基于PLC的變頻恒壓供水系統(tǒng)設計

羅丹

沈陽工學院

基于PLC的變頻恒壓供水系統(tǒng)設計

羅丹

沈陽工學院

本設計主要采用三個電機來實現(xiàn)變頻恒壓供水系統(tǒng)，兩個電機用于抽水，以確保水位保持在上下水位線之間。另外一個變頻器控制的電機是用來供水的，根據(jù)壓力傳感器的反饋值進行調(diào)整電機的轉(zhuǎn)速大小也就是調(diào)整供水壓力實現(xiàn)恒壓供水，壓力傳感器的反饋值輸入PLC經(jīng)過PLC內(nèi)部的PID算法控制變頻器的轉(zhuǎn)速實現(xiàn)恒壓供水，從而實現(xiàn)了變頻恒壓供水系統(tǒng)。

恒壓供水 PLC PID算法

1 硬件方案設計

系統(tǒng)采用PLC進行控制，采用異步電機作為系統(tǒng)各部分的傳動和工作。系統(tǒng)開始運行后，判斷蓄水池水位是否為下限。若為下限，兩個水泵就開始進行抽水。抽水過程進行一定程度，達到水位上限，抽水電機停止工作。供水電機開始恒壓供水。當蓄水池的水位較高時，水壓比較大，供水電機轉(zhuǎn)速就變慢，供水到一定程度，蓄水池水壓大時，供水電機轉(zhuǎn)速加快。從而時供給用戶的水流一定，實現(xiàn)恒壓供水。當供水供到蓄水池水位下限的時候，就開始重新開始抽水工作。

2 控制系統(tǒng)的電路設計

本次設計的原理是利用變頻器進行控制水泵電機，電機和變頻器相連。當系統(tǒng)剛剛上電的時候，啟動閉合主電源的交流接觸器和變頻器的交流接觸器，變頻器得電按照變頻器內(nèi)部的參數(shù)設置開始向電機發(fā)送三相脈沖剛開始是由0速到最高速發(fā)送，逐漸把速度升高直到到達設定速度。另外兩臺電機沒有和變頻器相連，其主要作用是當水池內(nèi)的水很少的時候這兩臺和同時啟動一起抽水，可以極大提高送水速度。同時水泵采用PID控制通過模擬量模塊感受水壓的不同，再把信息傳給PLC，PLC通過信息處理就發(fā)信息給變頻器控制變頻器發(fā)送脈沖的評論控制電機轉(zhuǎn)速從而控制水壓，之后水壓又通過傳感器把水壓信息送給PLC由此形成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。

3 控制系統(tǒng)I/O地址分配

I/O地址分配如表1所示。

表1 I/O地址分配

4 控制系統(tǒng)流程圖

當按下開始的時候，系統(tǒng)先判斷蓄水池的水位是否處于下限，如果是，則系統(tǒng)讓抽水電機啟動，開始抽水。抽水到一定的程度，系統(tǒng)判斷蓄水池水位是否為上限。若達到上限，供水電機則進行恒壓供水。PLC會去讀取模擬量模塊傳輸回來的數(shù)值，根據(jù)這個數(shù)值判斷水壓的大小再根據(jù)PID計算方法計算書變頻器所需要的頻率，然后通過通訊把轉(zhuǎn)速頻率傳遞給變頻器，變頻器開始運作，進行調(diào)節(jié)水壓。

5 結論

本系統(tǒng)針對變頻恒壓供水系統(tǒng)，通過硬件選型，包括異步電動機的選型和變頻器的選型，并編寫PLC控制程序，選取PID控制方法，實現(xiàn)了變頻恒壓供水系統(tǒng)的設計。

[1]張繼紅.基于PLC控制的3.3kV移動變電站測控系統(tǒng)的研究[D].太原理工大學，2004，41-43

[2]白雪.基于PLC控制的熱電廠灰渣泵系統(tǒng)的研究[D].天津大學，2010,18-20