文/陈程　银川中铁水务集团有限公司　宁夏银川　750001

基于PLC的变频调速恒压供水系统研究

文/陈程银川中铁水务集团有限公司宁夏银川750001

随着经济和社会的不断进步和发展，人们的生活水平有了很大的提高，使得人们对自己的生活质量和生活标准有了更高的要求。因此，传统的恒速供水已经不能满足人们正常的生产生活需要，为了提高用水质量和供水效率，PLC供水系统应运而生。PLC变频调速恒压供水系统是随着变频调速技术的发展而广泛应用于现代建筑中水处理系统形式，主要以变频恒压供水实现其目的和功能。在大多数情况下，为了保证居民用水可靠，还能够在一定程度上实现节能的目的，在采用PLC作为主控制器的同时还会以变频器作为配合，该系统经济节能，具有很全面的保护功能，工作稳定可靠，在各个领域的生产实践中都有广泛的应用。本文将对PLC的变频调速恒压供水系统做一个全面的探究。

PLC；变频调速；恒压供水；系统研究

随着我国城镇化进程不断加快，高层建筑不断增多，居民的用水量逐渐变大，就会导致在用水高峰期水压较低，需求量大于供水量等一系列问题，甚至有时候会无法正常供水。

传统的供水方式能量消耗大，自动化程度低，因此已经无法满足居民的正常用水需求。而PLC的变频调速恒压供水系统不仅能够保证水量能够自行调节，而且还可以用于无极调节水泵的转速，保持管网水压的恒定性，满足了用户的用水需求，同时也避免了传统供水消耗大的不足之处，更为重要的是，PLC变频调速恒压供水系统拥有独立的封闭水箱，能够对自来水进行二次消毒和净化保证用水的质量。

1、PLC的变频调速恒压水系统的简介

1.1PLC的定义和性质

PLC的全称是programmable logic control，中文意思即为可编程逻辑控制器，它是一种在编程基础上的存储器，内部面向客户的指令主要有内部存储程序执行逻辑运算、控制顺序、定时、计数与算数操作等，是一种主要通过数字或模拟式输入与输出控制各种类型的机械或者生产过程。

PLC与计算机的本质有些相像，大多数情况下应用于工业控制领域。PLC主要由电源、中央处理器、存储器、输入输出接口电路、功能模块和通信模块等硬件组成，有采样输入、执行用户和刷新输出三个运行过程。

1.2PLC的功能

PLC独特的自身优势在于其系统编程简单明了，而且使用简洁方便。它由上千个编程元件组成，能够完成复杂的程序运行工作，拥有强大的功能和很高的性价比。PLC实现了运行过程的系统化、模块化与标准化，有着一套完善的硬件配套设备，大大方便了用户的使用，增强了适用性。PLC产品无论是硬件系统还是软件系统，都十分优秀，而且抗干扰性强，非常可靠，能够作为工业设备广泛使用，无疑也证明了这一点。PLC的设计和安装方便快捷，而且调试简单，更加方便客户的使用。PLC还拥有十分强大的自我诊断和显示的功能，很少发生故障，而且维修方便，能够长期使用。

2、PLC的变频调速恒压供水系统控制原理和运行过程

2.1原理

恒压供水系统主要是利用比例--积分--微分控制器进行调节，对给定压力与来自压力传感器的压力值进行反馈。再根据输出值控制电动机的转速，PLC指令和变频器的PID是控制调节功能的主要控制器。它的工作原理分为手动运行与自动运行两种运行方式。其中手动运行是需要人为的通过远程或者就地按下按钮启动或者停止水泵的运作，大多数情况下是应用于检修或者是变频器发生故障时。需要注意的是，在手动的方式下，在电源出现停机发情况，系统也会停止运行，待到电源恢复正常以后手动重新启动就可以重新继续运行。自动运行又叫自动恒压供水方式，这种供水方式的特点是无需人为干预，可以自动达到管网压力恒定，先起先停，先停先开为其工作方式，压力传感器采样管网压力信号反馈到变频器中，变频器再根据设置好的设定值进行运算，将信号传送给电动机，电动机转速变化改变管网的压力，保证管网的设定值符合运行要求。

2.2构成要素

恒压供水系统主要由PLC控制技术，变频器控制技术，传感检测技术等技术要素构成。其中，整个系统的核心是PLC，起运行调速作用的是变频器，而传感检测技术主要是调节控制水泵的转速，实现这一功能主要通过信号的转化和测量的变化，然后利用变频器控制输入的频率。恒压供水系统的构成要素主要有PLC，变频器，压力传感器，控制面板，操作面板等。

3、变频恒压供水系统分析

3.1变频恒压供水系统的含义

变频恒压供水系统是以变动的频率来维持压力的恒定，也就是说，能够通过变频技术控制供水管网出口压力的稳定。变频恒压供水系统能够保持运行过程中的稳定，并且节约资源，安全可靠，因此得到了广泛的应用。

3.2变频恒压供水系统的运转方式

变频恒压供水系统实现满足用水供水需求，是通过对水泵的无限调速和水压的变化实现对水泵的自动控制，是目前世界上最先进的供水方式。

3.3变频恒压供水系统的优势

首先，变频恒压供水系统与传统的供水系统相比，更加高效节能，大概可以节能百分之三十到百分之六十左右。其次，变频恒压供水系统占地面积小，资金投入少，性价比高。然后，变频恒压供水系统自动化程度高，配置灵活，功能丰富，灵活可靠。再者，变频恒压供水系统运行较为合理，危险度低，能够提高水泵的使用时间。最后，变频恒压供水系统操作简单方便，节省人力物力，节约成本。

3.4变频恒压供水系统的设备特点

变频恒压供水系统与PLC技术相结合，使得系统程序更加安全可靠，灵活有效，而且功能齐全，反应速度快。变频恒压供水系统启动设置为软启动，减少启动电流的冲击，延长使用寿命。在生活消防上能够实现一机两用，提高使用效率。

结语：

PLC和变频器以及上位机等有机组合成的变频恒压供水控制系统具有节能安全的特点，同时，上位机系统能够实时的对故障进行监测和诊断。变频器的应用，大大提高了系统的安全性，避免了启动时的大电流冲击。PLC的变频调速恒压供水系统的有效应用，在很大程度上能够保证供水量的稳定和效率的提高，而且它的性能稳定，运行时安全可靠，有着明显的节能效果，具有很大的经济效益。PLC不仅能够解决居民的供水需求问题，而且提高了水资源的利用率，在未来的发展过程中，有着十分光明的发展前景，作为一个新兴产业，一定能够发挥出其应有的价值，造福于人类。

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