plc恒壓供水系統在建筑供水工程中的應用

一、采用plc恒壓供水系統的好處

　　plc恒壓供水系統對于生活小區是非常重要的，例如在生活小區供水過(guò)程中，若自來(lái)水供水因故壓力不足或短時(shí)斷水，可能影響居民生活。又如當發(fā)生火警時(shí)，若供水壓力不足或無(wú)水供應，不能迅速滅火，可能引起重大損失和人員傷亡。所以，生活小區采用生活/消防雙恒壓供水系統，具有較大的經(jīng)濟和社會(huì )意義。

　　基于上述情況，建設公司對###生活小區plc恒壓供水系統進(jìn)行改造，采用S7-200CNPLC作為主控單元。利用ABB供水變頻器，根據系統狀態(tài)可快速調整供水系統的工作壓力，達到恒壓供水的目的。

二、plc恒壓供水系統的基本控制策略

　　采用電動(dòng)機調速裝置與可編程控制器(PLC)構成控制系統，進(jìn)行優(yōu)化控制泵組的調速運行，并自動(dòng)調整泵組的運行臺數，完成供水壓力的閉環(huán)控制，在管網(wǎng)流量變化時(shí)達到穩定供水壓力和節約電能的目的。系統的控制目標是泵站總管的出水壓力，系統設定的給水壓力值與反饋的總管壓力實(shí)際值進(jìn)行比較，其差值輸入CPU運算處理后，發(fā)出控制指令，控制泵電動(dòng)機的投運臺數和運行變量泵電動(dòng)機的轉速，從而達到給水總管壓力穩定在設定的壓力值上。恒壓供水就是利用變頻器的PID或PI功能實(shí)現的工業(yè)過(guò)程的閉環(huán)控制。即將壓力控制點(diǎn)測的壓力信號(4－20ｍＡ)直接輸入到變頻器中，由變頻器將其與用戶(hù)設定的壓力值進(jìn)行比較，并通過(guò)變頻器內置PID運算將結果轉換為頻率調節信號調整水泵電機的電源頻率，從而實(shí)現控制水泵轉速。

　　供水系統選用原則水泵揚程應大于實(shí)際供水高度，水泵流量總和應大于實(shí)際最大供水量。

三、plc恒壓供水系統的基本構成

　　##小區plc恒壓供水系統采用一臺ABB變頻器拖動(dòng)四臺0.5KW功率電動(dòng)機，可在變頻和工頻兩種方式下運行。用戶(hù)通過(guò)人機界面對水壓設定，并可通過(guò)觸摸屏對電極轉速，頻率，運行狀態(tài)和水壓等參數進(jìn)行監視。

　　啟動(dòng)方式:為避免啟動(dòng)時(shí)的沖擊電流，電機采用變頻啟動(dòng)方式，從變頻器的輸出端得到逐漸上升的頻率和電壓。啟動(dòng)前變頻器要復位。

　　變頻調速:根據供水管網(wǎng)流量、壓力變化自動(dòng)控制變頻器輸出頻率，從而調節電動(dòng)機和水泵的轉速，實(shí)現恒壓供水。如設備的輸出電壓和頻率上升到工頻仍不能滿(mǎn)足供水要求時(shí)，PLC發(fā)出指令1號泵自動(dòng)切換到工頻電源運行，待1號泵完全退出變頻運行，對變頻器復位后，2號泵投入變頻運行。

　　多泵切換:根據恒壓的需要，采取無(wú)主次切換，即“先開(kāi)先?！钡脑瓌t接入和退出。在PLC的程序中，通過(guò)設置變頻泵的工作號和工頻泵的臺數，由給定頻率是否達到上限頻率或下限頻率來(lái)判斷增泵或減泵。在用水量較小的情況下，采用輔助泵工作。

　　為了避免一臺泵長(cháng)期工作，任一泵不能連續變頻運行超過(guò)3小時(shí)。當工頻泵臺數為零，有一臺運行于變頻狀態(tài)時(shí)，啟動(dòng)計時(shí)器，當達到3小時(shí)時(shí)，變頻泵的泵號改變，即切換到另一臺泵上。當有泵運行于工頻狀態(tài)，或輔助泵啟動(dòng)時(shí)，計時(shí)器停止計時(shí)并清零。

　　故障處理:能對水位下限，變頻器、PLC故障等報警。PLC故障，系統從自動(dòng)轉入手動(dòng)方式。

　　監控程序：系統主窗體四個(gè)按鈕控件，分別為參數設置、實(shí)時(shí)監測、啟動(dòng)和關(guān)閉系統。參數設置界面如圖2所示。用戶(hù)可根據實(shí)際情況修改壓力設定值。

plc恒壓供水系統主要控件功能包括:

　　(1)壓力設定值:壓力設定值范圍:0.30-0.60Mpa。

　　(2)校正系數:主要是對壓力顯示進(jìn)行校正，使壓力顯示與壓力表顯示一致。

　　(3)復位按鈕:運行中按下，將使系統重新啟動(dòng)，各參數回到初始設置。

　　(4)設定按鈕:在文本框輸入壓力設定值和校正系數后，按下此按鈕，壓力設定值和校正系數才能通過(guò)串口發(fā)送給下位機。