PLC变频调速恒压供水系统原理
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PLC变频调速恒压供水系统原理
作者：郑先锐
来源：《建筑工程技术与设计》2014年第35期
1 PLC变频调速恒压供水系统结构及控制流程
1.1PLC变频调速恒压供水系统结构
基于PLC和变频调速器控制的智能恒压供水系统，具有完善的控制和保护功能，明显的经济节能效益。恒压供水是指用户端在任何时候，不管用水量的大小，总能保持管网中水压的基本恒定。恒压供水系统的控制策略是采用可编程控制器（PLC）和变频调速装置优化控制泵组的调速运行，并自动调整泵组的运行台数， 完成供水压力的闭环控制，在管网流量变化时能达到稳定供水压力和节约电能的目的。变频调速恒压供水系统一般由信号检测、控制器、变频器、执行机构、电控设备和报警装置等组成。
信号检测包括水压信号检测和液位信号检测。水压信号检测反映的是用户管网的水压值，它是恒压供水控制的主要反馈信号。液位信号检测反映水泵的进水水源是否充足，信号有效时控制系统要对系统实施保护控制，以防止水泵空抽而损坏电机和水泵。
控制器是整个供水控制系统的核心。控制器根据变送器检测到的压力和液位信号进行分析， 通过变频调速器和接触器对执行机构（水泵）进行控制。
在供水控制系统中，变频器根据控制器送来的控制信号改变调速泵的运行频率，完成对调速泵的转速控制。变频器还为电机提供可变频率的电源，实现电机的无级调速，从而使管网水压连续变化，同时变频器还可作为电机软启动装置，限制电机的启动电流。压力变送器的作用是检测管网水压。智能PID调节器实现管网水压的PID调节。PLC控制单元则是泵组管理的执行设备，同时还是变频器的驱动控制，根据用水量的实际变化，自动调整其它工频泵的运行台数。变频器和PLC的应用为水泵转速的平滑性连续调节提供了方便。水泵电机实现变频软启动， 消除了对电网、电气设备和机械设备的冲击，延长机电设备的使用寿命。
执行机构由一组水泵组成，它们用于将水送人用户管网。水泵分为两种类型：调速泵和辅助泵。调速泵由变频调速器控制，根据用水量的变化改变电机的转速，以维持管网的水压恒定。辅助泵只在工频状态下运行。速度恒定。此泵主要工作在夜间用水量很少的情况下，用以维持管网压力。
电控设备由继电器、接触器、转换开关等电气元件组成。在供水系统中用于控制器完成对水泵的变频—工频切换和手动—自动切换等。接触器主要用于频繁接通或分断交、直流电路，具有控制容量大，可远距离操作，配合继电器可以实现定时操作，联锁控制，各种定量控制和失压及欠压保护，广泛应用于自动控制电路，完成对电动机的控制。