【正文】 時變頻器輸出頻率升高，水泵轉速上升，反之下降。 增泵工作過程 假定增泵順序為 l、 3泵。當變頻器運行頻率達到頻率上限值，并保持一段時間，則 PLC會將當前變頻運行泵切換為工頻運行，并迅速起動下 1臺泵變頻運行。變頻器根據(jù)頻率給定信號及預先設定好的加速時間控制水泵的轉速以保證水壓保持在壓力設定值的上、下限范圍之內(nèi)，實現(xiàn)恒壓控制。將手動、自動開關打到自動上，系統(tǒng)進入全自動運行狀態(tài)， PLC中程序首先接通 KM6，并起動變頻器。由于本系統(tǒng)能適用于不同的供水領域，所以為了保證系統(tǒng)安全、可靠、平穩(wěn)的運行，防止因電機過載、變頻器報警、電網(wǎng)過大波動、供水水源中斷、出水超壓、泵站內(nèi)溢水等等造成的故障，因此系統(tǒng)必須要對各種報警量進行監(jiān)測，由 PLC判斷報警類別，進行顯示和保護動作控制，以免造成不必要的損失。用于在供水控制器的控制下完成對水泵的切換、手 /自動切換等。變頻器跟蹤供水控制器送來的控制信號改變調速泵的運行頻率，完成對調速泵的轉速控制。供水控制器直接對系統(tǒng)中的工況、壓力、報警信號進行采集，對來自人機接口和通訊接口的數(shù)據(jù)信息進行分析、實施控制算法，得出對執(zhí)行機構的控制方案，通過變頻調速器和接觸器對執(zhí)行機構 (即水泵 )進行控制。 控制系統(tǒng) 供水控制系統(tǒng)一般安裝在供水控制柜中，包括供水控制器 (PLC系統(tǒng) )、變頻器和電控設備三個部分。 ② 報警信號 :它反映系統(tǒng)是否正常運行，水泵電機是否過載、變頻器是否有異常。它們用于在用水量增大而調速泵的最大供水能力不足時，對供水量進行定量的補充。 圖 系統(tǒng)原理圖 執(zhí)行機構 執(zhí)行機構是由一組水泵組成，它們用于將水供入用戶管網(wǎng)，圖 3個水泵分為二種類型 : 調速泵 :是由變頻調速器控制、可以進行變頻調整的水泵，用以根據(jù)用水量的變化改變電機的轉速，以維持管網(wǎng)的水壓恒定。 從原理框圖，我們可以看出變頻調速恒壓供水系統(tǒng)由執(zhí)行機構、信號檢測、控制系統(tǒng)、人機界面以及報警裝置等部分組成。 變頻恒壓供水系統(tǒng)的構 成 整個系統(tǒng)由三臺水泵，一臺變頻調速器，一臺 PLC和一個壓力傳感器及若干輔助部件構成。 供水管網(wǎng)停水時，設備自動停止運行，管網(wǎng)恢復供水自動開機。在供水管網(wǎng)供水量不足時，作為流量調節(jié)裝置，以緩解管網(wǎng)用水高峰時的流量不足。當市政管網(wǎng)供水壓力低于設定壓力時，設備自動進入接力升壓工作狀態(tài)，機組通過壓力傳感器，水泵及恒壓變頻控制柜組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，隨著用水量的變化，不斷調整水泵轉速及投入運行的水泵臺數(shù)，以保持供水壓力恒定。 考慮以上四種方案后，此次設計采用第四種方案。由于變頻器內(nèi)部自帶的 PID調節(jié)器采用了優(yōu)化算法，所以使水壓的調節(jié)十分平滑，穩(wěn)定。 新型變頻調速供水設備：針對傳統(tǒng)的變頻調速供水設備的不足之處，國內(nèi)外不少生產(chǎn)廠家近年來紛紛推出了一系列新型產(chǎn)品，這些產(chǎn)品將 PID調節(jié)器以及簡易可編程控制器的功能都綜合進變頻器內(nèi)，形 成了帶有各種應用的新型變頻器。如果采用一個開關量輸入，輸出的可編程控制器和一個 PID回路調節(jié)器，其成本也和帶模擬量輸入，輸出的可編程控制器差不多。若采用帶有模擬量輸入，數(shù)字量輸出的可編程控制器，則要在可編程控制器的數(shù)字量輸出口端另接一塊 PWM調制板，將可編程控 制器輸出的數(shù)字量信號轉變?yōu)槟M量。既要有模擬量輸入接口，又要有模擬量輸出接口。還有一種辦法是將壓力設定信號和壓力反饋信號送入 PID回路調節(jié)器，由 PID回路調節(jié)器在調節(jié)器內(nèi)部進行運算后，輸入給變頻器一個轉速調節(jié)信號。傳感器的任務是檢測管網(wǎng)水壓，壓力設定單元為系統(tǒng)提供滿足用戶需要的水壓期望值。 帶 PID回路調節(jié)器或可編程序控制器 (PLC)的控制方式：該方式變頻器的作用是為電機提供可變頻率的電源。 單片微機電路控制方式：這類控制電路優(yōu)于邏輯電路，但在應付不同管網(wǎng)、不同供水情況時，調試較麻煩；追加功能時往往要對電路進行修改，不靈活也不方便。 邏輯電子電路控制方式 ： 這類控制電路難以實現(xiàn)水泵機組全部軟啟動、全流量變頻調節(jié)，往往采用一臺泵固定于變頻狀態(tài)，其余泵均為工頻狀態(tài)的方式。如圖 所示，是這棟樓的供水流程。自來水廠送來的水先儲存的水池中再通過水泵加壓送給用戶。使系統(tǒng)水壓無論流量如何變化始終穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi) .變頻調速水泵調速控制方式有三種 :水泵出口恒壓控制、水泵出口變壓控制、給水系統(tǒng)最不利點恒壓控制。而且在使用過程中，如果該系統(tǒng)水塔的水位監(jiān)控裝置損壞的話，水泵不能進行自動的開、停，這樣水泵的開、停，將完全由人操作，這時將會出現(xiàn)能量的嚴重浪費和供水質量的嚴重下降。但這種供水方式基建設備投資最大，占地面積也最大 。這種方式顯然比前種節(jié)電，其節(jié)電率與水塔容量、水泵額定流量、用水不均勻系數(shù)、水泵的開、停時間比、開 /停頻率等有關。水泵處于斷續(xù)工作狀態(tài)中。水塔的合理高度是要求水塔最低水位略高于供水系統(tǒng)所需要壓力。這種系統(tǒng)形式簡單、造價最低，但耗電、耗水嚴重，水壓不穩(wěn)，供水質量極差。 這種供水方式，水泵從蓄水池中抽水加壓 直接送往用戶，有的甚至連蓄水池也沒有，直接從城市公用水網(wǎng)中抽水，嚴重影響城市公用管網(wǎng)壓力的穩(wěn)定。 供水系統(tǒng)一般由水泵機組，變頻控制柜，隔膜壓力罐，壓力傳感器和一些輔件構成。 所以我們設計了一套由 PLC、變頻器、遠傳壓力表、多臺水泵機組、計算機、通信模塊等主要設備構成的全自動變頻恒壓供 水及其遠程監(jiān)控系統(tǒng) ,具有全自動變頻恒壓運行、自動工頻運行、遠程手動控制和現(xiàn)場手動控制等功能。 目前變頻恒壓供水系統(tǒng)正向著高可靠性、全數(shù)字化微機控制、多品種系列化的方向發(fā)展。恒壓供水是指用戶端在任何時候，不管用水量的大 小，總能保持網(wǎng)管中水壓的基本恒定。 基于 PLC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設計 隨著變頻調速技術的發(fā)展和人們節(jié)能意識的不斷增強，變頻恒壓供水系統(tǒng)的節(jié)能特性使得其越來越廣泛用于工廠、住宅、高層建筑的生活及消防供水系統(tǒng)。因此，有待于進一步研究改善變頻恒壓供水系統(tǒng)的性能，使其能被更好的應用于生活、生產(chǎn)實踐中。追求高度智能化、系列化、標準化，是未來供水設備適應城鎮(zhèn)建設中成片開發(fā)、智能樓宇、網(wǎng)絡供水調度和整體規(guī)劃要求的必然趨勢。變頻恒壓供水方式與過去的水塔或高位水箱以及氣壓供水方式相比，不論是設備的投資，運行的經(jīng)濟性，還是系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、自動化程度等方面都具有無法比擬的優(yōu)勢，而且具有顯著的節(jié) 能效果。 變頻恒壓供水的調速系統(tǒng)可以實現(xiàn)水泵電機無級調速，依據(jù)用水量的變化自動調節(jié)