PLC在变频供水泵中的应用

基于PLC的变频供水控制系统的应用[摘要] 本章概述了工业控制系统的调试技术，对基于plc的峡山水库自来水厂变频供水控制系统的现场调试过程进行了细致的阐述，并就pid参数整定的现场调试方法进行了具体说明，充分体现了调试技术在自动控制系统中的重要性，最后总结了基于plc 的变频供水系统的优点和适用范围，对系统的推广应用有较好的支持。

[关键词] plc 变频供水系统自动控制工业控制1.基于plc的变频供水控制系统的调试工业控制系统本身是比较复杂的，系统的应用不仅受到系统设计、实现技术的影响，受到温度和湿度、震动和冲击、灰尘和腐蚀性气体等环境条件给工业生产过程造成的干扰，同时还要受到电源质量、运行条件、维护条件等具体应用条件的影响，因此，为了保证控制系统能够稳定、可靠、长期地工作，必须在工业生产现场进行控制系统的进一步调试。

1.1调试技术控制系统的调试是一个系统工程，必须要对所有的运行模式进行测试，在软、硬件系统设计、联调成功的基础上，还要进行现场调试，即首先确保设备、仪器、管道、线路等安装、连接正确，然后再启动相关的设备，进行系统功能测试和运行测试。

⑴系统设计传统的系统调试阶段是指从控制系统的设备安装完毕开始算起，但是，从广义角度来讲，系统调试应该从设计阶段开始算起，只有在系统设计中保证控制系统应满足的功能要求，才能确保系统运行阶段各项功能的实现。

控制系统的设计涉及到工艺流程设计、系统功能设计、软件系统设计、硬件系统设计和系统总成设计，设计者应该在提交控制系统设计方案的同时，提交系统测试方案，以便于对所有的功能模块和运行模式进行测试，这其中应包括实施测试的人员、具体的调试方法、步骤和措施。

在软件系统、硬件系统分别独立调试成功以后，还要进行软、硬件系统联调，以确保系统设计无误。

⑵初步测试控制系统的设备就位、调试和运维人员到位、调试计划通过、运行条件满足后，就可以开始系统的初步测试。

在控制系统的设备启动运行前，应做好各项准备工作：所有设备的安装均符合设计图纸要求和实际操作要求；所有的测量设备和监控装置均按制造商的要求和工程需要完成安装；工业管道、线路等安装、调试完毕，并确保满足系统运行条件；各类设备安装牢固，确保运行安全；传感器和执行器等控制设备安装、连接正确，主要部件应有冗余；配套设备运行平稳、正常。

plc恒压供水一拖一工变频控制要求PLC恒压供水一拖一工变频控制要求是指使用可编程控制器（PLC）实现恒压供水系统中的一拖一工况控制，并通过变频控制达到恒压供水的要求。

下面将详细介绍PLC恒压供水一拖一工变频控制的要求。

一、恒压供水系统概述恒压供水系统是指在供水过程中，根据用户需求自动调节泵运行状态和水流量，保持出水压力恒定。

这样可以有效地解决水压不稳定、压力波动大等问题，提高供水效果和用户体验。

二、一拖一工况控制1. PLC控制方式：使用PLC作为主控制设备，完成控制逻辑的编排和运行，具有高可靠性和灵活性。

2. 运行模式：恒压供水系统采用一拖一工况控制，即根据不同的用水情况，在需求发生变化时能够自动切换到恰当的工况，并调整泵的运行状态。

3. 控制策略：通过监测出水压力信号，采用反馈控制算法，对泵的转速、负载等进行调节，以保持出水压力恒定。

4. 排水处理：当水池水位过高或过低时，PLC会自动控制排水泵进行排水处理，保证水池水位处于正常范围内。

三、变频控制1. 变频器选型：根据泵的负荷情况和供水要求，选择适合的变频器。

变频器具有调整电机转速和输出频率的功能，可以有效控制泵的输出流量，并减少能耗。

2. 变频器参数设置：设置变频器的工作参数，如最大输出频率、起动频率、运行频率等，以满足实际工况要求。

3. 变频器运行模式：设置变频器的运行模式，如V/F控制模式、矢量控制模式等，根据实际情况选择最合适的模式。

4. 变频器保护功能：设置变频器的过流保护、过载保护、过压保护等功能，以保证系统的安全运行。

总结：使用PLC恒压供水一拖一工变频控制，能够提高供水系统的可靠性和稳定性，满足用户对恒压供水的需求。

同时，通过变频器的控制，可实现对泵的输出流量的调节和能耗的降低，进一步提高系统的运行效率。

该系统具有应用广泛、控制精度高等优点，在实际工程中有着很重要的应用价值。

PLC 变频器在恒压供水上的应用摘要建设节约型社会，合理开发、节约利用和有效保护水资源是一项艰巨任务。

根据高校用水时间集中，用水量变化较大的特点，分析了供水系统存在成本高，可靠性低，水资源浪费，管网系统待完善的问题。

提出以利用自来水水压供水与水泵提水相结合的方式，并配以变频器、软启动器、PLC、微泄露补偿器、压力传感器、液位传感器等不同功能等传感器，根据管网的压力，通过变频器控制水泵的转速，使水管中的压力始终保持在合适的范围。

从而可以解决因楼层太高导致压力不足及小流量时能耗大的问题。

另外水泵耗电功率与电机转速的三次方成正比关系，所以水泵调速运行的节能效果非常明显，平均耗电量较通常供水方式节省近四成。

结合使用可编程控制器，可实现主泵变频，副泵软启动，具有短路保护、过流保护功能，工作稳定可靠，大大延长了电机的使用寿命。

关键词：变频调速，PLC，恒压供水，自动控制PLC FREQUENCY CONVERTER IN THEAPPLICATION OFCONSTANT PRESSURE ON THE WATERABSTRACTBuilding the conservation-oriented society, the reasonable development, saves and the effective protecting water resources is an arduous task. Be centralized according to the university water used time, the water consumption change major characteristic, analyzed the campus original water supply system existence cost to be high, the reliability was low, the water resources waste, the pipe network system treated the consummation the question. Proposed that draws water the way which using the running water hydraulic pressure water supply and the water pump unifies, and matches by the inverter, the soft starter, PLC, Micro reveals the compensator, the pressure transmitter, the fluid position sensor and so on. according to the network management pressure, controls water pump's rotational speed through the inverter, causes in water pipe's pressure maintains at throughout the appropriate scope, thus may solve the problem which the floor high pressure is too insufficient when small current capacity the energy consumption is big.Moreover the water pump consumes the electric power and the electrical machinery rotational speed is proportional three cubed the relations, therefore the water pump velocity modulation movement's energy conservation effect is obvious, the average power consumption usual water supply way saves 40%.The union uses the programmable controller, may realize the main pump frequency conversion, the auxiliary pump soft start, has the short circuit protection, the overflow protection function stably, the work reliable, lengthened electrical machinery's service life greatly.目录摘要ABSTRACT目录第一章绪论1.1变频恒压供水产生的背景和意义1.2变频恒压供水系统的国内研究现状第二章变频恒压供水系统结构及工艺流程2.1 恒压供水系统原理2.2 工艺流程第三章硬件设计方案3.1主要器件选型3.1.1 PLC简介3.1.2 PLC的选型3.1.3 变频器简介3.1.4 变频器的选型3.2供水系统电气设计3.3变频器、PLC接线图及参数设置3.4 PLC I/O分配表第四章软件设计方案4.1 梯形图的基本绘制规则4.2 程序流程图4.3 程序清单总结致谢参考文献第一章绪论1.1变频恒压供水产生的背景和意义水已经成为中国21世纪的热点问题，水有其自然属性，它既是一种特殊的、不可替换的资源，又是一种可重复使用、可再生的资源；水又有其经济和社会属性，不仅工业、农业的发展要靠水，水更是城市发展、人民生活的生命线。

基于PLC的变频恒压供水系统的设计一、概述供水系统的重要性及其在现代社会中的应用：供水系统在现代社会中具有至关重要的地位。

随着城市化进程的加速和人口规模的不断扩大，稳定、高效、节能的供水系统已成为满足居民生活需求、保障工业生产和推动城市可持续发展的重要基础设施。

变频恒压供水系统的优势：变频恒压供水系统是指在供水管网中用水量发生变化时，出口压力保持不变的供水方式。

相比传统的水塔、高位水箱、气压罐等供水方式，变频恒压供水系统具有以下优势：高效节能：变频恒压供水系统能根据用水量自动调节水泵转速，节能效果显著，可节能3060。

PLC在变频恒压供水系统中的应用：PLC（可编程逻辑控制器）在变频恒压供水系统中的应用，使得系统能够通过微机检测、运算，自动改变水泵转速以保持水压恒定，满足用水需求。

PLC的应用不仅提高了系统的可靠性和稳定性，还简化了系统控制接线，方便了维修和调试。

系统原理：变频恒压供水系统以管网水压（或用户用水流量）为设定参数，通过微机控制变频器的输出频率从而自动调节水泵电机的转速，实现管网水压的闭环调节（PID），使供水系统自动恒稳于设定的压力值。

设备特点：变频恒压供水系统采用可编程控制器，程序灵活多变，精度高，可靠性强，功能多，反映速度快。

系统还配有稳压泵或稳压罐稳压，在用水量小到一定值时，主泵可停止运转，减少水泵电机的机械磨损并且节约电能。

应用前景：变频恒压供水系统作为一种先进的、合理的节能供水系统，在工业、商业和居民生活等领域具有广泛的应用前景。

它不仅能够满足用户对水压和水量的要求，还能够提高供水品质和供水效率，是一种理想的现代化建筑供水设备。

1. 供水系统的重要性和挑战供水系统在城市发展中扮演着至关重要的角色，它直接关系到居民的生活质量和健康。

一个可靠的供水系统能够确保居民获得充足、安全的饮用水，同时支持城市的工业、农业和其他用水需求。

保障居民健康：水质的好坏直接关系到居民的健康。

供水系统需要确保提供的水质符合卫生标准，以减少水源性疾病的传播。

plc高楼供水实施方案
在高楼供水系统中，PLC（可编程逻辑控制器）的应用已经成为一种常见的解
决方案。

PLC可以实现对供水系统的自动化控制，提高了供水系统的稳定性和效率。

本文将就PLC高楼供水实施方案进行详细介绍。

首先，PLC在高楼供水系统中的应用主要包括以下几个方面，一是对水泵的控制，包括启停控制、变频控制等；二是对水箱水位的监测和控制；三是对供水管道的压力和流量的监测和控制；四是对故障的诊断和报警。

通过PLC的程序控制和
监测，可以实现对整个供水系统的自动化管理。

其次，PLC高楼供水实施方案需要考虑的关键技术包括以下几点，一是PLC
程序的编写，需要根据实际的供水系统特点和需求进行编写；二是传感器的选择和安装，包括水位传感器、压力传感器、流量传感器等；三是执行元件的选择和布置，包括电磁阀、电动执行器、变频器等；四是通信接口的设计，包括与上位机的通信接口、远程监控系统的接入等。

最后，PLC高楼供水实施方案的优势主要体现在以下几个方面，一是提高了供
水系统的稳定性和可靠性，减少了人为操作的失误；二是提高了供水系统的效率，节约了能源和人力成本；三是方便了对供水系统的远程监控和管理，提高了管理的便利性和及时性。

综上所述，PLC高楼供水实施方案是一种先进的、可靠的自动化控制方案，可
以有效提高供水系统的运行效率和管理水平。

在未来的供水系统建设中，PLC技
术将会得到更广泛的应用和推广。

远程与继续教育学院本科生毕业论文（设计）题目：基于PLC和变频器在供水系统中的应用学习中心：重庆市长寿区奥鹏学习中心层次：专科起点本科专业：电气工程机自动化年级： 2013 年春季学号： 201303547431学生：杨月红指导教师：高国娟完成日期： 2014 年 12 月 26日内容摘要本论文先从供水系统的控制理念、方案设计出发，从PLC和变频器的选择、应用和对变频器的选择、安装，以及与PLC可编程控制器共同实现供水系统的控制的操作要点、安装要点、调试要点进行详细的介绍；并对改造后的结论通过计算得出合理的结论。

关键词：控制系统；变频器和PLC的选择、安装；变频器与PLC的调试；目录内容摘要 (I)引言 (1)1 绪言 (2)2 PLC和变频器在供水系统的运用 (3)2.1 PLC和变频器在供水系统的基本控制原理 (3)2.1.1 供水系统原理 (3)2.1.2 PLC和变频器的选择 (4)2.1.3 PLC和变频器等构成的控制系统接线图 (7)2.1.4 手/自动变频方式 (9)2.2 PLC和变频器的安装 (9)2.2.1 PLC的安装 (10)2.2.2 变频器的安装 (11)3 变频器调试 (14)3.1 变频器的空载通电试验 (14)3.2 变频器带电机空载运行 (14)3.3 变频器带载荷试运行 (15)3.4 变频器与PLC的RS485通讯 (15)4 变频器故障处理与分析 (18)5 变频器改造的作用及效果 (19)6 结论 (21)参考文献 (22)变频器是运动控制系统中的功率变换器。

当今的运动控制系统是包含多种学科的技术领域，总的发展趋势是：驱动的交流化，功率变换器的高频化，控制的数字化、智能化和网络化。

因此，变频器作为系统的重要功率变换部件，提供可控的高性能变压变频的交流电源而得到迅猛发展。

20 世纪80 年代后期，变频器被引进中国市场，人们对变频器的了解也仅处于初期阶段，而且市场上变频器的数量还十分有限，且价格高昂，所以变频器在80年代运用具有很多局限性，变频器的发展也很缓慢。

浅谈变频器-PLC在供水控制系统中的应用【摘要】本文主要指出变频器-plc在供水系统中的工作原理及运转优势等问题，并分析与阐述变频器-plc在供水控制系统中的自动化应用。

【关键词】变频器-plc；供水系统；应用０．前言目前，在我国水位控制中有绝大部分的水泵电机还不是变速拖动，不变速电机将大量的耗能浪费在调节供水量变化、开停水泵中，这样既降低了电机的工作效率、缩短电机寿命，同时也会由于电机频繁启动、停止造成故障率的上升，严重浪费水资源，而系统的维护工作量与成本也有所增加。

随着我国高位用水与工业用水的日益增多，传统的控制方法已无法满足发展需要。

过去，采用人工形式进行水位控制，而由于不可能时时刻刻监测水位情况，因此难以控制水泵的工作启停，经过使用机械或者浮标等水位控制设备后，供水情况有所好转，但还是由于机械装置的可靠性差、故障点多，产生诸多维修麻烦。

变频技术的应用，体现了在节能、恒压等多方面的优越性，可妥善解决以上问题，无论是选择plc还是单片机与变频器结合的方式，都可构成良好的系统，并达到控制效果。

从硬件的接口方面考虑，单片机的电路相对复杂；从软件的设计方面考虑，plc相比单片机来说，其编程更加直观；从经济角度考虑，由于当前我国plc 技术已经日益成熟，小型plc的成本与单片机不相上下，再加上供水系统需要根据现场情况不断调整参数，而plc软件中对参数的调整相对更方便，利于售后人员的掌握，极大提高工作效率。

因此，变频器-plc在供水控制系统中的应用得以广泛认可，且控制效果十分好。

设计硬件接口的方便可行、软件的简单实用，提高了可靠性与安全性，带来高性价比的供水控制系统。

通过供水系统中引入变频器-plc技术，既改善了传统用水阀门的劣性，而且实现了节能环保、恒压控制等，符合当前可持续发展社会的需求。

１．变频器-plc在供水控制系统中的工作原理一般控制系统中的一台变频器可以带动三台水泵，而每台水泵的工作既可在常规模式下进行，也可实现变频泵，但是每台泵也只能处于其中一种模式中，通过两个继电器之间的互相锁定，可确保其安全性与可靠性。

变频器与PLC恒压供水系统的设计与应用本系统是由三台水泵供水,它分别由电动机M1、M2、M3进行拖动。

而三台电动机又分别由三个变频接触器KM1、KM3、KM5和三个工频接触器KM2、KM4、KM6控制如图1。

每一台电动机都是先变频低速启动,然后根据供水的需要,由低速向高速逐渐增高。

当达到最高速时,若供水量还是不足,则转变成工频全速运行。

变频器工作时速度的转换及变频与工频的切换,由供水网远传压力表W2中心触头CCI与设定电位器W1—— VCI比较,变频器输出Y1或Y2到PLC的X12或X13经100秒识别进行相应切换。

2 恒压供水的控制方法本恒压供水系统采用变频器与PLC共同控制,具体实现如下。

首先系统通过供水网远传压力表W2中心点电压变化传到变频器CCI端和预设压力的电压VCI比较从变频器Y1或Y2输出到PLC 的X12或X13,进行加减乘除逻辑运于闲置状态。

系统工作时二台运行,一台备用。

在此情况下,运行与备用的水泵每星期算后,将得到的输出信号去控制KM1—KM6的通断,通过PLC与变频器的调节,达到恒压供水的目的。

控制要求如下。

(1)共有三台水泵,按设计要求,水泵的配置必须充分考虑供水余量,因此,在多台水泵供水的情况下,必然存在有的水泵长期处轮换一次,如图2所示。

(2)用水高峰时,一台工频全速运行,一台变频运行；用水低谷时,只有一台变频运行。

(3)三台水泵分别由电动机M1、M2、M3拖动。

而三台电动机又分别由变频接触器KM1、KM3、KM5和工频接触器KM2、KM4、KM6控制。

(4)变频器的启动,在自动状态下,PＬＣ的X0接通、变频接触器KM闭合。

PLC的Y0输出到变频器FWD正传启动。

(5)变频器输出频率与反馈电压信号ＣＣI成反比,既反馈信号低,变频速度高。

信号高则反之。

(6)变频器的速度及变频的切换由供水网远传压力表W2来控制,最终控制M1、M2、M3。

(7)水泵投入工频运行时,电动机的过载由热继电器FR1、FR2、FR3保护,手动复位,并有报警信号。

本科毕业论文（设计）论文题目: PLC和变频器在矿区节能供水系统中的应用学生姓名：所在院系：所学专业：导师姓名：完成时间：摘要随着社会经济的飞速发展，对矿区供水的数量、质量、稳定性提出了越来越高的要求。

我国矿区尤其是老矿区供水自动控制系统配臵相对落后，机组的控制主要依赖值班人员的手工操作。

控制过程繁琐，而且手动控制无法对供水管网的压力和水位变化及时作出恰当的反应。

为了保证供水，机组通常处于超压状态运行，不但效率低、耗电量大，而且矿区管网长期处于超压运行状态，曝损也十分严重。

本论文结合我国供水的现状，设计了一套基于PLC的变频调速恒压自动控制供水系统。

变频调速恒压供水自动控制系统由可编程控制器、变频器、水泵电机组、压力传感器以及控制柜等构成。

系统采用一台变频器拖动4台电动机的起动、运行与调速，采用循环使用的方式运行。

在变频调速恒压供水系统中，单台水泵工况的调节是通过变频器改变电源的频率f来改变电机的转速n，从而改变水泵性能曲线得以实现的。

分析水泵工况的能耗比较图，可以看出利用变频调速实现恒压供水，当转速降低时，流量与转速成正比，功率以转速的三次方下降，与传统供水方式中用阀门节流方式相比，在一定程度上可以减少能量损耗，节能效果明显。

关键词: PLC , 变频调速，恒压供水The application of PLC and Frequency changer to miningarea's water-supplyAbstractWith the progress development of social economic and the construct of mining area continuously enlarge, increasing of population and standard of living of people continuously improved, more and more demanding to quantity, quality and stability of water supply bring forward in mining area . The automatic degree of waterworks in town is much lower than thecorrespondence in city. Especially in someold waterworks, the equipment of automatic control system is dropped behind. The control of unit is mainly depended on manual operating of watches. The process of control is very complicated and that manual control can't meet the change of pressure in the pipes and the water level of the pure pond. It also can't act the proper feedback in time. For the sake of water supply, theelectromotor u nit usually works in the state of over charge. Not only efficiency of electromotor is low and electricity consuming is bigger, but also the pressure of pipes is overload in long term. On the basis of analyzing status in quo of the waterworks in our country, this paper designs a suit of constant pressure water supply automatic control system by using variable frequency speed-regulating technology based on PLC.The system is made up of PLC, transducer, units of pumps and electromotors, pressure sensor, industrial control computer and console. The system is used a transducer to make four electromotors starting, running and timing.To tune up the frequency of power supply by the transducer in the system, this adjusting make the speed of electromotor and performance curve of pump change. At last, it make the status of a pump alter. Through analyzing the figure of energy wasting of pump, the quality in pipes is direct proportion of the speed of pump if the speed of pump is reduced. The power of electromotor fell the cube of the speed of pump. So the energy wasting of constant pressure water supply based on variable frequency speed regulating technology is envident less than the traditional mode is used throttle to supply water.Key Words: PLC, Frequency changer, Constant pressurewater-supply目录1 绪论 (1)1.1 水泵电机的调控技术 (1)1.1.1 调速节能 (1)1.1.2 常用的调速方式 (3)1.2 多泵恒压供水系统中的关键问题和本文的主要研究内容 (6)1.2.1 多泵恒压供水的关键问题 (6)1.2.2 本文的主要研究内容 (6)2 变频调速恒压供水系统能耗机析 (7)2.1 水泵理论及水泵工况点确定的研究 (7)2.1.1 水泵的工作参数 (7)2.1.2 水泵理论工况点的确定 (9)2.2 水泵工况的调节 (10)2.3 变频调速恒压供水系统能耗机理分析 (11)2.3.1 水泵工况的调节程 (11)2.3.2 调速范围的确定 (13)3 变频调速恒压供水系统的设计 (13)3.1 系统的方案设计及具体要求 (13)3.1 系统的方案设计及具体要求 (13)3.1.1 供水系统的总体方案设计 (13)3.1.2 供水系统的具体要求 (13)3.1.3 总体设计方法 (14)3.2 系统硬件设计 (15)3.2.1 硬件电路设计 (15)3.2.2 系统控制电路设计 (15)3.2.3 系统软件设计及变频器主要功能的预臵 (17)4 结束语 (19)致谢 (20)参考文献 (21)1 绪论矿区传统供水系统由交流接触器接通外电运行，全部机组的控制都依赖人工进行手工操作，接触器控制过程繁琐，手动控制系统无法对供水管网的压力和水位变化及时作出恰当的反应，机组通过自藕降压启动，电流对机组的冲击较大，而且为保证供水，机组通常处于超负荷运行状态，不但效率低、耗电量大，而且矿区管网长期处于超压运行状态，曝损也十分严重。

基于PLC的变频调速恒压供水系统设计与实现一、本文概述随着工业自动化的发展，变频调速技术在供水系统中的应用越来越广泛。

基于PLC（可编程逻辑控制器）的变频调速恒压供水系统，以其高效、稳定、节能的特点，成为当前供水系统设计的重要趋势。

本文旨在探讨基于PLC的变频调速恒压供水系统的设计与实现方法，以期为相关领域的工程应用提供有益的参考。

文章首先介绍了供水系统的基本构成和功能需求，包括恒压供水的重要性以及变频调速技术在供水系统中的应用优势。

随后，详细阐述了基于PLC的变频调速恒压供水系统的总体设计方案，包括硬件选型、软件编程、系统控制策略等方面。

在此基础上，文章重点探讨了系统实现过程中的关键技术问题，如PLC编程实现、变频器的选择与配置、压力传感器信号的采集与处理等。

通过本文的研究，期望能够为供水系统的设计与实现提供一种有效、可靠的解决方案，同时推动变频调速技术在供水领域的应用和发展。

二、系统需求分析和设计目标随着现代工业技术的快速发展，供水系统的稳定性和效率成为了评价一个城市或企业基础设施水平的重要指标。

传统的供水系统往往存在能耗高、调节性差、压力不稳定等问题，无法满足现代供水系统的要求。

为了解决这些问题，本文提出了一种基于PLC的变频调速恒压供水系统设计方案。

稳定性需求：供水系统需要保持长时间的稳定运行，确保供水压力的稳定性，避免因压力波动对供水质量造成影响。

节能性需求：传统的供水系统往往存在能耗高的问题，新的供水系统需要采用先进的控制技术，降低能耗，提高能源利用效率。

调节性需求：供水系统需要能够根据实际需求，自动调节供水流量和压力，以满足不同时段、不同区域的供水需求。

实现供水系统的恒压供水：通过PLC控制系统，实时监测供水压力，根据压力变化自动调节变频器的输出频率，从而控制水泵的转速，实现恒压供水。

提高供水系统的稳定性：采用先进的控制算法，确保供水系统在各种工况下都能保持稳定的运行状态，避免因压力波动对供水质量造成影响。

第九卷7CAMETA0 引 言随着社会经济的飞速发展，人们对城市供水的数量、质量、稳定性提出了越来越高的要求。

在居民小区生活用水、工业用水、各类自来水厂等供水系统中，原来均是采用水塔、高位水箱等设备，这些设备不但占地广、投资大，能耗高、而且越来越不能满足现代化的供水要求。

变频调速技术是一种新型的交流电机无级调速驱动技术，它以其独特优良的控制性被广泛应用在速度控制领域。

数据采集监控系统SCADA （Supervisory Control and Data Acquisition）具有丰富的设置项目，使用方式灵活，功能强大，具有操作方便简单、界面友好、编程易掌握、与PLC通讯良好等优点。

我们采用德国西门子公司的西门子S7－200 PLC与SCADA软件WinCC相结合，设计出变频恒压供水系统，可以取得较好的恒压供水效果。

1 控制系统硬件构成与恒压控制原理1.1 控制系统硬件构成设计 控制对象是某校区供水系统，根据校区的实际用水情况，白天用水量大，需开动一台大泵和一台小泵，就能满足生产需要。

晚上用水低峰时，只需开动一台大机就能满足供水需要。

因此采用一大一小两台水泵，用二台变频器控制水泵电机。

控制器硬件电路图如图1所示。

中心控制器采用德国西门子公司的S7-226 P L C （24I /16O ），可满足系统对数字开关量的要求。

系统采用两只量程为0~1.0Mpa由两台FT-1压力传感器分别检测两台水泵后的输水管道的压力，压力变送器将检测到的压力信号转换为4~20mA的电流信号，送到PLC的模拟量输入模板EM231，通过PLC的PID运算，由模拟量输出模块EM232板输出4~20mA的电流到变频器频率给定接口，通过改变水泵电机运行频率从而调整管网压力。

考虑到电机性能上的差异及机械负载的不相同，变频器容量应是电机容量的1~2倍。

另外，也可根据生产机械所需的实际转矩与稳定运行时的转速，求其乘积，得到所需电机的轴上功率，据此确定变频器容量。

《基于PLC恒压变频供水系统的设计与实现》篇一一、引言随着现代工业和城市化进程的快速发展，供水系统的稳定性和效率问题越来越受到关注。

恒压变频供水系统作为一种先进的供水技术，通过精确控制水泵的转速和输出，实现了水压的稳定供应。

本文将详细介绍基于PLC（可编程逻辑控制器）的恒压变频供水系统的设计与实现过程。

二、系统设计1. 需求分析在系统设计阶段，首先需要对供水系统的需求进行详细分析。

包括供水范围、水压要求、水泵数量及功率等。

同时，还需考虑系统的稳定性、可维护性及节能性等因素。

2. 硬件设计硬件设计是恒压变频供水系统的基础。

主要包括PLC控制器、变频器、水泵、压力传感器等设备。

其中，PLC控制器负责整个系统的控制与协调，变频器用于调节水泵的转速，压力传感器则用于实时监测水压。

3. 软件设计软件设计是实现恒压变频供水系统的关键。

通过PLC编程，实现对水泵的转速、输出及水压的精确控制。

同时，还需设计友好的人机界面，方便操作人员对系统进行监控与操作。

三、系统实现1. PLC编程PLC编程是实现恒压变频供水系统的核心。

通过编写梯形图或指令表，实现对水泵的转速、输出及水压的精确控制。

在编程过程中，需充分考虑系统的稳定性、响应速度及节能性等因素。

2. 硬件连接与调试将PLC控制器、变频器、水泵、压力传感器等设备连接起来，进行系统调试。

确保各设备之间能够正常通信，并实现精确的控制与协调。

3. 人机界面开发开发友好的人机界面，方便操作人员对系统进行监控与操作。

人机界面应具有直观、易操作、信息丰富等特点，能够实时显示水压、水泵状态等信息。

四、系统测试与优化1. 系统测试在系统测试阶段，需要对恒压变频供水系统进行全面的测试，包括稳定性测试、响应速度测试、节能性测试等。

确保系统能够满足实际需求。

2. 参数优化根据测试结果，对系统的参数进行优化，以提高系统的性能和稳定性。

优化过程中，需充分考虑系统的实际运行情况及外界环境因素。

1 引言恒压供水系统对于某些工业或特殊用户是非常重要的，例如在某些生产过程中，若自来水供水压力不足或短时断水，可能会影响产品质量，严重时使产品报废和设备损坏。

又如当发生火警时，若供水压力不足或无水供应，不能迅速灭火，可能引起重大经济损失和人员伤亡。

所以，某些用水区采用恒压供水系统，具有较大的经济和社会意义。

基于上述情况对某生活区供水系统进行了改造，采用PLC作为中心控制单元，利用变频器与PID 相结合，根据系统状态可快速调整供水系统的工作压力，达到恒压供水的目的，提高了系统的工作稳定性，得到了良好的控制效果。

2 系统结构与工作原理供水系统由主供水回路、备用回路、储水池及泵房组成，其中泵房装有1#～3#共3台150kW泵机。

另外，还有多个电动闸阀或电动蝶阀控制各供水回路和水流量。

由于该供水网较大，系统需要供水量每小时开2台泵机向管网充压，供水量大时，开3台泵机同时向管网充压。

要想维持供水网的压力不变，在管网系统的管道上安装了压力变送器作为反馈元件，为控制系统提供反馈信号，由于供水系统管道长、管径大，管网的充压比较慢，故系统是一个大滞后系统，不宜直接采用PID调节器进行控制，而应采用PLC参与控制的方式来实现对控制系统调节作用。

可编程序控制器选择日本松下FP1-C40型，且配有A/D和D/A模块，其原理框图如图1所示。

变频器选择FRN1 60G7P-4实现电动机的调速运行。

控制系统主要由PLC、变频器、切换继电器、压力传感器等部分组成。

控制核心单元PLC根据手动设定压力信号与现场压力传感器的反馈信号经PLC的分析和计算，得到压力偏差和压力偏差的变化率，经过PID运算后，PLC将0～5V的模拟信号输出到变频器，用以调节电机的转速以及进行电机的软起动;PLC通过比较模拟量输出与压力偏差的值，通过I/O端口开关量的输出驱动切换继电器组，以此来协调投入工作的电机台数，并完成电机的起停、变频与工频的切换。

通过调整电机组中投入工作的电机台数和控制电机组中一台电机的变频转速，使动力系统的工作压力稳定，进而达到恒压供水的目的。

plc恒压供水一拖一工变频控制要求PLC恒压供水一拖一工变频控制要求PLC恒压供水一拖一工变频控制系统是一种基于可编程逻辑控制器（PLC）和变频器的智能供水系统，它能够实现对供水系统的恒压控制和多个水泵的自动切换。

本文将介绍该系统的基本原理、工作流程以及相关要求。

一、基本原理PLC恒压供水一拖一工变频控制系统的基本原理是通过PLC控制器和变频器实现对供水系统的智能控制。

PLC控制器作为系统的核心，通过与传感器和执行器的连接，获取供水系统的实时参数，并根据预设的控制逻辑进行处理，最终输出控制信号给变频器，实现对水泵的启停和转速调节。

二、工作流程1. 参数采集：PLC控制器通过与压力传感器、流量传感器等连接，实时采集供水系统的压力、流量等参数。

2. 控制逻辑处理：PLC控制器根据用户预设的压力设定值和控制策略，对采集到的参数进行处理，比较实际压力与设定值之间的差异，确定控制策略。

3. 控制信号输出：根据控制策略，PLC控制器输出相应的控制信号给变频器，控制水泵的启停和转速。

4. 水泵控制：变频器接收到PLC控制器的信号后，控制水泵的启停和转速。

当实际压力低于设定值时，变频器启动水泵，并逐渐提高转速；当实际压力达到设定值时，变频器停止水泵或降低转速。

5. 系统监控：PLC控制器实时监测供水系统的运行状态，如压力变化、水泵故障等，并根据设定的报警条件进行报警处理。

三、系统要求1. 系统可靠性：PLC恒压供水一拖一工变频控制系统应具备高可靠性，能够稳定运行并保证供水系统的正常工作。

2. 系统稳定性：系统应具备良好的稳定性，能够快速响应用户需求并实现恒压供水。

3. 控制精度：系统应具备较高的控制精度，能够准确控制供水系统的压力，并确保在设定范围内波动。

4. 自动切换功能：系统应具备一拖一的自动切换功能，能够实现多个水泵的自动切换运行，确保供水系统的连续供水。

5. 报警功能：系统应具备完善的报警功能，能够监测供水系统的异常情况，并及时发出报警信号，提醒操作人员进行处理。