基于臺達plc與變頻器實現供水系統(tǒng)自動恒壓控制

1 前言

　　常規(guī)的供水系統(tǒng)采用水泵定速控制，通過改變閥門的大小的方法調節(jié)流量和壓力，以達水壓恒定。這種方式在運行中存在以下問題。

　�。�1）人工操作存在調節(jié)滯后，整個系統(tǒng)穩(wěn)定性差，自動化程度低，使得溢水管經常排水造成資源浪費；

　�。�2）水泵定速運行，不僅造成電能的浪費，而且由于泵長期高速運行，易使軸承損壞，影響泵的使用壽命，且備用水泵出現過銹死的現象；

　�。�3）每年夏天用水高峰時段水壓不能得到保證，當出現了突發(fā)性電網故障時，由于水量不足給企業(yè)生產造成不便；

　　為了提供恒壓供水，因而對飲料公司供水系統(tǒng)進行改造就顯得非常重要�？删幊绦蚩刂破鳎ê喎Qplc）是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。具有通用性好，可靠性高，安裝靈活，擴展方便，性價比高等一系列優(yōu)點，而且其總線與網絡能力越來越強，可方便地與上位機組成控制系統(tǒng)，實現系統(tǒng)的高性價比和高效能運作。

　　本文采用臺達公司的plc和變頻器產品研制開發(fā)了一種自動恒壓供水控制系統(tǒng)，可有效減輕工作人員的負擔，提高供水系統(tǒng)的優(yōu)化運行程度，增強系統(tǒng)抗干擾性，避免硬件老化損失。

2　系統(tǒng)簡介

　　為改善生產環(huán)境，某大型飲料公司投資清潔水技改工程并建成一座日產水5萬頓的供水系統(tǒng)，分別建設了抽水泵系統(tǒng)、加壓泵系統(tǒng)和高位水池。根據公司用水需求特點，從抽水泵系統(tǒng)過來的水一部分直接供給生產用水部門，一部分則需通過加壓泵輸送到高位水池，而供給生產用水部門的水壓與供給高位水池的水壓相差較大。同時高位水池距抽水泵房較遠達十多公里，高位水池的液位高低和加壓泵系統(tǒng)的設計以及如何與抽水泵系統(tǒng)“聯動”也是較難解決的。

　　鑒于以上特點，從技術可靠和經濟實用角度綜合考慮，我們設計了用plc控制與變頻器控制相結合的自動恒壓控制供水系統(tǒng)，同時通過主水管線壓力傳遞較經濟地實現了加壓泵系統(tǒng)與抽水泵系統(tǒng)“遠程聯動”的控制目的。

3　系統(tǒng)方案

　　系統(tǒng)的控制以臺達的dvp-eh型dvp64eh00r plc為技術平臺，dop-a57cst觸摸屏為操作界面，vfd110b43a變頻器作為執(zhí)行構件。觸摸屏通過com2口與dvpeh　plc 的com口相連，采用modbus協議。plc通過rs485口控制變頻器（便于擴充），支持modbus協議。另外還包括施耐德公司的軟啟動器、電機保護器、數據采集及其輔助設備組成（見圖1）。

　　3.1 抽水泵系統(tǒng)

　　整個抽水泵系統(tǒng)有150kw深井泵電機四臺，90kw深井泵電機兩臺，采用變頻器循環(huán)工作方式，六臺電機均可設置在變頻方式下工作。采用一臺150kw和一臺90kw的軟起動150kw和90kw的電機。當變頻器工作在50hz，管網壓力仍然低于系統(tǒng)設定的下限時，軟起動器便自動起動一臺電機投入到工頻運行，當壓力達到高限時，自動停掉工頻運行電機。

　　系統(tǒng)為每臺電機配備電機保護器，是因為電機功率較大，在過載、欠壓、過壓、過流、相序不平衡、缺相、電機空轉等情況下為確保電機的良好使用條件，達到延長電機的使用壽命的目的。

　　系統(tǒng)配備水位顯示儀表，可進行高低位報警，同時通過plc可確保取水在合理水位的水質監(jiān)控，同時也保護電機制正常運轉工況。

　　系統(tǒng)配備流量計，既能顯示一段時間的累積流量，又能顯示瞬時流量，可進行出水量的統(tǒng)計和每臺泵的出水流量監(jiān)控。