基于PLC+變頻器的恒壓供水控制應(yīng)用方案

1 引言

本文是針對(duì)某生活小區(qū)實(shí)際情況，結(jié)合用戶生活 / 消防雙恒壓供水控制的要求，我們進(jìn)行改造的一些心得。現(xiàn)將其中的改造情況介紹如下。

眾所周知，恒壓供水系統(tǒng)對(duì)于生活小區(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。

基于上述情況，我公司對(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。利用風(fēng)光供水變頻器，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。

2 用戶現(xiàn)場(chǎng)情況

如圖 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)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少。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。火災(zāi)結(jié)束后，二臺(tái)泵改為生活供水使用。

圖 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) 65-315（I）A

流量 56m 3 /h

揚(yáng)程 110m

效率 56%

轉(zhuǎn)速 2900r/min

電機(jī)功率 37KW

3 系統(tǒng)控制要求

用戶對(duì)二泵生活 / 消防雙恒壓供水系統(tǒng)的基本要求是：

⑴ 生活供水時(shí)，系統(tǒng)低恒壓運(yùn)行，消防供水時(shí)高恒壓值運(yùn)行。

⑵ 二臺(tái)泵根據(jù)恒壓的需要，采取先開先停的原則接入和退出。

⑶ 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，則要切換下一臺(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)。

⑷ 二臺(tái)泵在啟動(dòng)時(shí)都要有軟啟動(dòng)功能。

⑸ 要有完善的報(bào)警功能。

⑹ 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。

4 設(shè)備選型

（ 1 ）風(fēng)光 JD-BP32-XF 型供水變頻器

JD-BP32-XF 型是山東新風(fēng)光電子公司推出的專用于供水變頻器，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。在本例中選用 JD-BP32-37F （ 37KW ）風(fēng)光供水變頻器拖動(dòng)用戶水泵。

（ 2 ） PLC 選型

① 控制系統(tǒng)的 IO 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 1 所示。水位上、下限信號(hào)分別為 I0.1 、 I0.2。

② PLC 系統(tǒng)選型

系統(tǒng)共有開關(guān)量輸入點(diǎn) 8 個(gè)，開關(guān)量輸出點(diǎn) 10 個(gè) ，選用西門子主機(jī) CPU222 （ 8 入繼電器出） 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 ）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。

5 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

如圖 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)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)主電路的隔離開關(guān)； FU1 、 FU2 為主電路的熔斷器； BPQ 為風(fēng)光供水專用變頻器。

圖 2 主電路圖

（ 2 ）控制電路圖

如圖 3 所示為電控系統(tǒng)電路。圖中 SA 為手動(dòng) / 自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)， SA 打在 1 的位置為手動(dòng)控制狀態(tài)，打在 2 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 SB1～SB6 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。

圖中的 HL8 為自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)電源指示燈。

圖 3 電控系統(tǒng)控制電路圖

（ 3 ） PLC 接線圖

下圖 4 所示為 PLC 及擴(kuò)展模塊外圍接線圖。火災(zāi)時(shí)，火災(zāi)信號(hào) SA1 被觸動(dòng)， I0.0 為 1 。

圖 4 雙恒壓供水控制系統(tǒng)及擴(kuò)展模塊的外圍接線圖

6 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)

（ 1 ）程序中使用的 PLC 內(nèi)部器件及功能，如下表 2 所示：

生活 / 消防雙恒壓的兩個(gè)恒壓值是我公司生產(chǎn)的風(fēng)光供水專用變頻器直接設(shè)定的。在本實(shí)例中，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。在本系統(tǒng)中，運(yùn)行下限頻率設(shè)為 20Hz，運(yùn)行上限頻率設(shè)為 50Hz 。

（ 2 ）系統(tǒng) PLC 控制程序如下：

7 結(jié)束語(yǔ)

隨著變頻調(diào)速技術(shù)的飛速發(fā)展，變頻調(diào)速恒壓供水技術(shù)在小區(qū)已普遍使用。用變頻器來(lái)實(shí)現(xiàn)恒壓供水，與其它供水方式相比較而言，其優(yōu)點(diǎn)是非常明顯的。節(jié)能效果十分顯著，啟動(dòng)平穩(wěn)，啟動(dòng)電流小，避免了電機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊，延長(zhǎng)了泵和閥門等的使用壽命，消除了啟動(dòng)和停機(jī)時(shí)的水錘效應(yīng)。供水控制系統(tǒng)提高了小區(qū)的供水質(zhì)量。各項(xiàng)控制指標(biāo)達(dá)到了用戶的要求。風(fēng)光變頻器在小區(qū)恒壓供水改造效果是明顯的，改造是成功的。

編輯：黃飛

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plc(453911) plc(453911)
變頻器(139264) 變頻器(139264)
水位控制器(13697) 水位控制器(13697)
恒壓供水控制(1424) 恒壓供水控制(1424)

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分析了基于變頻器的恒壓供水系統(tǒng)的基本原理，并介紹了華為的TD2100 供水專用變頻器的主要功能和新型的恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：

2009-09-11 10:52:09

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基于PLC與變頻器的恒壓供水節(jié)能技術(shù)研究

基于PLC與變頻器的恒壓供水節(jié)能技術(shù)研究摘要: 針對(duì)傳統(tǒng)供水方式的缺點(diǎn), 提出了基于PLC 和變頻器的恒壓供水改造方式. 分析了恒壓供水系統(tǒng)的節(jié)能原理,設(shè)計(jì)了

2010-04-27 10:15:10

基于變頻器的恒壓供水節(jié)能改造的研究

基于變頻器的恒壓供水節(jié)能改造的研究摘要: 介紹了管道供水原理和變頻器原理, 通過(guò)變頻器實(shí)現(xiàn)恒壓變流供水的基本原理和系統(tǒng)效率提高的理論分析, 證明變頻

2010-04-27 10:17:07

變頻器在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘要：本文介紹了一起變頻器在工業(yè)水廠的應(yīng)用，提出了變頻器在改善水泵啟、停性能，節(jié)約電能等方面確實(shí)有一定的長(zhǎng)處，并談到了安裝方面的注意事項(xiàng)。關(guān)鍵詞：恒壓供水、

2010-08-23 11:05:39

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PLC控制的變頻恒壓供水系統(tǒng)

PLC控制的變頻恒壓供水系統(tǒng) 變頻調(diào)速技術(shù)是一種新型的、成熟的交流電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速驅(qū)動(dòng)技術(shù)，它以其獨(dú)特優(yōu)良的控制性被廣泛應(yīng)用在速

2009-06-19 13:20:25

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PLC在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)

PLC在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計(jì) 　該系統(tǒng)采用PLC作為控制中心，完成PID閉環(huán)運(yùn)算、多泵上下行切換、顯示、故障診斷等功能，由變頻器調(diào)速方式自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速

2010-01-14 11:49:31

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PLC和變頻器在水電站供水中的應(yīng)用

介紹了在小水電站的供水系統(tǒng)(技術(shù)供水和消防供水) 中, 一種替代常規(guī)的基于PLC 的恒壓供水系統(tǒng)的構(gòu)成和工作原理。系統(tǒng)采用變頻調(diào)速方式自動(dòng)調(diào)節(jié)供水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速或加、減泵。改變

2011-06-17 17:09:43

plc恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)采用PLC作為控制中心，完成PID閉環(huán)運(yùn)算、多泵上下行切換、顯示、故障診斷等功能，恒壓供水系統(tǒng)由變頻器調(diào)速方式自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到恒壓供水的目的

2011-11-11 14:13:54

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基于模糊PID控制的變頻調(diào)速恒壓供水控制系統(tǒng)

基于模糊PID控制的變頻調(diào)速恒壓供水控制系統(tǒng)-2006。

2016-04-05 16:29:10

變頻調(diào)速恒壓供水的控制原理

變頻調(diào)速恒壓供水的控制原理，有需要的下來(lái)看看

2016-04-25 09:38:10

一種由PLC與變頻器組成的恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

文本提出一種解決恒壓供水系統(tǒng)解決方案，主要通過(guò)PLC、變頻器、壓力傳感器等部件組成，該系統(tǒng)能根據(jù)管網(wǎng)壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)供水量，實(shí)現(xiàn)恒壓供水的目的。

2016-09-22 15:51:30

變頻器恒壓供水調(diào)試教程。首先要明白恒壓供水系統(tǒng)中的幾個(gè)參數(shù)。

2018-03-04 14:07:38

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變頻恒壓供水一拖二PLC電路圖和步進(jìn)指令程序詳細(xì)資料概述

系統(tǒng)由變頻器、PLC和兩臺(tái)水泵構(gòu)成。利用了變頻器控制電路的PID等相關(guān)功能，和PLC配合實(shí)施變頻一拖二自動(dòng)恒壓力供水。具有自動(dòng)／手動(dòng)切換功能。變頻故障時(shí)，可切換到手動(dòng)控制水泵運(yùn)行。

2018-07-10 08:00:00

基于采用PLC、變頻器、傳感器等設(shè)備，現(xiàn)實(shí)恒壓變頻供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)由主供水回路、備用供水回路、一個(gè)清水池及泵房組成。其中，泵房裝有三臺(tái)泵機(jī)，還有多個(gè)電動(dòng)閘閥或電動(dòng)蝶閥控制各供水回路和水流量。控制系統(tǒng)采用了PLC，為防止系統(tǒng)給變頻器反送電，損壞變頻器，接觸器KM1和KM2、KM3和KM4、KM5和KM6必須進(jìn)行機(jī)械互鎖。

2018-08-23 10:28:18

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淺析變頻器在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

在恒壓供水中，利用遠(yuǎn)傳壓力表檢測(cè)檢測(cè)管道壓力，轉(zhuǎn)換成0-10V電壓或4-20MA電流模擬量反饋到PLC中，經(jīng)過(guò)PLC進(jìn)行PID運(yùn)算，再將運(yùn)算結(jié)果變成模擬量輸出，通過(guò)變頻器的端子模擬量輸入通道控制變頻器頻率從而調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，這樣形成閉環(huán)調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)恒壓供水控制。

2018-09-10 09:50:14

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淺析ABB變頻恒壓供水系統(tǒng)功能和特點(diǎn)

變頻器是恒壓供水系統(tǒng)的核心，接收信號(hào)，處理信號(hào)，輸出信號(hào)到電機(jī)都是由變頻器自動(dòng)化控制來(lái)完成的，目前變頻器的種類有很多，不同的變頻器原理類似，但是性能側(cè)重點(diǎn)不同。

2018-09-10 10:02:42

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變頻器恒壓供水系統(tǒng)的原理

現(xiàn)代變頻器完善的網(wǎng)絡(luò)通信工程，威電機(jī)的同步運(yùn)行，遠(yuǎn)距離集中控制和在線監(jiān)控等提供了必要的支持。通過(guò)與PLC連接的觸摸屏，可以使控制更加直觀，操作更加簡(jiǎn)單、方便。組合應(yīng)用PLC、觸摸屏及變頻器，采用通信方式對(duì)變頻器進(jìn)行控制來(lái)實(shí)現(xiàn)變頻恒壓供水。

2021-02-15 17:25:00

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PLC的PID控制算法在變頻恒壓供水控制器中的應(yīng)用

詳細(xì)介紹一種根據(jù)PLC的P1D控制算法的變頻恒壓供水控制器軟件。論述了變頻輸出與直流電壓中間的轉(zhuǎn)換方式，使每臺(tái)泵的電機(jī)均可根據(jù)同一變頻器完成軟啟動(dòng)，防止了電機(jī)受沖擊性、水擊功效、零界點(diǎn)電機(jī)經(jīng)常啟動(dòng)

2021-03-09 10:46:40

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變頻恒壓供水控制器的作用與設(shè)計(jì)方案

變頻恒壓供水控制器的作用與設(shè)計(jì)方案伴隨著多線程電機(jī)變頻變速技術(shù)性的持續(xù)發(fā)展趨勢(shì)，變頻恒壓供水控制器被普遍地運(yùn)用到工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)牧業(yè)、科學(xué)研究和民用型等的各行各業(yè)，獲得了明顯的環(huán)保節(jié)能實(shí)際效果，巨大地

2021-03-10 14:00:39

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由變頻器和PLC密切配合的雙恒壓無(wú)塔供水系統(tǒng)

PLC和變頻器都是工業(yè)控制中最常用的設(shè)備，二者可以單獨(dú)使用，也可以密切配合，都能夠達(dá)到自動(dòng)化控制的目的，應(yīng)用非常的廣泛，今天就舉一個(gè)具體的例子：雙恒壓無(wú)塔供水系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)是由變頻器和PLC密切配合

2021-04-22 09:53:43

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PLC與變頻器相結(jié)合的經(jīng)典案例：雙恒壓無(wú)塔供水系統(tǒng)

2021-04-22 09:52:00

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V20變頻器PID控制恒壓供水操作指南

西門子基本型變頻器 SINAMICS V20 可應(yīng)用于恒壓供水系統(tǒng)，本文提供具體的接線及簡(jiǎn)單操作流程。

2021-05-07 09:53:05

基于PLC的變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

基于PLC的變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2021-07-05 09:27:13

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變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

本論文根據(jù)中國(guó)城市小區(qū)的供水要求，設(shè)計(jì)了一套基于PLC的恒壓供水控制系統(tǒng)。恒壓供水系統(tǒng)由可編程控制器、變頻器、水泵機(jī)組、壓力傳感器、工控機(jī)等構(gòu)成。本系統(tǒng)包含三臺(tái)水泵電機(jī)，它們組成變頻循環(huán)運(yùn)行方式

2022-05-10 17:50:27

經(jīng)典PLC編程案例：雙恒壓無(wú)塔供水系統(tǒng)

2023-03-03 15:58:09

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變頻器恒壓供水一次圖

變頻器恒壓供水一次圖免費(fèi)下載。

2023-04-03 09:54:31

變頻器恒壓供水控制回路

變頻器恒壓供水控制回路

2023-04-03 09:53:51

西門子V20變頻器PID控制恒壓供水的具體步驟

西門子V20變頻器PID控制恒壓供水的具體步驟具體步驟可參考如下：硬件接線西門子基本型變頻器 SINAMICS V20 可應(yīng)用于恒壓供水系統(tǒng)，本文提供具體的接線及簡(jiǎn)單操作流程。通過(guò)BOP設(shè)置

2023-04-10 09:49:35

經(jīng)典PLC編程案例——雙恒壓無(wú)塔供水系統(tǒng)

?? PLC和變頻器都是工業(yè)控制中最常用的設(shè)備，二者可以單獨(dú)使用，也可以密切配合，都能夠達(dá)到自動(dòng)化控制的目的，應(yīng)用非常的廣泛，今天就舉一個(gè)具體的例子：雙恒壓無(wú)塔供水系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)是由變頻器和PLC密切配合才能完成的，一般都在大的項(xiàng)目上使用。

2023-04-20 11:07:43

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PLC編程案例：雙恒壓無(wú)塔供水系統(tǒng)

2023-04-27 11:52:48

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abb變頻器acs510恒壓供水

abb變頻器acs510恒壓供水 ABB變頻器ACS510是一種專門設(shè)計(jì)用于恒壓供水系統(tǒng)的變頻器。隨著人們對(duì)節(jié)能環(huán)保技術(shù)的不斷追求，能夠有效提高水泵系統(tǒng)效率的設(shè)備也越來(lái)越受到廣大用戶的歡迎。作為

2023-08-23 18:20:01

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PLC對(duì)變頻器有哪些控制？

PLC對(duì)變頻器有哪些控制？

2023-09-27 09:38:00

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PLC通過(guò)Modbus轉(zhuǎn)profinet網(wǎng)關(guān)讀取并控制恒壓供水系統(tǒng)中的變頻器頻率

PLC通過(guò)Modbus轉(zhuǎn)Profinet網(wǎng)關(guān)(XD-MDPN100)在恒壓供水系統(tǒng)中讀取變頻器的頻率。該系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控逆變器的頻率，以確保水的供應(yīng)能夠保持恒定的壓力。PLC通過(guò)Modbus與變頻器通信

2023-11-09 17:42:19

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基于PLC+變頻器的恒壓供水控制應(yīng)用方案

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