PLC在無負(fù)壓供水設(shè)備中的實(shí)際應(yīng)用
一伍宦、 設(shè)備概述
隨著我國城市化水平的提高给猾，城市人口急劇增加，居民小區(qū)不斷建設(shè)且樓房層數(shù)越來越高先朦，使原來自來水管網(wǎng)壓力出現(xiàn)不足缰冤，很多城市普遍存在著用水高峰期高層樓房上不去水的現(xiàn)象，導(dǎo)致高層居民用水難喳魏。目前棉浸，一般的解決辦法是修建水池或水箱，通過水泵二次加壓供水刺彩。
為解決此類問題迷郑，當(dāng)前均采用先進(jìn)的全自動無負(fù)壓供水設(shè)備，此供水設(shè)備可直接與自來水管網(wǎng)串接创倔，通過負(fù)壓消除器和穩(wěn)壓平衡器保護(hù)自來水管網(wǎng)不形成負(fù)壓嗡害，避免了修建混凝土蓄水池或設(shè)水箱的麻煩。此設(shè)備充分利用了自來水管網(wǎng)的原有壓力却值，在原有壓力的基礎(chǔ)上疊加一部分壓力卑竹，差多少，補(bǔ)多少私闭，使二次加壓設(shè)備的選型減小砾漓，節(jié)省投資，同時在使用過程中也可大大節(jié)能宽用，是目前最先進(jìn)最新的二次供水方式闭榛。
二、 設(shè)備應(yīng)用范圍
1阁陌、 流量范圍：1.5-1600噸/小時腊拍；
2、 揚(yáng)程范圍：21.6-225米;
3奖朴、 穩(wěn)流罐：0.5立方-50立方呆淑；
4、 壓力范圍 0 ～ 2.5MPA
5曼刀、 壓力調(diào)節(jié)精度：±0.01兆帕罗卿；
6、 環(huán)境溫度：０-40℃.
7魂务、 相對濕度 90 % 以下（電控部分）
8曼验、 電源 380v(1 ± 10 % ) ；50HZ ± 2HZ
9粘姜、 控制方式 單臺鬓照，恒壓
三熔酷、 設(shè)備方案：
本設(shè)備主要由變頻控制柜、穩(wěn)流調(diào)節(jié)器豺裆、負(fù)壓抑制器拒秘、水泵機(jī)組、儀表臭猜、閥門及管路等組成躺酒。
1、在本自動控制系統(tǒng)中蔑歌，變頻器我們采用了美國艾默生羹应，同時，為方便用戶進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)以及便于維修次屠，我們采用了人機(jī)界面觸摸屏脆逊，控制器采用了艾默生EC20，由于它具有兩個通訊端口拇蟋，并且可任意選擇通訊協(xié)議陌沟，組網(wǎng)方式如下：
2、EC20控制器通過COM0端口與人機(jī)界面通訊竹恃，人機(jī)界面作為主站，通過EMERSON PROTOCOL 協(xié)議與可編程通訊旅测，控制器為從站肘勾，通過MODBUS協(xié)議通訊。通過COM1端口與變頻器通訊兆布，可編程控制器此時作為主站箫废，變頻器為從站，采用的是自由口通訊協(xié)議佛或。
3譬功、通過此種組網(wǎng)方式，用戶對于壓力設(shè)定弧跑、輸出頻率奋隶、輔泵頻率、PID數(shù)值悦荒、切換時間唯欣、 延時時間、超壓設(shè)定搬味、壓力反饋等數(shù)十種參數(shù)可在觸摸屏上顯示境氢、 設(shè)置、修改碰纬，方便操作萍聊。對水泵工作狀態(tài)问芬、變頻器工作狀態(tài) 和系統(tǒng)水位等多個參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了即時跟蹤寿桨。滿足遠(yuǎn)距離監(jiān)測此衅、監(jiān)控及控制功能。
同時牛隅，還可方便監(jiān)測設(shè)備故障炕柔，方便維修。具有故障實(shí)時記憶功能媒佣。
四触法、 控制部分：
1、本設(shè)備具有手動和自動兩種控制方式据伏。
2展稼、在自動運(yùn)行中無水停機(jī)、有水自動開機(jī)骏庙，兩臺泵循環(huán)運(yùn)行俩堡，先啟先停，定期切換辣棉。
3氏诽、PID調(diào)節(jié)：PID閉環(huán)調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)水泵恒壓運(yùn)行。采用EC20的PID指令狰赘，由于本設(shè)備直接連于自來水管網(wǎng)壳凳，當(dāng)自來水壓力低于用戶所需要的設(shè)定壓力時，微機(jī)控制水泵啟動運(yùn)行扮人，直到管路的實(shí)際壓力等于設(shè)定壓力浆左，此時變頻器控制的水泵以一恒定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，保持管網(wǎng)壓力為設(shè)定值训措。自來水壓力越高伪节，變頻器轉(zhuǎn)速越低，自來水壓力越低绩鸣，變頻器轉(zhuǎn)速越高怀大。當(dāng)自來水壓力達(dá)到設(shè)定值時，設(shè)備停止運(yùn)行呀闻。充分利用自來水管網(wǎng)壓力叉寂，又確保用戶所需的恒定壓力。
4总珠、零流量停機(jī)控制功能：不論是在一臺還是兩臺泵運(yùn)行時屏鳍，自來水滿足要求壓力時，設(shè)備就停止工作局服，由自來水直供钓瞭，變頻器處于休眠狀態(tài)驳遵。自來水壓力不足時，設(shè)備工作山涡，此方式充分利用自來水管道原有的壓力差多少堤结，補(bǔ)多少，節(jié)能效果極其顯著爱饲，可達(dá)20％- 70％以上肢阿。
五、 PLC程序要點(diǎn)
1乳嘁、 壓力調(diào)節(jié)：通過CONTROLSTAR編程軟件中PID指令向?qū)У樯停詣由蒔ID_SET和PID_EXE 2個子程序，其中PID_SET是參數(shù)設(shè)置程序寻适，PID_EXE是PID調(diào)用藏崇，見下圖：
2、 變頻器控制
CONTROLSTAR編程軟件有專門的變頻器指令凤婆，可實(shí)現(xiàn)EC20和艾默生變頻器的無縫連接短揉。
2.1 通過系統(tǒng)塊界面設(shè)置EC20的通訊端口1的自由口協(xié)議參數(shù)，
包括波特率非畜、奇偶校驗(yàn)刚肠、數(shù)據(jù)位、停止位亦弛、幀間超時時間等谴垫。用戶不需要復(fù)雜的編程。
2.2 通過“變頻器連接表”可方便列出掛在端口1網(wǎng)絡(luò)上的變頻器設(shè)備母蛛。包括站號、型號乳怎、協(xié)議等彩郊。
2.3 通過集成在CONTROLSTAR編程軟件中的專用變頻器指令,包括FRQ(給定頻率)、FWD(正轉(zhuǎn))蚪缀、GET(讀變頻器頻率秫逝、電流、轉(zhuǎn)速)询枚、REV(反轉(zhuǎn))违帆、STP(停止)，可以方便實(shí)現(xiàn)變頻器的啟停金蜀、讀寫頻率
六刷后、 總結(jié)：
在本案例中，我們采用艾默生高性能變頻器以及先進(jìn)的可編程控制器渊抄，滿足了用戶在無負(fù)壓供水中的應(yīng)用尝胆。
1丧裁、智能化程度高 微機(jī)控制全自動運(yùn)行，性能穩(wěn)定可靠环壳，泵房可實(shí)現(xiàn)無人職守央嘱。
2、恒壓：PLC的PID閉環(huán)調(diào)節(jié)乞瑰，恒壓精度高馏纱，將水泵的運(yùn)行嚴(yán)格遵照高效曲線執(zhí)行，從而使得系統(tǒng)在接近理想狀態(tài)下工作排击，壓力輸出值精度有效保證在±0.01兆帕范圍內(nèi)素牌。在水壓波動下，具有過載舔伴、短路滨靴、過流等各種自動、保護(hù)功能溃柑。
3巴疾、節(jié)能 變頻器的零流量停機(jī)功能，使設(shè)備在管網(wǎng)壓力達(dá)到設(shè)定值后稀境，停機(jī)玲躯，處于休眠狀態(tài)，待壓力不足時鳄乏，重新啟動跷车。真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能功能。
4橱野、良好的通訊方式朽缴，方便用戶遠(yuǎn)距離監(jiān)控、監(jiān)測及控制設(shè)備和變頻器等水援。同時利用通訊功能密强，不需再使用模擬量模塊，安裝維護(hù)方便蜗元，進(jìn)一步節(jié)約成本或渤。
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