恒压供水控制系统工作原理.docx

恒压供水控制系统工作原理一、恒压供水系统结构及工作原理：变频器与PLC的恒压供水系统的结构原理图如图A所示，该系统主要由PLC，变频器，压力传感器，电气控制系统和水泵电机等组成图A其工作原理是：通过安装在出水管网上的压力传感器，把出水 口压力信号变成4~20mA的电流信号送至变频器，再通过变频器的A/D 转换模块将模拟量变成数字量，同时变频器的A/D转换模块也将压力 设定值转换成数字量，两个数据同时经过PID控制模块进行比较，PID 根据变频器的参数设置进行数据处理，并将数据处理的结果以运行频 率的形式进行输出控制，这样运行频率的变化就可以改变水泵电机的 转速，进而可调节供水量根据用水量的不同，变频水泵的工作频和 率转速也不同，在变频器设置中设定一个上限频率和下限频率检测， 当用水量大则供水压力低于设定值时，变频器频率上升到上限频率， 此时变频器输出一个开关信号给PLC；当用水量处于低峰时，供水压 力升高，变频器输出频率降低到下限频率时，变频器输出一个开关信 号给PLC，这两个信号不会同时产生，但任何一个信号反馈到PLC都 会影响PLC的输出，以实现切换交流接触器组，以此协调投入工作的 水泵电机台数，并完成电机的启停和、变频与工频切换。

通过调整投 入工作的电机的台数和控制电机组中一台电机的变频转速，使系统管 网的工作压力始终稳定，进而达到恒压供水的目的二、电气控制系统恒压供水电气控制系统主电路如图b所示，由图可知，该系统的 三台电动机分别是M1、M2、M3M1、M2、M3分别拖动1广3#水泵，接 触器KM2、KM4、KM6分别控制三台电机的变频运行，KM1、KM3、 KM5分别控制M1、M2、M3的工频运行，FR1、FR2、FR3分别为三台电 机的过载保护用的热继电器I MtVvvvr图B该系统有手动和自动运行的两种方式，手动、自动的工作方式通 过一转换开关来选择手动时，可根据需要分别用相应的按钮启、停 1#~3#泵，该方式主要供设备调试、自动有故障和检修时使用；自动 运行时，按下启动按钮，1#泵变频启动，泵的转速随变频器输出频率 的上升而逐渐升高，如变频器的频率达到50HZ而此时水压还未达到 设定值，变频器检测到上限频率并输出一个开关信号给PLC，延时一 段时间后，1#泵迅速切换至工频运行，同时解除变频器运行信号， 然后2#泵变频启动若压力仍未达到，^IJ2#泵切换至工频，3#泵 变频启动,在运行中始终保持一台泵变频运行。

当压力达到设定值时， 变频器输出一个开关信号至PLC,由PLC决定切除1#工频泵，此时 由一台工频泵和一台变频泵运行，如果此时压力达到设定值，变频器 再输出一个开关信号给PLC, PLC解除2#工频泵，只由3#泵变频运 行来维持管网压力这样一来,泵组的运行始终按照“先开先停”的 原则进行三、系统程序设计系统的控制功能主要通过软件实现，根据系统的控制要求，该系 统的控制程序主要包括以下几大部分程序附后）1、 起动程序2、 增/减泵程序为了恒定水压，泵组在运行过程中，须根据管网的压力变化而自 动切换水泵电机的工作，而增/减泵的通知信号主要来自于变频器的 FU和OL两个输出端的信号，但为了判断变频器工作频率达到上、下 限值的确实性，应滤去偶然的频率波动引起的频率达到上、下限情况， 故程序中采取时间滤波，以保证提高增减泵的可靠性，另外，为了避 免某一台泵由于连续运行时间过长而降低了泵的使用寿命部,应合理 的安排泵的运行时间，故任一台泵连续变频运行不得超过3H因此 每次需启动新泵或切换变频泵时，应以新运行泵为变频泵减泵时应 按“先开先停”的原则进行运行和退出3、 保护程序对系统的保护主要包括了系统的过载、欠压和水池水位下限等保 护。

过载和水位下限主要通过程序实现，而欠压保护则通过硬件实现, 为了防止同一电机的两个接触器同时接通而造成对变频器的伤害，在 程序和硬件接线上者体现了联锁保护功能的提高运行的可靠性4、 变频器的关断与运行程序每次启动新泵或切换变频泵时，应将正在运行的变频器上切除， 并接上工频电源运行，且应将变频器复位并用于新运行泵的启动若有 电源瞬时停电或故障的情况，则系统停机，待电源恢复正常或排除故 障后，系统自动恢复到初始状态开始运行5、 故障处理程序故障处理程序主要包括水位下限故障、变频器运行故障处理程序 及报警信号程序。