小區(qū)的供水要求，設(shè)計了一套基于PLC的恒壓供水控制系統(tǒng)。恒壓供水系統(tǒng)由可編程控制器、變頻器、水泵機組、壓力傳感器、工控機等構(gòu)成。本系統(tǒng)包含三臺水泵電機，它們組成變頻循環(huán)運行方式

2022-05-10 17:50:27

經(jīng)典PLC編程案例：雙恒壓無塔供水系統(tǒng)

2023-03-03 15:58:09

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變頻器恒壓供水一次圖

變頻器恒壓供水一次圖免費下載。

2023-04-03 09:54:31

變頻器恒壓供水控制回路

變頻器恒壓供水控制回路

2023-04-03 09:53:51

西門子V20變頻器PID控制恒壓供水的具體步驟

西門子V20變頻器PID控制恒壓供水的具體步驟具體步驟可參考如下：硬件接線西門子基本型變頻器 SINAMICS V20 可應(yīng)用于恒壓供水系統(tǒng)，本文提供具體的接線及簡單操作流程。通過BOP設(shè)置

2023-04-10 09:49:35

經(jīng)典PLC編程案例——雙恒壓無塔供水系統(tǒng)

?? PLC和變頻器都是工業(yè)控制中最常用的設(shè)備，二者可以單獨使用，也可以密切配合，都能夠達(dá)到自動化控制的目的，應(yīng)用非常的廣泛，今天就舉一個具體的例子：雙恒壓無塔供水系統(tǒng)，這個系統(tǒng)是由變頻器和PLC密切配合才能完成的，一般都在大的項目上使用。

2023-04-20 11:07:43

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PLC編程案例：雙恒壓無塔供水系統(tǒng)

2023-04-27 11:52:48

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abb變頻器acs510恒壓供水

abb變頻器acs510恒壓供水 ABB變頻器ACS510是一種專門設(shè)計用于恒壓供水系統(tǒng)的變頻器。隨著人們對節(jié)能環(huán)保技術(shù)的不斷追求，能夠有效提高水泵系統(tǒng)效率的設(shè)備也越來越受到廣大用戶的歡迎。作為

2023-08-23 18:20:01

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PLC對變頻器有哪些控制？

PLC對變頻器有哪些控制？

2023-09-27 09:38:00

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PLC通過Modbus轉(zhuǎn)profinet網(wǎng)關(guān)讀取并控制恒壓供水系統(tǒng)中的變頻器頻率

PLC通過Modbus轉(zhuǎn)Profinet網(wǎng)關(guān)(XD-MDPN100)在恒壓供水系統(tǒng)中讀取變頻器的頻率。該系統(tǒng)實時監(jiān)控逆變器的頻率，以確保水的供應(yīng)能夠保持恒定的壓力。PLC通過Modbus與變頻器通信

2023-11-09 17:42:19

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基于PLC+變頻器的恒壓供水控制應(yīng)用方案

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