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摘 要：基于PLC的变频恒压供水系统采用闭环控制,包括可编程逻辑控制器控制器、变频器、水泵机组、液位传感器、压力传感器及上位机监控系统等主要结构.PLC将传送来的压力传感器的信号通过程序计算将其与管压力设定值比较,将处理结果传递给变频器,再由变频器控制水泵电机的转速,从而使管网压力与设定压力保持恒定.

关 键 词：PLC变频器恒压供水组态

中图分类号：PLC273文献标识码：A文章编号：1007-9416（2014）05-0009-01

目前国内的变频调速恒压供水系统有待进一步的提高,不能适应于各种供水场所,系统的稳定性、通讯能力、抗干扰能力、监控能力需要进一步改善.

水泵电机多采用三相异步交流电动机,异步电动机的转速公式为：

其中：f表示电源工作频率；p表示电动机极对数；s表示转差率.

从上式可知,三相异步电动机的调速方法有：改变转差率s,电动极对数p和电源频率f.改变s可以可获得不同的转速.由于低压时机械特性太软,转速变化大；改变p也通过改变极对数改变电机速度,但是电机速度控制精度不高；改变电源频率是改变电动机速度的理想选择,但是不能一味的改变电源频率,还需改变电压的大小,否则电机磁路满负荷工作,可能能将电机烧毁.供水公司的水先储存的水池中,按照用户的需求给用户提供水源.在水池中加入水泵,通过水泵可以把水提供用户.

此次恒压供水系统设计采用PlC变频控制方式：这种控制方式较为灵活,控制精度较高,可以安装上位机监控系统,随时随地对整个供水系统的数据进行监控.采用PLC控制较为方便,PLC可以扩展数字模块,模拟模块和通信模块,后期如果要追加功能,硬件安装更换和软件调试较为方便.由于PLC结构与应用性使其应用各种生产生活场合,稳定性强、抗干扰能力高.

变频恒压供水系统的工作原理如图1所示,本系统采用PLC与变频器控制结合的控制方式.本设计包括三个水泵,其中一个水泵受变频器的控制,另外两个电机根据管网压力的大小,进行选择性的工频运行.PLC根据管网压力的大小控制变频器和电机运行.每台水泵的电路控制具有接触器控制,且每台水泵的出水管均安装有手动阀门以供以后维修.

工作人员将管网压力输入到上位机系统,上位机通过与PLC通讯将压力设定值（数字信号）传送给PLC.同时压力变送器将从官网获得的压力信号传送到PLC,由于压力信号为4―20mA的电信号,需要A/D转换为数字信号,再把信号传给PLC,PLC将数字信号与压力设定值进行对比,对比后的结果进行PID运算,再将运算后的信号通过D/A转换为模拟信号,并把模拟信号传送给变频器,通过改变变频器的输出频率,来控制水泵电机的转速.从而使管网压力与设定压力保持一致.

系统工作流程如下.

（1）增泵过程：给供水系统上电,系统进去运行状态,PLC首先让变频器与一台水泵通电.PLC将压力传送值和压力设定值进行比较之后的偏差值进行PID运算,变频器接收运算后频率,而改变电机转速,达到控制水泵的供水流量的作用,从而保持管网压力不变.PLC接