某住宅小區(qū)二次加壓供水系統(tǒng)設(shè)計說明

某住宅小區(qū)二次加壓供水系統(tǒng)的設(shè)計摘要：設(shè)計了以PLC、變頻器為主的某小區(qū)二次加壓供水系統(tǒng)，并對其原理、構(gòu)成和特點進展了闡述。該系統(tǒng)通過PLC控制進展PID調(diào)節(jié)從而到達恒壓供水，來解決該小區(qū)因用水頂峰管網(wǎng)壓力較小使高層住戶供水缺乏的問題。改善了供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性。關(guān)鍵詞：plc變頻器二次加壓供水AsecondarypressurewatersupplysystemAbstract:Asecondarypressurewatersupplysystem,whichiscomposedofPLCandfrequencyconverter,ispresented.Andalsointroducetheprinciple,constructionandcharacteristicsofthesystem.ThesystemusethePLCtocontrolthePIDregulationtoachievetheconstantpressureofthewatersupply.Tosolvethehigh-levelresidents'usingwaterpressureproblem.Keywords：PLCfrequencyconvertersecondarypressurewaterworks引言由于用水頂峰期，管網(wǎng)水壓較小，光靠市政管網(wǎng)的水壓只能滿足小區(qū)低層用戶正常供水，而樓棟高層用戶供水缺乏。為了解決此問題，以市政供水為根底，采用小區(qū)二次加壓供水系統(tǒng)再次進展恒壓供水，提高供水的穩(wěn)定性和可靠性。此二次加壓供水采用PLC與變頻器配合所構(gòu)成的自動恒壓閉環(huán)控制系統(tǒng)，以PLC為控制中心，利用變頻器的反應(yīng)控制、PID調(diào)節(jié)可良好地維持水壓恒定，到達二次加壓供水目的?？刂葡到y(tǒng)的構(gòu)成如機構(gòu)框圖該二次加壓供水系統(tǒng)由PLC和變頻器等組成控制對象為某住宅小區(qū)供水系統(tǒng)，系統(tǒng)選用三臺水泵〔可根據(jù)實際需求選定〕，兩臺主泵，一臺輔助泵。通過抽取蓄水池中的水源進展供應(yīng)，而蓄水池供水由市政管網(wǎng)提供。由于用水頂峰期與一般情況下水壓落差較大應(yīng)選用含PID調(diào)節(jié)器的變頻器進展變頻控制水泵轉(zhuǎn)速，到達維持水壓恒定的目的。變頻器控制其中一臺主泵工作，當(dāng)主泵故障另一主泵實現(xiàn)自動切換。當(dāng)用水頂峰，主泵與輔助泵同時工作以滿足住戶用水需求。利用調(diào)頻器與PLC構(gòu)成的反應(yīng)控制系統(tǒng)，進展優(yōu)化控制泵變速運行，并自動選擇水泵的運行臺數(shù)，實現(xiàn)對供水壓力的控制，以在管網(wǎng)流量變化時對高層用戶滿足供水需要。利用檢測用戶管網(wǎng)出水壓力,再將系統(tǒng)所設(shè)定的給水壓力值與反應(yīng)的用戶管網(wǎng)出水壓力實際值進展比擬，將差值進展PID轉(zhuǎn)換，使調(diào)差符合規(guī)定要求，通過PLC控制輸出指令，來控制水泵的運行轉(zhuǎn)速和投入運行的水泵臺數(shù)，到達用戶管網(wǎng)出水壓力維持在系統(tǒng)的設(shè)定值。系統(tǒng)的控制中心是PLC°PLC采集壓力變送器的信號、液位變送器的信號并根據(jù)變頻器的狀態(tài)，發(fā)送指令，控制變頻器°PLC可以實現(xiàn)數(shù)字PID調(diào)節(jié)，控制水泵的運行與切換，驅(qū)動控制變頻器。另外，水泵的工頻變頻切換邏輯以與自動手動控制，工作報警等也由PLC承當(dāng)。由于可能出現(xiàn)電機過載、電網(wǎng)的大擾動、工作報警以與供水水源中斷等問題，故在控制系統(tǒng)中工作報警是必不可少的。手動/自動控制那么是便于遠程監(jiān)控。通過這些系統(tǒng)構(gòu)成，該二次加壓供水可遠程/現(xiàn)場手動/自動控制運行，自動工頻/變頻切換運行。二次加壓系統(tǒng)的設(shè)計原理該二次加壓系統(tǒng)以開關(guān)量的輸入、輸出控制水泵電動機的啟動、切換、停止和故障的報警等，水泵的轉(zhuǎn)速、水壓等模擬量那么由PLC、PID調(diào)節(jié)器和變頻器來控制。PLC模擬量輸入檢測模塊輸入由液位傳感器與壓力傳感器檢測的液壓與用戶管網(wǎng)水壓轉(zhuǎn)換的壓力、液力控制信號，再將此兩變送器信號經(jīng)過PLC置PID模塊進展PID運算輸出的4~20mA的控制信號。由于壓力與轉(zhuǎn)速的平方成正比，水流量與水泵的轉(zhuǎn)速成正比，設(shè)定變頻器的下限頻率〔如15HZ〕，那么在下限頻率15HZ到額定基頻50HZ之間，水泵運行頻率與電壓成正比，也就是說與調(diào)頻器輸入頻率成正比，將PID運算后的控制信號通過PLC輸出，進而控制變頻器的輸出頻率來調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，到達用戶管網(wǎng)出水水壓控制。水壓控制信號圖2負反應(yīng)閉環(huán)控制原理圖如圖2,由PLC、變頻器、電控設(shè)備、水泵電機以與水、液壓控制信號構(gòu)成了一個閉環(huán)負反應(yīng)的控制系統(tǒng)。將用戶管網(wǎng)的水壓信號與蓄水池的液壓信號送到PID調(diào)節(jié)器，PID進展采樣分析，與給定的水壓值進展比擬求出偏差，經(jīng)由PLC輸出控制信號，控制變頻器輸出頻率進展水泵轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，以消除靜差，使用戶管網(wǎng)輸出水壓與給定值一致。圖3為PLC輸入輸出圖，通過模擬量數(shù)字量的輸入輸出，根據(jù)cpu控制，實現(xiàn)PLC控制功能。水壓檢測信號AIDIDI水壓檢測信號AIDIDI報警信號備用選擇報警信號圖3PLC控制輸入輸出圖以PLC為控制主體的全自動變頻恒壓控制的二次加壓供水系統(tǒng)，當(dāng)工作時，首先1#泵啟動，由閉環(huán)控制系統(tǒng)的反應(yīng)調(diào)節(jié)作用，頻率上升過程中當(dāng)水泵電機以某轉(zhuǎn)速運行，此時用戶網(wǎng)管水壓與給定值保持一致時，變頻器輸出維持恒定，那么1#水泵以此速率運行。當(dāng)用戶用水量增加使用戶管網(wǎng)水壓值小于給定值時，通過反應(yīng)調(diào)節(jié)與PID調(diào)差是頻率器輸出頻率增加，水泵電機加速運行直到差值減小到零，用戶管網(wǎng)出水水壓到達給定值，此時水泵電機以新的轉(zhuǎn)速運行。當(dāng)變頻器輸出頻率到達工頻〔50HZ〕時，用戶管網(wǎng)出水水壓如果仍然沒有到達給定值，PLC根據(jù)壓力傳感信號，將1#泵速率調(diào)節(jié)至工頻下運行，再通過程序依次將2#水泵啟動，以到達恒壓控制。用水量減少時，系統(tǒng)需要進展減泵操作，一般采用“先啟先停〞的切換模式。當(dāng)變頻器工作在最低信號時，PLC先將運行在工頻狀態(tài)的水泵停掉，從而減少用戶網(wǎng)管供水量，當(dāng)壓力最大信號與頻率最低信號仍然存在時5PLC需要再停掉另一臺工頻狀態(tài)下的水泵，直到最后一臺水泵電機在變頻狀態(tài)下運行。系統(tǒng)的控制程序設(shè)計此程序的設(shè)計是以PLC為中心以恒壓狀態(tài)下水泵電動機的運行狀態(tài)以與切換水泵運行的過程進展程序控制設(shè)計。系統(tǒng)利用PLC進展控制，通過PID調(diào)節(jié)用變頻器到達調(diào)頻變速的目的。圖4為plc實時控制流程圖，如圖中所示給定壓力值設(shè)定了上、下限，可防止電機頻繁啟動，亦可根據(jù)測定的用戶管網(wǎng)的壓力值與給定值得上、下限的比擬，進展減泵與增泵程序操作。然后根據(jù)上述的控制原理，進展增加頻率、減少頻率控制水泵轉(zhuǎn)速。假設(shè)出現(xiàn)故障，如變頻器故障或壓力傳感器故障時，應(yīng)用手動進展切換操作。完畢語由于市政管網(wǎng)供水在用水頂峰壓力較小，無法實現(xiàn)對小區(qū)高層用戶的供水需要，利用二次加壓供水系統(tǒng)，通過抽取市政管網(wǎng)蓄入蓄水池中的水，進展二次加壓供水，這樣便提高了小區(qū)住宅的供水的穩(wěn)定性與可靠性，保證了在用水頂峰小區(qū)樓棟高