基于plc双恒压供水控制系统设计研究

《基于plc双恒压供水控制系统设计研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、学兔兔www.xuetutu.coml匐矽似基于PLC的双恒压供水控制系统设计研究Designofdoubleconstant-pressuresupplyingwatercontrolsystembasedonPLC宋阳SONGYang(德州职业技术学院，德州253034)摘要：根据城市供水的特点，提出了基于PLC的双恒压供水控制系统，该系统通过压力传感器检测当前水压信号，送入PLC与设定值比较后进~]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

2、近。实践表明，该系统具有运行稳定、工作可靠、全自动控制以及节能环保等优点。关键词：PLC；恒压供水；变频器；PID算法中图分类号：TP273文献标识码：B文章编号：1009-0134(2012)o8(上)-oi38-03Doi：10．3969／J．issn．1009-0134．2012．8(上)．420引言起先停、先停先起的原则。该系统由执行机构、控制机构、信号检测机构组成，水泵机组是该系随着我国城市化进程的不断推进，城市中各统的执行机构，信号检测机构主要对管网水压信类小区建设的速度十分迅速，对小区的基础设施号、

3、液位信号和报警信号进行检测，控制机构由建设提出了更高的要求。供水系统的建设是其中一个重要方面，供水的可靠性、稳定性、经济性控制器、变频器和电控设备三部分组成。其控制流程图如图1所示。直接影响着小区居民的正常生活，也直接体现了小区管理水平的高低。传统的供水方式存在着水资源浪费、效率低、可靠性差以及自动化程度低等不足，严重影响居民的生活。基于PLC的恒压控制系统将变频调速技术、现代控制技术和电气技术融合于一身。该系统大大提高了供水系统的稳定性和可靠性，同时系统具有良好的节能效果。所以研究该供水系统，对于节约水资源，提

4、高居民的生活质量、降低能耗图1系统控制流程图等方面具有重要的现实意义。1．2系统工作原理1系统组成及工作原理出口管网水压作为该恒压供水系统的控制对1．1系统组成象，恒压控制的目标就是使出口总管网的实际供PLC控制变频恒压供水系统主要有变频器、水压力保持在设定供水压力上下一个很小的区间可编程控制器、压力变送器和现场的水泵机组一内波动，恒压供水系统工作原理图如图2所示。起组成一个完整的闭环调节系统]。本设计中有压力变送器安装在用户供水管道上，它的作3个贮水池，3台水泵，采用部分流量调节方法，即3台水泵中只有1台水泵在

5、变频器控制下作变速运行，其余水泵做恒速运行。PLC根据管网压力自动控制各个水泵之间的切换，并根据压力检测值和给定值之间偏差进行PID运算，输出给变频器控制其输出频率，调节水泵的流量，使供水管网压力保持在恒定值附近；各水泵切换遵循先图2系统工作原理图收稿日期：2012-05-23作者简介：宋阳(1984一)，女，助教，本科，研究方向为电气技术。[138]第34卷第8期2012-8(上)学兔兔www.xuetutu.com务l訇似用是实时地检测管网出水压力，将压力值转换为个输入量，其中有4个数字量和1个模拟量。压4．

6、20mA的模拟信号，该信号通过PLC的模数转换：匀变送器将检测的管网压力输入PLC的扩展模块模块后与系统设定的压力值进行比较，将比较后EM235的模拟量输入端口作为模拟量输入；开关的偏差值进行PID运算，再将运算后的数字信号SA1用来控制白天／夜间两种模式之间的切换，它通过数模转换模块转换成模拟信号，此信号就是作为开关量输入10．0；液位变送器把测得的水池变频器的输入信号，控制变频器的输出频率，从水位转换成标准电信号后送入比较器，在比较器而控制电动机的转速，进而控制水泵的供水流量，中设定水池水位的上下限，当超出上

7、下限时，比最终使用户供水管道上的压力恒定，实现变频恒较输出高电平1，送入10．1；变频器的故障输出端压供水。与PLC的IO．2相连，作为变频器故障报警信号；开关SB7与10-3相连作为试灯信号，用于手动检2硬件系统设计测各指示灯是否正常工作。基于PLC的恒压供水系统的原理，系统的电本恒压供水系统有11个数字量输出信号和1气控制总框图如图3所示。个模拟量输出信号。QO．O-QO．5分别输出三台水泵电机的工频／变频运行信号；Q1．1输出水位超限报警信号；Q1．2输出变频器故障报警信号；Q1．3输出白天模式运行信号；Q

8、1．4输出报警电铃信号；Q1．5输出变频器复位控制信号；AQW0输出的模拟信号用于控制变频器的输出频率。2．2变频器的选型由于本设计中PLC选择的西门子S7．200型号，为了方便PLC和变频器之间的通信，我们选图3系统的电气控制总框图用西门子的MicroMaster440变频器。它由微处理由系统电气总框图可知，该系统的主要硬件器进行控制，采用绝缘栅双极型晶体管作为功率设备