浅谈PLC技术在多台泵自动恒压供水系统中的应用

摘 要：在目前的多台泵自动恒压供水系统中，合理的应用PLC技术，能够有效的实现对多台泵自动恒压供水系统的控制。本文就PLC技术在多台泵自动恒压供水系统中应用的实现方式进行了简要的探究，希望本文的研究能够为相关的人员带来一定的参考和借鉴。

关键词：PLC技术；多台泵自动恒压供水系统；应用

供水系统与人们的生活息息相关，为提升供水的质量和打造出满意的供水服务，就需要采用合理的技术对供水系统进行控制。在目前的多台泵自动恒压供水系统中，应用最为广泛的技术类型就是PLC技术，该技术的应用，实现了对多台泵自动恒压供水系统有效控制。下面就对PLC技术在多台泵自动恒压供水系统中的应用方式进行深入的探究。

1 控制系统的组成

为了能够实现对恒压供水系统的有效控制，可以将PLC技术应用其中，同时配以相应的变频器，在将原有的系统进行扩展时，就可以将新研制的控制系统合理的应用到多台泵自动恒压供水系统中，从而实现变频控制。

1.1 主要设备

可编程控制器（PLC）：所选择的PLC要具备较强的抗干扰性能，能够在任何的环境下都可以正常的运作，适用于环境较为恶劣的工业生产中。同时，其也要具有较强的编程能力，操作简单，能够进行功能性拓展，可以灵活的输入和输出功能模块，实现拓展的最大化。所选用的可编程控制器也要具备较高的精确度，其内部配置相应的多量程功能模块，利用该模块来进行信息的接受和反馈。可将所发出的基本指令时间控制在0.70？滋s范围内，保障其不出现故障的时间可控制在29万h内，对工业的控制需求能够一一的满足。

PLC扩展模块：由于该模块需要与控制主机进行连接和通用，因此，选用的PLC拓展模块最好是模以量扩展模块，在这一模块中，设置有4条输入线路和1条输出线路，符合系统水压控制的要求，能够满足开关量切换的需求。

变频器：变频器与PLC进行联合应用，才能够有效的实现对多台泵自动恒压供水系统的控制，所以变频器的选择尤为重要，可以选择交流变频调速器，该变频器具有较强的转速性能，能够对转矩的调整进行快速的反应。同时该变频器还具有转差补偿的功能和保护功能，能够对供水系统实现有效的防护。该变频器的容量一般在165kVA左右，其驱动电动机的运作功率也在130kW左右，其既定的输出电流量为250A，具有操作简单以及切换方便的特点，而且所具备的各项性能都趋于稳定的状态。

压力变送器：最好选用电容式压力变送器或者是流量变送器。这种变送器本身的结构较为简单，在使用上具有操作便利的特点，并且由于其结构简单，其在安装的时候，也不会过于复杂，而且具有较高的精确度，性能可靠，应用安全，能够充分的满足控制的需求。

1.2 系统原理

在泵站的输出母管上安装压力变送器和流量变送器，将出水母管水压和流量转换为1～5V信号输入MAD02-CH将其转换为数字信号。该信号与压力给定值和流量给定值相比较，并经PID运算，由PLC输出控制信号经MAD02-CH转换为4～20mA的控制信号送往变频器，控制变频器输出频率，从而控制供水泵电动机转速，达到输出供水母管水压和流量稳定在设定值上。

2 系统设计

2.1 系统硬件设计

PLC恒压供水自动控制系统硬件接线如图1所示。本系统采用压力反馈控制和流量反馈控制。压力设定信号送入MAD02-CH的VIN1端，压力反馈信号由压力变送器转换为模拟电信号送入VIN2端，压力给定值和反馈值在PLC中经PID调节器控制后由MAD02-CH的VOUT1输出控制变频器实现恒压控制。为了实时监控恒压系统的压力，本系统利用数显表显示系统的压力设定值、压力测量值、流量设定值、流量测量值。由选择开关（K5）、（K6）选择所要显示的量后送MAD02-CH的VOUT2输出到数显表显示。

2.2 系统软件设计

2.2.1 切换原则的确定。程序首先从0Hz由变频器驱动第一台泵组，当频率上升50Hz，水压未达到设定水压时，经3分钟延时，若水压仍达不到设定水压值，则PLC控制第一台泵机从变频驱动转换到工频运行，然后PLC控制变频器再从0Hz启动第二台泵机变频运行。当水压大于设定值时，变频器输出频率逐渐降低到30Hz并保持2分钟，若2分钟内水压仍大于设定值，则PLC将第一台工频运行的泵机切断电源停机，第二台泵机快速拉升频率，电动机转速迅速提高，使水压保持在设定压力上。

2.2.2 转换时间的设置。为了确保变频器及泵机在变频与工频驱动切换过程中的安全，并使切换过程中水压波动小，在变频状态切换为工频状态时设置一定的转换时间，此时间以40ms～50ms为宜。变频切换为工频时首先切断变频器输出，然后接通工频电源。

2.2.3 软件参数的设置。合理设置系统的采样周期和PID调节器的参数，确保系统水压波动小于0.01MPa，水压值在设定值-时判断为加泵，水压值在设定值+时判断为减泵。系统采样周期过长、过短均影响水压稳定精度。本系统经现场调试选定为2s。

3 系统保护功能的实现

3.1 定时轮换基泵

在多台泵自动恒压供水系统中，如果一台泵出现故障就会严重影响到整个系统的应用寿命，而将PLC技术应用到该系统中，可以在这一系统中，安置相应的报警和报时装置。PLC可以对系统中的每一个泵的运行状况进行巡检，使得整个系统的泵都可以处于平稳运行的状态。而一台泵停用的时间不可以过长，也不能够长期的运行，PLC可以使得系统中的泵实现有效的替换，从而防止因为长期放置或者是长期运行，而导致泵磨损现象的出现。

3.2 故障检测与报警

在多台泵自动恒压供水系统中，本身也会设有相应的水位检测与报警装置，而在应用PLC技术后，变频器的故障检测与报警装置也会安装到该系统中，在系统出现故障的时候，可以及时的通知维修人员。在蓄水池中，会安放一个浮球，当水位超出正常值的时候，浮球就会上升，传感器就会将水位的变化传送到PLC中，PLC在接收到水位变化的信息后，就会及时的发出警报信号，以通知相关的人员来进行处理。

结束语

本文着重对PLC技术在多台泵自动恒压供水系统中的应用进行了深入的探究。依据实际的恒压供水系统需求，合理的对变频器以及PLC进行设计，以实现其技术在多台泵自动恒压供水系统中的有效应用，使得PLC技术的实际应用效果可以得到最大限度的凸显。由于该技术本身所具有的一些优势，在将其应用到多台泵自动恒压供水系统中后，不仅能够延长多台泵自动恒压供水系统的使用寿命，而且还能够支持消防用水，在实际的应用中，该技术具有良好的经济和社会价值。

参考文献

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[2]张华锋.井下变频泵恒压供水系统设计应用[J].能源技术与管理，2012（6）.

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