基于PLC的生活小區(qū)供水設(shè)計(jì)

1、 目錄摘要 . 3引言 . 4第1章 變頻器及變頻調(diào)速 . 61.1 變頻器簡(jiǎn)介 . 61.2 變頻調(diào)速的基本原理 . 61.3 變頻調(diào)速的優(yōu)點(diǎn) . 7第2章 變頻節(jié)能理論及變頻恒壓供水的工作原理 . 82.1 變頻節(jié)能理論 . 82.1.1 選取壓力控制參數(shù) . 92.1.2 變頻器對(duì)恒壓供水的作用 . 92.2 變頻恒壓供水的工作原理 . 102.2.1 水泵的特性 . 102.2.2 變頻恒壓供水系統(tǒng)的特點(diǎn) . 112.2.3 變頻恒壓供水系統(tǒng)的節(jié)能原理 . 122.2.4 變頻調(diào)速供水的具體控制方式 . 13第3章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) . 143.1 實(shí)際系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 143.1.1 用

2、戶現(xiàn)場(chǎng)情況 . 143.1.2 系統(tǒng)控制要求 . 153.2 設(shè)備選型 . 153.2.1 風(fēng)光JD-BP32-XF型供水變頻器 . 153.2.2 PLC選型 . 153.2.3 壓力傳感器 . 163.3 電氣控制系統(tǒng)原理圖 . 16第4章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) . 184.1 梯形圖的基本繪制規(guī)則 . 184.2 控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)及地址分配 . 194.3 PLC內(nèi)部器件及功能 . 194.4 PLC控制系統(tǒng)程序 . 204.5 系統(tǒng)總體調(diào)試 . 26參考文獻(xiàn) . 27致謝附錄基于PLC的生活小區(qū)供水設(shè)計(jì)摘要：近年來(lái)，隨著城市居民小區(qū)的不斷擴(kuò)建和改造，樓房層數(shù)的不斷加高，我國(guó)居民用水難的問(wèn)題

3、越來(lái)越突出，原來(lái)的自來(lái)水管網(wǎng)的壓力出現(xiàn)了不足，用水困難給生活帶來(lái)了極大的不變。為解決上述問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)了交流變頻調(diào)速恒壓供水控制器，該控制器與變頻器，壓力傳感器等器件有機(jī)結(jié)合起來(lái)，構(gòu)成了變頻恒壓供水系統(tǒng)。該系統(tǒng)是以管網(wǎng)水壓為設(shè)定參數(shù)，通過(guò)控制變頻器的輸出頻率來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵的電機(jī)轉(zhuǎn)速，本文根據(jù)用水量的大小由PLC控制水泵數(shù)量及變頻器對(duì)水泵的調(diào)速，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)水壓的閉環(huán)調(diào)節(jié)，即恒壓供水。綜上所述，交流變頻調(diào)速恒壓供水是現(xiàn)代化城市和生活小區(qū)供水的發(fā)展方向，采用PLC控制的變頻恒壓供水具有實(shí)現(xiàn)容易，價(jià)格低廉等特點(diǎn)，是較理想的控制器。關(guān)鍵詞：恒壓供水系統(tǒng)；PLC；變頻器。Abstract： In recen

4、t years, with the continuous expansion of urban areas and transform the floors of the building heightened, Chinas residents the problem of water an increasingly prominent, the original water pipe network in the pressure of the shortage of water to the difficulties of life with an extremely The big c

5、hange. To address these issues, the paper design of the exchange Frequency Control Water Supply controller, the controller and inverter, pressure sensors and other devices combine, constitutes a frequency constant pressure water supply system. The system is network set parameters for the water press

6、ure by controlling the output frequency converter to automatically adjust the pump motor speed, the paper based on water consumption by the PLC control the size and number of pumps to pump the speed converter, and the closed-loop network pressure regulation, that is, constant pressure water supply.

7、To sum up, exchange Frequency Control Water Supply is the modern city life and the direction of development of community water supply, a PLC control of the frequency of water supply is constant pressure to achieve easy, low prices, and other characteristics, is an ideal controller. Key words: Water

8、Supply System; PLC; converter.引言一：課題的意義及應(yīng)用背景在我國(guó)，節(jié)電節(jié)水的潛力非常大。據(jù)有關(guān)國(guó)際組織發(fā)表的資料顯示:中國(guó)的單位國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值所消耗的電是美國(guó)、德國(guó)等的4倍左右，消耗的水是他們的2倍左右。我國(guó)的大量用電設(shè)備中，風(fēng)機(jī)和泵類電機(jī)的耗電量占全國(guó)發(fā)電量的50%左右,若推廣新型電機(jī)調(diào)速技術(shù),可節(jié)電40%左右,即可以節(jié)約全國(guó)發(fā)電量的1/5.由于我國(guó)人均占有水、電資源相對(duì)于別國(guó)又少很多,因此,在我國(guó)一方面水電供應(yīng)緊張,而另一方面,水電的浪費(fèi)又十分驚人.節(jié)電節(jié)水,不僅潛力巨大,而且意義遠(yuǎn)。變頻控制技術(shù)的進(jìn)步不僅僅是異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固、易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，更主要的

9、是采用變頻調(diào)速技術(shù)的異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性達(dá)到了直流電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速的特性。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的介入，使得變頻器具有豐富的功能和方便好用的特點(diǎn)，因此人們才有可能按照實(shí)際要求，自行構(gòu)成一個(gè)適用和可靠的調(diào)速系統(tǒng)。變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備以其節(jié)能、安全、高品質(zhì)的供水質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)，使我國(guó)供水行業(yè)的技術(shù)裝備水平從90年代初開(kāi)始經(jīng)歷了一次飛躍。恒壓供水調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水泵電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速，依據(jù)用水量的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，在用水量發(fā)生變化時(shí)保持水壓恒定以滿足用水要求，是當(dāng)今最先進(jìn)、合理的節(jié)能型供水系統(tǒng)。在實(shí)際應(yīng)用中得到了很大的發(fā)展。隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，變頻器的功能也越來(lái)越強(qiáng)。充分利用變頻器內(nèi)置的各種功能，對(duì)合理設(shè)

10、計(jì)變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備，降低成本，保證產(chǎn)品質(zhì)量等方面有著非常重要的意義。變頻恒壓供水控制系統(tǒng)主要有： 帶PID回路調(diào)節(jié)器和/或可編程序控制器(PLC)的控制系統(tǒng)在該系統(tǒng)中，變頻器的作用是為電動(dòng)機(jī)提供可變頻率的電源，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速，從而使管網(wǎng)水壓可控。傳感器的任務(wù)是檢測(cè)管網(wǎng)水壓；壓力設(shè)定單元為系統(tǒng)提供滿足用戶需要的水壓期望值；壓力設(shè)定信號(hào)和壓力反饋信號(hào)輸入可編程控制器后，經(jīng)可編程控制器內(nèi)部PID控制程序的計(jì)算，輸給變頻器一個(gè)轉(zhuǎn)速控制信號(hào)。還有一種辦法是將壓力設(shè)定信號(hào)和壓力反饋信號(hào)送入PID回路調(diào)節(jié)器，由后者進(jìn)行運(yùn)算后，輸給變頻器一個(gè)轉(zhuǎn)速控制信號(hào)。 新型變頻調(diào)速供水設(shè)備針對(duì)傳統(tǒng)的變頻調(diào)速供水

11、設(shè)備的不足之處，國(guó)內(nèi)外不少生產(chǎn)廠家近年來(lái)紛紛推出了一系列新產(chǎn)品，如華為的TD2100，施耐德公司的Altivar58泵切換卡，SANKEN的SAMCO-I系列，ABB公司的ACS600、ACS400系列，富士公司的G11S/P11S系列等。這些產(chǎn)品將PID調(diào)節(jié)器以及簡(jiǎn)易可編程控制器的功能都綜合進(jìn)變頻器內(nèi)，形成了帶有各種應(yīng)用宏的新型變頻器。由于PID運(yùn)算在變頻器內(nèi)部，所以省去了對(duì)可編程控制器存儲(chǔ)容量的要求和對(duì)PID算法的編程，而且PID參數(shù)的在線調(diào)試非常容易，這不僅降低了生產(chǎn)成本，而且大大提高了生產(chǎn)效率。 供水專用變頻器供水專用變頻器是將普通變頻器和PLC控制器集成在一起，內(nèi)置供水專用PID調(diào)節(jié)

12、器，只需加一只壓力傳感器，即可方便地組成供水閉環(huán)控制系統(tǒng)。傳感器反饋的水壓信號(hào)直接送入變頻器自帶的PID調(diào)節(jié)器輸入口，而壓力設(shè)定既可使用變頻器的鍵盤設(shè)定，也可采用一只電位器以模擬量的形式送入。每日可設(shè)定多段壓力運(yùn)行，以適應(yīng)供水壓力的需要。也可設(shè)定指定日供水壓力。二：課題研究的內(nèi)容本課題的主要內(nèi)容包括恒壓供水原理，PLC原理，變頻調(diào)速原理，通過(guò)設(shè)置幾個(gè)主要器件I/O參數(shù)，實(shí)現(xiàn)PLC、變頻器和壓力傳感器之間的通訊、控制功能。第一章 變頻器及變頻調(diào)速1.1 變頻器簡(jiǎn)介變頻器的功能是將頻率固定 (通常為50Hz)的交流電變換成頻率連續(xù)可調(diào)的三相交流電源。變頻器的輸入端接至頻率固定的三相交流電，輸出端輸

13、出的是頻率在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)的三相交流電。 變頻器主要分為間接變頻和直接變頻兩大類，目前市場(chǎng)上的變頻器，大致可分為三類。（1）通用型變頻器，通常指沒(méi)有矢量控制功能的變頻器，也稱簡(jiǎn)易變頻器。（2）高性能變頻器，通常指配備矢量控制功能的變頻器。（3）專用變頻器，專門針對(duì)某種類型的機(jī)械而設(shè)計(jì)的變頻器，如水泵、風(fēng)機(jī)專用變頻器，電梯專用變頻器，起重機(jī)械專用變頻器，張力控制專用變頻器等。用戶應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的具體情況進(jìn)行選擇。而間接變頻又根據(jù)中間直流環(huán)節(jié)的主要儲(chǔ)能元件的不同可分為電壓型和電流型。 電壓型變頻器主回路由相控整流器、中間直流環(huán)節(jié)和逆變器三個(gè)部分組成。相控整流器將交流電壓整流為可控的直流電壓，經(jīng)

14、濾波由電容Cd輸出直流電壓Vd,逆變器將直流Ud變換成頻率可調(diào)的交流電源供給電機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速。由于中間直流環(huán)節(jié)是Cd低阻抗輸出相當(dāng)于是恒壓源，故稱電壓型。電流型交直交變頻器與電壓型變頻器的差別僅在于中間直流環(huán)節(jié)中的儲(chǔ)能元件用的是電感而不是電容。由于中間直流環(huán)節(jié)是高阻抗輸出相當(dāng)于電流源，故稱電流型。 變頻器的主要額定數(shù)據(jù)有： (1) 輸入側(cè)數(shù)據(jù)： 額定電壓：我國(guó)中小容量變頻器的額定電壓多為380V，三相。額定頻率：我國(guó)為50 Hz。 (2) 輸出側(cè)數(shù)據(jù)： 額定輸出電壓：因?yàn)樽冾l器的輸出電壓是隨頻率而變的，所以，其額定輸出電壓只能規(guī)定為輸出電壓中的最大值。 一般情況下，它總是和輸入側(cè)的額定電壓相等

15、。 額定輸出電流：允許長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的最大電流，是用戶在選擇變頻器容量時(shí)的主要依據(jù)。 額定輸出容量：由額定輸出電壓和額定輸出電流的乘積決定。1.2 變頻調(diào)速的基本原理(1) 異步電動(dòng)機(jī)的等效變換 異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩公式：其中:P為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁極對(duì)數(shù)，S為轉(zhuǎn)差率。其原理圖如下圖所示： U1r1I1E1x1r2x2I0I2U2(2) 變頻調(diào)速的原理異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是由定子主磁通和轉(zhuǎn)子電流相互作用產(chǎn)生。異步電動(dòng)機(jī)的定子主磁通是以一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)實(shí)際是三個(gè)交變磁場(chǎng)合成的結(jié)果。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速=60f/p，其中f是電流頻率，P是旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁極對(duì)數(shù)。產(chǎn)生轉(zhuǎn)子電流的必要條件是轉(zhuǎn)子繞組切割定子磁場(chǎng)的磁

16、力線。因此轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速必須低于定子磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速 (即所謂的“異步”)。兩者之間的差異可由轉(zhuǎn)差率表示，轉(zhuǎn)差率s=(-)/，根據(jù)=60f/p可知，當(dāng)頻率f連續(xù)可調(diào)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速也連續(xù)可調(diào)，而異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是比同步轉(zhuǎn)速略低一點(diǎn)，所以當(dāng)連續(xù)可調(diào)時(shí)，也是連續(xù)可調(diào)。1.3 變頻調(diào)速的優(yōu)點(diǎn) 用變頻調(diào)速來(lái)實(shí)現(xiàn)恒壓供水，與用調(diào)節(jié)閥門來(lái)實(shí)現(xiàn)恒壓供水相比，節(jié)能效果十分顯著。其優(yōu)點(diǎn)是： 起動(dòng)平衡，起動(dòng)電流可限制在額定電流以內(nèi)，避免了起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊； 由于泵的平均轉(zhuǎn)速降低了，從而可延長(zhǎng)泵和閥門等的使用壽命； 可以消除起動(dòng)和停機(jī)時(shí)的水錘效應(yīng)； 一般地說(shuō)，當(dāng)由一臺(tái)變頻器控制一臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí)，只需使變頻器的配用電動(dòng)機(jī)

17、容量與實(shí)際電動(dòng)機(jī)容量相符即可。當(dāng)一臺(tái)變頻器同時(shí)控制兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí)，原則上變頻器的配用電動(dòng)機(jī)容量應(yīng)等于兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的容量之和。但如在高峰負(fù)載時(shí)的用水量比兩臺(tái)水泵全速供水量相差很多時(shí)，可考慮適當(dāng)減小變頻器的容量，但應(yīng)注意留有足夠的裕量。 雖然水泵在低速運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)的工作電流較小，但是當(dāng)用戶的用水量變化頻繁時(shí)，電動(dòng)機(jī)將處于頻繁的升、降速狀態(tài)，而升、降速的電流可略超過(guò)電動(dòng)機(jī)的額定電流，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)過(guò)熱，因此，電動(dòng)機(jī)的熱保護(hù)是必需的。對(duì)于這種由于頻繁地升、降速而積累起來(lái)的溫升，變頻器內(nèi)的電子熱保護(hù)功能是難以起到保護(hù)作用的，所以應(yīng)采用熱繼電器來(lái)進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的熱保護(hù)。 在主要功能預(yù)置方面，最高頻率應(yīng)以電動(dòng)機(jī)的額定

18、頻率為變頻器的最高工作頻率。升、降速時(shí)間在采用PID調(diào)節(jié)器的情況下，升、降速時(shí)間應(yīng)盡量設(shè)定得短一些，以免影響由PID調(diào)節(jié)器決定的動(dòng)態(tài)響應(yīng)過(guò)程。如變頻器本身具有PID調(diào)節(jié)功能時(shí)，只要在預(yù)置時(shí)設(shè)定PID功能有效，則所設(shè)定的升速和降速時(shí)間將自動(dòng)失效。 第二章 變頻節(jié)能理論及變頻恒壓供水的工作原理2.1 變頻節(jié)能理論交流電機(jī)轉(zhuǎn)速特性：n=60f(1-s)/p，其中n 為電機(jī)轉(zhuǎn)速，f為交流電頻率，s 為轉(zhuǎn)差率，p為極對(duì)數(shù)。電機(jī)選定之后s 和p則為定值，電機(jī)轉(zhuǎn)速n和交流電頻率f 成正比，使用變頻器來(lái)改變交流電頻率，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)變頻無(wú)級(jí)調(diào)速。 流量與轉(zhuǎn)速成正比： 轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比： 功率與轉(zhuǎn)速的三次

19、方成正比：而且變頻調(diào)速自身的能量損耗極低，在各種轉(zhuǎn)速下變頻器輸入功率幾乎等于電機(jī)軸功率，由此可知：在使用變頻調(diào)速技術(shù)供水時(shí)，系統(tǒng)中流量變化與功率的關(guān)系為：變額額。采用出口閥控制流量的方式，電機(jī)在工頻運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)中流量變化與功率的關(guān)系：閥（.+.）額。其中，為功率、為轉(zhuǎn)速、為流量。 例如設(shè)定當(dāng)前流量為水泵額定流量的，則采用變頻調(diào)速時(shí)變額.額，而采用閥門控制時(shí)閥（.+.）額.額，節(jié)電（閥-變）閥 .。流量（%）分別為100，90，80，70，60，50時(shí)，對(duì)應(yīng)的節(jié)電率（% ）為0，22.5，41.8，61.5，71.6， 82.1。由此可見(jiàn)：從理論計(jì)算結(jié)果可以看到節(jié)能效果非常顯著，而且在實(shí)際運(yùn)行中

20、生活小區(qū)變頻恒壓供水技術(shù)比傳統(tǒng)的加壓供水系統(tǒng)還有自動(dòng)控制恒壓、無(wú)污染等明顯優(yōu)勢(shì)，并且新型的生活小區(qū)變頻恒壓供水系統(tǒng)能自動(dòng)地控制一至多臺(tái)主泵和一臺(tái)休眠泵的運(yùn)行。在管網(wǎng)用水量減少到單臺(tái)主泵流量的約1/6-1/8時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)停止主泵，啟動(dòng)小功率的休眠泵工作，保證系統(tǒng)小流量供水，解決小流量甚至零流量供水時(shí)大量電能的浪費(fèi)問(wèn)題，從運(yùn)行控制上進(jìn)一步節(jié)能。生活小區(qū)變頻恒壓供水系統(tǒng)通常是由水池、離心泵（主泵+休眠泵）、壓力傳感器、PID調(diào)節(jié)器、變頻器（主泵+休眠泵）、管網(wǎng)組成。工作流程是利用設(shè)置在管網(wǎng)上的壓力傳感器將管網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)因用水量的變化引起的水壓變化，及時(shí)將信號(hào)（4-20mA或0-10V）反饋到PID調(diào)節(jié)器

21、，PID調(diào)節(jié)器對(duì)比設(shè)定控制壓力進(jìn)行運(yùn)算后給出相應(yīng)的變頻指令，改變水泵的運(yùn)行或轉(zhuǎn)速，使得管網(wǎng)的水壓與控制壓力一致。2.1.1 選取壓力控制參數(shù) 合理選取壓力控制參數(shù) 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)低能耗恒壓供水的關(guān)鍵在于壓力控制參數(shù)的選取，通常管網(wǎng)壓力控制點(diǎn)的選擇有兩個(gè)：一個(gè)是管網(wǎng)最不利點(diǎn)壓力恒壓控制，另一個(gè)是泵出口壓力恒壓控制。 兩者的選擇 管網(wǎng)最不利點(diǎn)壓力恒定時(shí)，管網(wǎng)用水量由QMAX減少到Q1，水泵降低轉(zhuǎn)速，與用水管路特性曲線A（不變）相交于點(diǎn)C，水泵特性曲線下移，管網(wǎng)最不利點(diǎn)壓力H0。而泵出口壓力恒壓控制時(shí)，則Ha不變，用水量由QMAX減少到Q1與Ha交于B點(diǎn)，用水管路特性曲線A上移并通過(guò)B點(diǎn)，管網(wǎng)最不利點(diǎn)壓力

22、變?yōu)镠b，Hb - H0的揚(yáng)程差即為能量浪費(fèi)，所以選擇管網(wǎng)最不利點(diǎn)的最小水頭為壓力控制參數(shù)，形成閉環(huán)壓力自控系統(tǒng)，使得水泵的轉(zhuǎn)速與PID調(diào)節(jié)器設(shè)定壓力相匹配，可以達(dá)到最大節(jié)能效果，而且實(shí)現(xiàn)了恒壓供水的目的。2.1.2 變頻器對(duì)恒壓供水的作用變頻器在投入運(yùn)行后的調(diào)試是保證系統(tǒng)達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)的必要手段。變頻器根據(jù)負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的大小，在啟動(dòng)和停止電機(jī)時(shí)所需的時(shí)間不相同，設(shè)定時(shí)間過(guò)短會(huì)導(dǎo)致變頻器在加速時(shí)過(guò)電流、在減速時(shí)過(guò)電壓保護(hù)；設(shè)定時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致變頻器在調(diào)速運(yùn)行時(shí)使系統(tǒng)變得調(diào)節(jié)緩慢，反應(yīng)遲滯，應(yīng)變能力差，系統(tǒng)易處在短期不穩(wěn)定狀態(tài)中。為了實(shí)現(xiàn)變頻器不跳閘保護(hù)，現(xiàn)實(shí)使用中的許多變頻器加減速時(shí)間的設(shè)置

23、過(guò)長(zhǎng)，它所帶來(lái)的問(wèn)題很容易被設(shè)備外表的正常而掩蓋，但是變頻器達(dá)不到最佳運(yùn)行狀態(tài)。所以使用時(shí)要根據(jù)所驅(qū)動(dòng)的負(fù)載性質(zhì)不同，測(cè)試出負(fù)載的允許最短加減速時(shí)間，進(jìn)行設(shè)定。對(duì)于水泵電機(jī)，加減速時(shí)間的選擇在0.2-20秒之間。相對(duì)與傳統(tǒng)的加壓供水方式，變頻恒壓供水系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)突出體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 變頻恒壓供水系統(tǒng)的最顯著優(yōu)點(diǎn)就是節(jié)約電能，節(jié)能量通常在10-40%。從單臺(tái)水泵的節(jié)能來(lái)看，流量越小，節(jié)能量越大。 變頻恒壓供水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)供水壓力穩(wěn)定而流量可在大范圍內(nèi)連續(xù)變化，從而可以保證用戶任何時(shí)候的用水壓力，不會(huì)出現(xiàn)在用水高峰期熱水器不能正常使用的情況。 系統(tǒng)實(shí)行閉環(huán)供水后，用戶的水全部由管道直接供給，取

24、消了水塔、天面水池、氣壓罐等設(shè)施，避免了用水的“二次污染”，取消了水池定期清理的工作。 新型的生活小區(qū)變頻恒壓供水系統(tǒng)具備了過(guò)流、過(guò)壓、欠壓、欠相、短路保護(hù)、瞬時(shí)停電保護(hù)、過(guò)載、失速保護(hù)、低液位保護(hù)、主泵定時(shí)輪換控制、密碼設(shè)定等功能，功能完善，全自動(dòng)控制，自動(dòng)運(yùn)行，泵房不設(shè)崗位，只需派人定期檢查、保養(yǎng)。 使用變頻器后，機(jī)泵的轉(zhuǎn)速不再是長(zhǎng)期維持額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，減少了機(jī)械磨損，降低了機(jī)泵故障率，而且主泵定時(shí)輪換控制功能自動(dòng)定時(shí)輪換主泵運(yùn)行，保證各泵磨損均勻且不銹死，延長(zhǎng)了機(jī)泵使用壽命。變頻器的無(wú)級(jí)調(diào)速運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了機(jī)泵軟啟動(dòng)，避免了電機(jī)開(kāi)停時(shí)的大電流對(duì)電機(jī)線圈和電網(wǎng)的沖擊，消除了水泵的水錘效應(yīng)。新型的

25、生活小區(qū)變頻恒壓供水系統(tǒng)采用水池上直接安裝立式泵，控制間只要安放一到兩個(gè)控制柜，體積很小，整個(gè)系統(tǒng)占地也非常小，可以節(jié)省投資。另外不用水塔或天面水池、控制間不設(shè)專人管理、設(shè)備故障率極低等方面都實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步減少投資，運(yùn)行管理費(fèi)低的特點(diǎn)，再加上變頻器供水的節(jié)能優(yōu)點(diǎn)，都決定了小區(qū)變頻恒壓供水系統(tǒng)的投資回收期短，一般約2年。2.2 變頻恒壓供水的工作原理2.2.1 水泵的特性變頻恒壓供水技術(shù)是80年代后期發(fā)展起來(lái)的，主要用于樓宇高層的加壓供水，具有水壓恒定、水質(zhì)好、占地小、無(wú)高位水箱、噪音小、節(jié)能等一系列優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)能實(shí)現(xiàn)水泵的軟起動(dòng)，減小水泵起動(dòng)時(shí)的沖擊電流，使水泵的使用壽命延長(zhǎng)，在調(diào)節(jié)水泵流量時(shí)，

26、可以節(jié)約可觀的能量。水泵的輸出特性既決定于水泵的種類，也隨供水管網(wǎng)系統(tǒng)的阻力特性曲線不同而不同。離心式水泵的特性公式如下：P=kHQ/（1）式中，P為水泵的功耗(kW)；Q為使用工況點(diǎn)的水泵流量(m3/s)；H為使用工況點(diǎn)的揚(yáng)程(m)；k為輸出介質(zhì)常數(shù)(kg/m3)；為使用工況點(diǎn)的泵效率(%)。圖1 離心水泵的H-Q曲線 圖1給出了離心式水泵的H-Q曲線，可見(jiàn)，在水泵的工作過(guò)程中，在等于原設(shè)計(jì)工況(點(diǎn)A)時(shí)效率最高，偏離這個(gè)工況(點(diǎn)在B、C兩點(diǎn)間)效率就會(huì)降低。根據(jù)水泵理論的相似定律，當(dāng)水泵的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時(shí)，它的揚(yáng)程H、流量Q及水泵功率P也隨之變化，它們之間的關(guān)系可以表示為：Q2/Q1=n2/

27、n1H2/H1=(n2/n1) P2/P1=(n2/n1)流量Q與轉(zhuǎn)速n的一次方成正比；揚(yáng)程H與轉(zhuǎn)速n的平方成正比；水泵功率P與轉(zhuǎn)速n的立方成正比。圖2 供水管網(wǎng)的H-Q曲線供水管網(wǎng)的H-Q曲線如圖2所示,管網(wǎng)特性曲線與泵特性曲線之交點(diǎn)即為泵的正常使用工況點(diǎn)。2.2.2 變頻恒壓供水系統(tǒng)的特點(diǎn) 節(jié)電: 優(yōu)化的節(jié)能控制軟件，使水泵實(shí)現(xiàn)最大限度地節(jié)能運(yùn)行； 節(jié)水：根據(jù)實(shí)際用水情況設(shè)定管網(wǎng)壓力，自動(dòng)控制水泵出水量，減少了水的跑、漏現(xiàn)象； 運(yùn)行可靠：由變頻器實(shí)現(xiàn)泵的軟起動(dòng)，使水泵實(shí)現(xiàn)由工頻到變頻的無(wú)沖擊切換，防止管網(wǎng)沖擊、避免管網(wǎng)壓力超限，管道破裂；聯(lián)網(wǎng)功能：采用全中文工控組態(tài)軟件，實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)站點(diǎn)，

28、如電機(jī)的電壓、電流、工作頻率、管網(wǎng)壓力及流量等。并且能夠累積每個(gè)站點(diǎn)的用電量，累積每臺(tái)泵的出水量，同時(shí)提供各種形式的打印報(bào)表，以便分析統(tǒng)計(jì)； 控制靈活：分壓供水，手動(dòng)選擇工作方式； 自我保護(hù)功能完善：如某臺(tái)泵出現(xiàn)故障，主動(dòng)向上位機(jī)發(fā)出報(bào)警信息，同時(shí)啟動(dòng)另一臺(tái)泵，以維持供水平衡。萬(wàn)一自控系統(tǒng)出現(xiàn)故障，用戶可以直接操作手動(dòng)系統(tǒng)，以保護(hù)供水。 2.2.3 變頻恒壓供水系統(tǒng)的節(jié)能原理（1）系統(tǒng)的原理圖3供水流量變化時(shí)的H-Q曲線在圖3中，水泵額定運(yùn)行時(shí)的工況點(diǎn)D是泵的特性曲線Nn與管路阻力曲線R1的交點(diǎn)。傳統(tǒng)的利用閥門控制的水泵，由于要減小流量，關(guān)小閥門，使閥門的摩擦阻力變大，阻力曲線從R1轉(zhuǎn)移到R1

29、，揚(yáng)程則從H0升到H1，流量從Qn減小到Q1，運(yùn)行工況點(diǎn)從D點(diǎn)轉(zhuǎn)移到A點(diǎn)。而調(diào)速控制水泵時(shí)，閥門沒(méi)有開(kāi)關(guān)變化，因此阻力曲線R1不變。為使流量改變，需要改變水泵的轉(zhuǎn)速。如果把速度從Nn降到N1，特性曲線也從Nn轉(zhuǎn)移到N1。此時(shí)，運(yùn)行工況點(diǎn)從D點(diǎn)轉(zhuǎn)移到C點(diǎn)，揚(yáng)程從H0下降到H3，流量從Qn減小到Q1。根據(jù)公式(1)求出，運(yùn)行時(shí)，在A點(diǎn)水泵的功耗為，C點(diǎn)水泵的功耗為，兩者的差值為：。也就是說(shuō)，用閥門控制水泵流量時(shí)，有P功率被浪費(fèi)掉了，并且這個(gè)損耗隨著閥門的關(guān)小而增加。（2）系統(tǒng)構(gòu)成與控制方式選擇針對(duì)給定的條件進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，由于各泵容量相等，可只用一個(gè)變頻器，額定功率稍大于或等于泵的額定功率。由于變頻

30、器的價(jià)格較高，因此不建議使用變頻器的雙余度備份，但可在保護(hù)和故障容錯(cuò)中做一定投資，以更好地保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行?？刂破骷c控制方案選擇如下：現(xiàn)階段使用較多的控制器件為：微處理器（單片機(jī)或DSP）、PLC或?qū)Ｓ米冾l器。專用變頻器的主要生產(chǎn)廠商有三菱、ABB等公司。不同的控制裝置在控制的原理上基本是一樣的，主要有PID調(diào)節(jié)器、變頻/工頻自動(dòng)切換、水網(wǎng)壓力檢測(cè)環(huán)節(jié)等。為了保持供水管道的壓力恒定，就必須實(shí)時(shí)檢測(cè)管道壓力并回饋給供水控制器，使其構(gòu)成壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)?，F(xiàn)在最常用的控制器是以PID調(diào)節(jié)為主要手段，也有的采用了模糊控制等現(xiàn)代控制理論方法。變頻調(diào)速供水的恒壓值一般選用最不利點(diǎn)（管端）恒壓控制比較

31、準(zhǔn)確，但該壓力信號(hào)傳輸距離太長(zhǎng)，一方面容易受到干擾，另一方面也容易出現(xiàn)故障，因此在用戶對(duì)供水精度要求不很高時(shí)，常以出水母管出口處壓力作為恒壓值進(jìn)行控制。對(duì)于專用變頻器，由壓力傳感器檢測(cè)到的管網(wǎng)壓力直接送入變頻器中的PID調(diào)節(jié)器輸入口；對(duì)微處理器（包括PLC）控制的系統(tǒng)，壓力設(shè)定值以及用戶管網(wǎng)壓力檢測(cè)值則送入微處理器中，經(jīng)內(nèi)部PID控制程序的計(jì)算，輸給變頻器一個(gè)轉(zhuǎn)速控制信號(hào)，當(dāng)變頻器頻率達(dá)到最大時(shí)，若仍沒(méi)有達(dá)到壓力設(shè)定值，就進(jìn)行變頻/工頻切換，同時(shí)重新給變頻器輸出一個(gè)轉(zhuǎn)速控制信號(hào)。壓力檢測(cè)值與壓力給定值差距越大，該輸出信號(hào)變化就越大。一旦管網(wǎng)壓力達(dá)到了設(shè)定值，輸出控制信號(hào)就恒定下來(lái)，系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行

32、。在專用變頻器中，壓力給定值可以通過(guò)變頻器輸入設(shè)定，也可以通過(guò)電位器送入；而微處理器控制系統(tǒng)的壓力給定值也可通過(guò)相應(yīng)的裝置輸入。允許用戶在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置PID參數(shù)，通過(guò)調(diào)試選出最佳參數(shù)，達(dá)到系統(tǒng)穩(wěn)定。一般情況下，PID方式的調(diào)節(jié)器就能夠滿足供水管壓力的穩(wěn)定調(diào)節(jié)。然而，這種類型的閉環(huán)系統(tǒng)也存在著一些難以解決的問(wèn)題，比如在系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中，水泵電機(jī)會(huì)出現(xiàn)速度超調(diào)甚至不穩(wěn)定的現(xiàn)象，對(duì)整個(gè)的供水設(shè)備具有很大的破壞性，還會(huì)減小整個(gè)系統(tǒng)的效率。這些問(wèn)題只能通過(guò)選定最優(yōu)的PID參數(shù)或修改PID算法來(lái)解決。2.2.4 變頻調(diào)速供水的具體控制方式變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的核心在于使用一臺(tái)或幾臺(tái)變頻器對(duì)供水系統(tǒng)的水泵進(jìn)

33、行變頻控制，使供水水泵盡量工作在最佳效率狀態(tài)。恒壓供水的起動(dòng)與停機(jī)：在水泵出口母管處裝設(shè)壓力變送器和流量變送器，將壓力和流量信號(hào)送入控制器，控制器將接收到的信號(hào)進(jìn)行比較、運(yùn)算，并發(fā)出指令，對(duì)變頻器進(jìn)行控制。如果檢測(cè)得管網(wǎng)壓力大于設(shè)定值，則系統(tǒng)不起動(dòng)，當(dāng)管網(wǎng)壓力小于設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)起動(dòng)。變頻器帶1泵軟起動(dòng),此時(shí)1泵處于變頻調(diào)速運(yùn)行狀態(tài)，變頻器根據(jù)收到的信號(hào)隨時(shí)調(diào)整水泵的轉(zhuǎn)速。當(dāng)1泵達(dá)到額定轉(zhuǎn)速仍不能滿足水壓值要求時(shí)，則該水泵自動(dòng)切換到工頻狀態(tài)下運(yùn)行，變頻器則控制2水泵，使之軟起動(dòng)并運(yùn)行。依此類推，直到管網(wǎng)壓力滿足壓力設(shè)定要求。第三章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)3.1 實(shí)際系統(tǒng)的設(shè)計(jì)眾所周知，恒壓供水系統(tǒng)對(duì)于生

34、活小區(qū)是非常重要的，例如在生活小區(qū)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(dāng)發(fā)生火警時(shí)，若供水壓力不足或無(wú)水供應(yīng)，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(qū)采用生活/消防雙恒壓供水系統(tǒng)，具有較大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義?；谏鲜銮闆r，現(xiàn)對(duì)某生活小區(qū)供水系統(tǒng)進(jìn)行改造，采用西門子PLC作為主控單元，利用山東新風(fēng)光電子科技發(fā)展有限公司推出的供水變頻器，根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)可快速調(diào)整供水系統(tǒng)的工作壓力，達(dá)到恒壓供水的目的。改造提高了系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性，得到了良好的控制效果。3.1.1 用戶現(xiàn)場(chǎng)情況如圖3.1所示，市網(wǎng)自來(lái)水用高低水位控制器EQ來(lái)控制注水閥YV1，自動(dòng)把水注滿儲(chǔ)

35、水水池，只要水位低于高水位，則自動(dòng)向水箱注水。水池的高低水位信號(hào)也直接送給PLC，作為水位報(bào)警。為了保持供水的連續(xù)性，水位上、下限傳感器高低距離較小。生活用水和消防用水共用二臺(tái)泵，平時(shí)電磁閥YV2處于失電狀態(tài)，關(guān)閉消防管網(wǎng)，二臺(tái)泵根據(jù)生活用水的多少，按一定的控制邏輯運(yùn)行，維持生活用水低恒壓。當(dāng)有火災(zāi)發(fā)生時(shí)，電磁閥YV2得電，關(guān)閉生活用水管網(wǎng)，二臺(tái)泵供消防用水使用，并維持消防用水的高恒壓值?；馂?zāi)結(jié)束后，二臺(tái)泵改為生活供水使用。圖3.1 生活/消防雙恒壓供水系統(tǒng)示意圖現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備參數(shù)如下:型號(hào)65315（I）A流量56m3/h揚(yáng)程110m效率56%轉(zhuǎn)速2900r/min電機(jī)功率37kw3.1.2 系統(tǒng)

36、控制要求用戶對(duì)二臺(tái)泵生活/消防雙恒壓供水系統(tǒng)的基本要求是: 生活供水時(shí)，系統(tǒng)低恒壓值運(yùn)行，消防供水時(shí)高恒壓值運(yùn)行; 二臺(tái)泵根據(jù)恒壓的需要，采取先開(kāi)先停的原則接入和退出; 在用水量小的情況下，如果一臺(tái)泵連續(xù)運(yùn)行時(shí)間超過(guò)1天，則要切換下臺(tái)泵，系統(tǒng)具有倒泵功能，避免一臺(tái)泵工作時(shí)間過(guò)長(zhǎng); 二臺(tái)泵在啟動(dòng)時(shí)都要有軟啟動(dòng)功能; 要有完善的報(bào)警功能; 對(duì)泵的操作要有手動(dòng)控制功能，手動(dòng)只在應(yīng)急或檢修時(shí)使用。3.2 設(shè)備選型3.2.1 風(fēng)光JD-BP32-XF型供水變頻器 JD-BP32-XF型是山東新風(fēng)光電子科技發(fā)展有限公司推出的供水專用變頻器，使用空間電壓矢量控制技術(shù),適用于各類自控場(chǎng)合。在恒壓供水中可以采用

37、這類變頻器。JD-BP32-XF型變頻器除具有變頻器的一般特性外，還具有以下特性:水壓高、水壓低輸出接口，變頻器運(yùn)行上限、下限頻率(可以任意設(shè)定)，可以方便地進(jìn)行雙壓力控制，內(nèi)置智能PI控制，以上功能非常適用于供水控制要求。在本設(shè)計(jì)中選用JD-BP32-37F(37kW)風(fēng)光供水變頻器拖動(dòng)用戶水泵。 3.2.2 PLC選型SIMATIC S7-200系列PLC具有極高的可靠性，豐富的指令集，易于掌握，便捷的操作，豐富的內(nèi)置集成功能，實(shí)時(shí)特性，強(qiáng)勁的通信能力，豐富的擴(kuò)展模塊，適用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)合中的檢測(cè)，監(jiān)測(cè)及自動(dòng)化控制的需要。S7-200CPU將一個(gè)微處理器，一個(gè)集成電源和數(shù)字量I/O點(diǎn)集

38、成在一個(gè)緊湊的封裝中，從而形成了一個(gè)功能強(qiáng)大的微型PLC，在下載了程序之后，S7-200將保留所需的邏輯，用于監(jiān)控應(yīng)用程序中的I/O設(shè)備。S7-200系列的強(qiáng)大功能使其無(wú)論在獨(dú)立運(yùn)行中，或相互聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能，因此S7-200系列具有集高的性能/價(jià)格比。它的特點(diǎn)有： 可靠性高。由于可靠性是用戶選用的首位依據(jù)，因此，每個(gè)PLC生產(chǎn)廠都將可靠性作為第一指標(biāo)而加以研制，以單片機(jī)為核心，在硬件和軟件上采取大量的抗干擾措施，使PLC的平均無(wú)故障時(shí)間達(dá)到30萬(wàn)小時(shí)以上，使用壽命更長(zhǎng)。 控制功能強(qiáng)。PLC具有邏輯判斷、計(jì)數(shù)、定時(shí)、步進(jìn)、跳轉(zhuǎn)、移位、記憶、四則運(yùn)算和數(shù)據(jù)傳送等功能，可以實(shí)現(xiàn)順序控制

39、、邏輯控制、位置控制和過(guò)程控制等。 編程方便，易于使用。PLC采用與繼電器電路相似的梯形圖編程，比較直觀，易懂易編，深受電氣技術(shù)人員和電工的歡迎，容易推廣應(yīng)用。PLC可取代原繼電器控制系統(tǒng)，有利于對(duì)老設(shè)備的技術(shù)改造。 可使用于惡劣的工業(yè)環(huán)境，抗干擾能力強(qiáng)。 具有各種接口，與外部設(shè)備連接非常方便。 采用積木式結(jié)構(gòu)或模塊式結(jié)構(gòu)，具有較大的靈活性和可擴(kuò)展性，擴(kuò)展靈活方便。 維修方便。PLC上有I/O指示燈（LED），哪個(gè)I/O元件有故障，一目了然。 可根據(jù)生產(chǎn)工藝要求或運(yùn)行情況，隨時(shí)對(duì)程序進(jìn)行在線修改，不用更改硬件接線，靈活性大，適應(yīng)性強(qiáng)。本設(shè)計(jì)選用S7-200型PLC，系統(tǒng)共有開(kāi)關(guān)量輸入點(diǎn)8個(gè)，開(kāi)

40、關(guān)量輸出點(diǎn)10個(gè),選用西門子主機(jī)CPU222(8入6繼電器輸出)1臺(tái)，加上擴(kuò)展模塊EM222(8繼電器輸出)1臺(tái)，即可滿足用戶供水控制要求。3.2.3 壓力傳感器在供水系統(tǒng)中，壓力傳感器既可以采用壓力變送器，也可以采用遠(yuǎn)傳壓力表。在本例中采用遠(yuǎn)傳壓力表，壓力表相應(yīng)接線端子接到變頻器主控板3腳、4腳、5腳即可。3.3 電氣控制系統(tǒng)原理圖電氣控制系統(tǒng)原理圖包括主電路圖、控制電路圖及PLC外圍接線圖三部分。(1) 主電路圖圖3.2所示為電控系統(tǒng)主電路。二臺(tái)電機(jī)分別為M1、M2，接觸器KM1、KM3分別控制M1、M2的工頻運(yùn)行;接觸器KM2、KM4分別控制M1、M2的變頻運(yùn)行;FR1、FR2分別為二臺(tái)

41、水泵電機(jī)過(guò)載保護(hù)用的熱繼電器;QS1、QS2和QS3分別為變頻器和二臺(tái)泵電機(jī)主電路的隔離開(kāi)關(guān);FU1、FU2為主電路的熔斷器;BPQ為風(fēng)光供水專用變頻器。 (2) 控制電路圖 圖3.4所示為電控系統(tǒng)電路。圖中SA為手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，SA打在左邊的位置為手動(dòng)控制狀態(tài)，打在右邊的狀態(tài)為自動(dòng)控制狀態(tài)。手動(dòng)運(yùn)行時(shí)，可用按鈕SB1SB6控制二臺(tái)泵的起/停和電磁閥YV2的通/斷;自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)在PLC程序控制下運(yùn)行。圖3.4中的HL8為自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)電源指示燈。 (3) PLC接線圖圖3.3所示為PLC及擴(kuò)展模塊外圍接線圖?；馂?zāi)時(shí)，火災(zāi)信號(hào)SA1被觸動(dòng)，I0.0為1。圖3.2 主電路圖圖3.3 雙恒壓供

42、水控制系統(tǒng)及擴(kuò)展模塊的外圍接線圖圖3.4 電控系統(tǒng)控制電路圖第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)4.1 梯形圖的基本繪制規(guī)則（1）編程順序梯形圖按照從上到下，從左到右的順序控制。每個(gè)邏輯行開(kāi)始于左母線，一般來(lái)說(shuō)，觸點(diǎn)要放在左側(cè)，線圈和指令盒放在右側(cè)，線圈和指令盒右側(cè)不能有觸點(diǎn)，整個(gè)梯形圖形成階梯形結(jié)構(gòu)。（2）編號(hào)分配對(duì)于外接電路的各元件分配編號(hào)，編號(hào)的分配必須是主機(jī)或者擴(kuò)展模塊本身實(shí)際提供的，而且可以用來(lái)編程，兩個(gè)設(shè)備不能共用一個(gè)輸入輸出點(diǎn)。（3）觸點(diǎn)的使用次數(shù)和線圈的使用次數(shù)在PLC的梯形圖中，觸點(diǎn)的使用次數(shù)可能用無(wú)數(shù)次，而線圈的使用次數(shù)只能是一次，否則，容易引發(fā)系統(tǒng)出現(xiàn)意外的事故。（4）線圈的連接使用一

43、個(gè)條件驅(qū)動(dòng)多個(gè)線圈時(shí)，不能串聯(lián)，只能并聯(lián)。4.2 控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)及地址分配根據(jù)圖1所示及控制要求，統(tǒng)計(jì)控制系統(tǒng)的輸入、輸出信號(hào)的名稱，代碼及地址編號(hào)如下表所示。水位上、下限信號(hào)分別為I0.1、I0.2。4.3 PLC內(nèi)部器件及功能名稱代碼地址編碼輸入信號(hào)手動(dòng)和自動(dòng)消防信號(hào)SA1I0.0水池下限信號(hào)SLLI0.1水池上限信號(hào)SLHI0.2變頻器報(bào)警信號(hào)SUI0.3消鈴按鈕SB7I0.4試燈按鈕SB8I0.5水壓低信號(hào)SY1I0.6水壓高信號(hào)SY2I0.7輸出信號(hào)1#泵工頻運(yùn)行接觸器及指示燈KM1,HL1Q0.01#泵變頻運(yùn)行接觸器及指示燈KM2,HL2Q0.12#泵工頻運(yùn)行接觸器及指示燈KM

44、3,HL3Q0.22#泵變頻運(yùn)行接觸器及指示燈KM4,HL4Q0.3變頻器開(kāi)停機(jī)控制KA2Q0.5生活/消防供水轉(zhuǎn)換電磁閥，壓力轉(zhuǎn)換YV2,KA1Q1.0水池水位下限報(bào)警指示燈HL5Q1.1變頻器報(bào)警指示燈HL6Q1.2火災(zāi)報(bào)警指示燈HL7Q1.3報(bào)警指示燈HAQ1.4PLC內(nèi)部器件及功能如下表所示：器件地址功能VB400變頻工作泵的泵號(hào)VB401工頻運(yùn)行泵的臺(tái)數(shù)VD410倒泵時(shí)間存儲(chǔ)器T33工/變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制T34工/變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制T37工頻泵增泵判斷時(shí)間控制T38工頻泵減泵判斷時(shí)間控制T39工/變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制M0.0故障結(jié)束脈沖信號(hào)M0.1泵變頻啟動(dòng)脈沖M0.2M0.3倒泵變頻啟動(dòng)脈

45、沖M0.4復(fù)位當(dāng)前變頻泵運(yùn)行脈沖M0.5當(dāng)前泵工頻運(yùn)行啟動(dòng)脈沖M0.6新泵變頻啟動(dòng)脈沖M2.0泵工/變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制M2.1泵工/變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制M2.2泵工/變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制M3.0故障信號(hào)匯總M3.1水位下限故障邏輯M3.2水位下限故障消鈴邏輯M3.3變頻器故障消鈴邏輯M3.4火災(zāi)消鈴邏輯 生活/消防雙恒壓的兩個(gè)恒壓值是山東新風(fēng)光電子科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的風(fēng)光供水專用變頻器直接設(shè)定的。在本設(shè)計(jì)中，根據(jù)用戶要求，生活壓力設(shè)定為0.35MPa,消防壓力設(shè)定為0.60MPa。壓力低、壓力高信號(hào)分別由變頻器內(nèi)部主控板14腳、15腳給出。供水運(yùn)行下限頻率、供水運(yùn)行上限頻率由變頻器程序設(shè)定。在本設(shè)計(jì)中，運(yùn)行下限頻率設(shè)為20Hz, 運(yùn)行上限頻率設(shè)為50Hz。4.4 PLC控制系統(tǒng)程序PLC控制系統(tǒng)程序如下所示：4.5 系統(tǒng)總體調(diào)試在計(jì)算機(jī)中用編