【正文】 的遠(yuǎn)程和超遠(yuǎn)程控制。但功能無法擴(kuò)展。目前市面占主流地位的變頻器均增設(shè)了PID控制功能，采用該類變頻器加上一只小型PLC，就可以構(gòu)成一套最簡(jiǎn)的變頻恒壓給水控制核心。用于給水控制單片機(jī)由于無法達(dá)到足夠的批量，因而其可靠性、工作穩(wěn)定性、壽命的持久性均比不上PLC；單片機(jī)控制程序固定，無法更新；一旦生產(chǎn)廠服務(wù)跟不上，設(shè)備出故障用戶就無法維修和更換。在技術(shù)上還從普通的繼電器開關(guān)量控制發(fā)展到電腦全自動(dòng)程序控制，從本地控制發(fā)展到遠(yuǎn)程、超程監(jiān)控。恒壓給水系統(tǒng)與傳統(tǒng)的水塔、高位水箱或氣壓給水系統(tǒng)相比，無論是投資的規(guī)模，運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，可靠性，穩(wěn)定性和自動(dòng)化程度等方面都優(yōu)于水塔給水系統(tǒng)和水箱給水系統(tǒng)，而且還有顯著的節(jié)能效果。近年來隨著電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)的成熟、普及和應(yīng)用，其產(chǎn)品己用來更新改造傳統(tǒng)給水系統(tǒng)，使我國(guó)的給水行業(yè)技術(shù)的裝備水平經(jīng)歷了一次飛躍。氣壓給水系統(tǒng)僅在地下室或某些空余之處設(shè)置水泵機(jī)組和氣壓儲(chǔ)水罐設(shè)備，采用氣壓增壓給水來滿足給水要求，即以氣壓罐代替水塔或高位水箱，利用密閉壓力水罐內(nèi)空氣的壓力將水加壓到管網(wǎng)中去，其優(yōu)點(diǎn)是不必設(shè)高位水箱。給水壓力比較穩(wěn)定，但它需要由位置高度所形成的壓力進(jìn)行給水，為此需要建造水塔或?qū)⑺渲糜诮ㄖ镯攲拥淖罡唿c(diǎn)。當(dāng)前的二次加壓生活給水設(shè)備的給水方式主要有高位水塔、水箱給水、增壓給水，其中增壓給水又包括氣壓給水和變頻恒壓給水。隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市內(nèi)的次高層和高層建筑的比例不斷增加。 項(xiàng)目的背景及現(xiàn)狀分析[1][4]水是生產(chǎn)生活中不可缺少的重要組成部分，城市的生活生產(chǎn)用水主要由自來水公司的市政管網(wǎng)提供。關(guān)鍵詞：PLC；恒壓給水；PID控制； 第一章 緒 論隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，水對(duì)人民生活與工業(yè)生產(chǎn)的影響日益加強(qiáng)，人民對(duì)給水的質(zhì)量和給水系統(tǒng)可靠性的要求不斷提高，其水質(zhì)、水壓、流量的監(jiān)測(cè)與控制，直接影響給水系統(tǒng)的產(chǎn)品質(zhì)量、服務(wù)質(zhì)量和工作效率。本文研究常規(guī)多泵變頻恒壓給水系統(tǒng)：使用變頻器的PID功能、由PLC控制水泵切換。應(yīng)用范圍包含常規(guī)多泵變頻恒壓給水系統(tǒng)，無負(fù)壓變頻恒壓給水系統(tǒng)，以及高穩(wěn)定度的多泵變頻恒壓系統(tǒng)?；赑LC的給水泵組變頻恒壓控制程序設(shè)計(jì)溫筱茜電子郵箱：wenxq168博客：126/二○○九年八月基于PLC的給水泵組變頻恒壓控制程序設(shè)計(jì)使用變頻器的PID功能、由PLC控制水泵切換摘 要隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，高層建筑比例的不斷增加，人們對(duì)給水質(zhì)量和給水系統(tǒng)可靠性的要求在不斷提高，由于能源緊缺，如何利用先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)、控制技術(shù)，設(shè)計(jì)出高性能、高節(jié)能、能適應(yīng)不同領(lǐng)域的恒壓給水系統(tǒng)成為必然趨勢(shì)。本文根據(jù)管網(wǎng)和水泵的運(yùn)行特性曲線，闡明了二次加壓給水系統(tǒng)的變頻調(diào)速節(jié)能原理，接著分析了變頻恒壓給水的原理及系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，提出基于PLC的多種不同的控制方案：控制系統(tǒng)有使用自帶PID功能的變頻器及PLC構(gòu)成的最簡(jiǎn)系統(tǒng)，和使用帶模擬量輸入輸出的PLC加上不帶PID的變頻器構(gòu)成的系統(tǒng)。并詳細(xì)闡述了系統(tǒng)的構(gòu)成及相應(yīng)的PLC程序設(shè)計(jì)。無負(fù)壓變頻恒壓給水系統(tǒng)，以及高穩(wěn)定度的多泵變頻器恒壓系統(tǒng)將另文介紹。把先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)、控制技術(shù)、通訊及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等應(yīng)用到給水領(lǐng)域，成為對(duì)給水系統(tǒng)的新要求。,一般只能達(dá)到7～8層樓。自來水的給水壓力已無法滿足次高層和高層建筑的生活消防給水的要求，只能依靠二次加壓給水設(shè)備進(jìn)行加壓。高位水塔和高位水箱給水由水箱、水塔直接向用戶給水，即為重力給水。即使如此，還常常不能滿足最不利給水點(diǎn)的給水要求，同時(shí)由于其存儲(chǔ)的水量比較大，在屋頂形成很大的負(fù)重，增加了結(jié)構(gòu)的承重和占用樓宇的建筑面積，也妨礙美觀，且投資大、增加建筑周期長(zhǎng)，還存在二次污染問題。但壓力采用上下限控制，壓力變化較大，耗費(fèi)動(dòng)力較多，運(yùn)行效率低，不節(jié)能，橡膠隔膜氣壓水罐的維護(hù)費(fèi)用較高。變頻調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了水泵電機(jī)無級(jí)調(diào)速，根據(jù)水泵出口的壓力情況自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而保持水壓恒定，以滿足人們對(duì)給水系統(tǒng)的高要求。 二次加壓給水系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)為了滿足國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)恒壓生活給水的相關(guān)要求，二次加壓給水系統(tǒng)的類型除了由高位水箱給水或氣壓給水發(fā)展到變頻恒壓給水以外，還從帶儲(chǔ)水箱的變頻恒壓給水泵組加壓系統(tǒng)發(fā)展到無負(fù)壓變頻變頻恒壓給水系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)的核心通常有單片機(jī)或PLC加變頻器構(gòu)成。因而使用PLC構(gòu)成的控制系統(tǒng)更受用戶的歡迎。其構(gòu)成成本較低，使用較廣?？刂坪诵牟捎脦M量輸出輸入的高性能PLC與常規(guī)變頻器構(gòu)成的系統(tǒng)，變頻恒壓的PID控制由PLC實(shí)現(xiàn)，可擴(kuò)展液晶顯示單元將運(yùn)行數(shù)據(jù)傳送到液晶顯示屏上顯示，或通過顯示屏方便的修改控制參數(shù)。 項(xiàng)目研究的主要內(nèi)容 項(xiàng)目研究的主要內(nèi)容通過對(duì)現(xiàn)有給水系統(tǒng)的調(diào)研和分析，確定以工作可靠、性能穩(wěn)定、價(jià)格合理等特點(diǎn)的西門子S7系列單片機(jī)和西門子變頻器構(gòu)成的控制核心來設(shè)計(jì)變頻恒壓給水系統(tǒng)，確定控制要求，設(shè)計(jì)控制軟件，并在工程項(xiàng)目實(shí)踐中考驗(yàn)與使用，保證整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行可靠，安全節(jié)能，獲得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能。通過對(duì)比異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法后,給水系統(tǒng)中采用的變頻調(diào)速節(jié)能效果顯著。本文就最簡(jiǎn)的給水泵組控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)做了詳細(xì)的敘述，包括硬件電路設(shè)計(jì)，控制軟件的總體方案及程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以及相關(guān)的控制程序?qū)嶋H。最后還提出了保障系統(tǒng)可靠性的一些措施。提出了設(shè)計(jì)需要解決的主要技術(shù)問題和本文的主要研究?jī)?nèi)容。在同一路給水系統(tǒng)中，設(shè)置多臺(tái)常用泵，給水量大時(shí)多臺(tái)泵全開，給水量小時(shí)開一臺(tái)或兩臺(tái)。 給水系統(tǒng)基本特性給水系統(tǒng)的參數(shù)表明了給水的性能。這種聯(lián)系和變化規(guī)律可用給水系統(tǒng)的特性曲線[3]直觀地反映，主要有揚(yáng)程特性曲線和管阻特性曲線。水系統(tǒng)的基本特性和工作點(diǎn)揚(yáng)程特性是以給水系統(tǒng)管路中的閥門開度不變?yōu)榍疤?，表明水泵在某一轉(zhuǎn)速下?lián)P程與流量Q之間的關(guān)系曲線f（Q） [7][8]。由于在閥門開度和水泵轉(zhuǎn)速都不變的情況下，流量的大小主要取決于用戶的用水情況，因此，揚(yáng)程特性所反映的是揚(yáng)程H與用水流量Qv之間的關(guān)系。管阻特性反映了水泵的能量用來克服泵系統(tǒng)的水位及壓力差、液體在管道中流動(dòng)阻力的變化規(guī)律。由于閥門開度的改變，實(shí)際上是改變了在某一揚(yáng)程下，給水系統(tǒng)向用戶的給水能力。揚(yáng)程特性曲線和管阻特性曲線的交點(diǎn)，稱為給水系統(tǒng)的工作點(diǎn)，如圖21中A點(diǎn)。圖21 給水系統(tǒng)的基本特性Fig 21 The basic characteristics of feedwater system 給水系統(tǒng)恒壓實(shí)現(xiàn)方式實(shí)現(xiàn)對(duì)給水系統(tǒng)的控制就是為了滿足用戶對(duì)流量的需求。而流量的大小又取決于揚(yáng)程，而揚(yáng)程難以進(jìn)行具體測(cè)量和控制。若：給水能力Qg用水需求Qv，則壓力P上升。若：給水能力Qg用水需求Qv，則壓力P不變。從而，選擇壓力控制來調(diào)節(jié)管道流量大小。將來用戶需求發(fā)生變化時(shí)，需要對(duì)給水系統(tǒng)做出