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恒壓供水系統(tǒng)介紹

 恒壓供水與我們的日常生活息息相關(guān)，包括小區(qū)的生活供水,、樓宇的供水等 ,。成常新自動(dòng)化設(shè)備有限公司為滿足各類用戶需求，采用變頻器內(nèi)內(nèi)置PID功能滿足您多種的需要,。我公司在恒壓供水上做了很多的項(xiàng)目,，開發(fā)出多功能恒壓供水電控系列產(chǎn)品，技術(shù)已臻于完善,。 　
    變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)是我公司開發(fā)生產(chǎn)的新一代節(jié)能型供水設(shè)備,，設(shè)備采用PLC作為中心控制單元，利用變頻器與PID結(jié)合,，根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)可快速調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速和運(yùn)行臺(tái)數(shù),，使供水管網(wǎng)的壓力保持設(shè)定的壓力和所需流量，從而達(dá)到提高供水品質(zhì)和高效節(jié)能的目的,。提高了系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性,。
    一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    變頻恒壓供水系統(tǒng)原理如圖一,；它主要有PLC,、變頻器、壓力變送器,、液位傳感器,、動(dòng)力及控制線路以及泵組組成。用戶通過控制柜面板上的指示燈和按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)來了解和控制系統(tǒng)的運(yùn)行,。通過安裝在出水管網(wǎng)上的壓力變送器，把出口壓力信號(hào)變成4～20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送入變頻器內(nèi)置的PID調(diào)節(jié)器,，經(jīng)PID運(yùn)算與給定壓力參數(shù)進(jìn)行比較,，得到4～20mA參數(shù)，4～20mA信號(hào)送至變頻器,?？刂葡到y(tǒng)由變頻器控制水泵的轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)供水量，根據(jù)用水量的不同,，變頻器調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速不同,、工作頻率也就不同，在變頻器設(shè)置中設(shè)定一個(gè)上限頻率和下限頻率檢測,，當(dāng)用水量大時(shí),，變頻器迅速上升到上限頻率，此時(shí),，變頻器輸出一個(gè)開關(guān)信號(hào)給PLC,；當(dāng)用水處于低峰時(shí)，變頻器輸出達(dá)到下限頻率,，變頻器也輸出一個(gè)開關(guān)信號(hào)給PLC,；兩個(gè)信號(hào)不會(huì)同時(shí)產(chǎn)生。當(dāng)產(chǎn)生任何一個(gè)信號(hào)時(shí),，信號(hào)即反饋給PLC,，PLC通過設(shè)定的內(nèi)部程序驅(qū)動(dòng)I/O端口開關(guān)量的輸出來實(shí)現(xiàn)切換交流接觸器組，以此協(xié)調(diào)投入工作的水泵電機(jī)臺(tái)數(shù),，并完成電機(jī)的啟停,、變頻與工頻的切換。通過調(diào)整投入工作的電機(jī)臺(tái)數(shù)和控制電機(jī)組中一臺(tái)電機(jī)的變頻轉(zhuǎn)速,，使系統(tǒng)管網(wǎng)的工作壓力始終穩(wěn)定,，進(jìn)而達(dá)到恒壓供水的目的。
   
    二,、系統(tǒng)原理
    該系統(tǒng)有手動(dòng)和自動(dòng)兩種運(yùn)行方式,。手動(dòng)方式時(shí)，按下按鈕啟動(dòng)和停止水泵,，可根據(jù)需要分別控制1#~3#泵的啟停,，該方式主要供設(shè)備調(diào)試、自動(dòng)有故障和檢修時(shí)使用,。自動(dòng)運(yùn)行時(shí),，首先由1#水泵變頻運(yùn)行，變頻器輸出頻率從0HZ上升，同時(shí)PID調(diào)節(jié)器把接收的信號(hào)與給定壓力比較運(yùn)算后送給變頻器控制,。如壓力不夠,，則頻率上升到50HZ，變頻器輸出一個(gè)上限頻率到達(dá)信號(hào)給PLC,，PLC接收到信號(hào)后經(jīng)延時(shí),，1＃泵變頻迅速切換為工頻，2＃泵變頻啟動(dòng),，若壓力仍達(dá)不到設(shè)定壓力,，則2＃泵由變頻切換成工頻，3＃泵變頻啟動(dòng),；如用水量減少,，PLC控制從先起的泵開始切除，同時(shí)根據(jù)PID調(diào)節(jié)參數(shù)使系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行,，始終保持管網(wǎng)壓力,。
    若有電源瞬時(shí)停電的情況，則系統(tǒng)停機(jī),，待電源恢復(fù)正常后,，系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)到初始狀態(tài)開始運(yùn)行。變頻自動(dòng)功能是該系統(tǒng)基本的功能,，系統(tǒng)自動(dòng)完成對多臺(tái)泵的啟動(dòng),、停止、循環(huán)變頻的全部操作過程,。
    三,、系統(tǒng)特點(diǎn)
    　　 1、系統(tǒng)采用變頻器,、PLC控制器,、傳感器組成閉環(huán)系統(tǒng)，供水壓力穩(wěn)定,；
    　　 2,、按需設(shè)定壓力，可根據(jù)壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速及工作臺(tái)數(shù),，高效節(jié)能,；
    　　 3、系統(tǒng)采用變頻器和智能控制器,，設(shè)定壓力簡單,，操作方便；
    　　 4,、泵組起動(dòng)皆為軟起動(dòng),，消除了起動(dòng)時(shí)的沖擊電流,，延長了設(shè)備的適用壽命；
    　　 5,、具有定時(shí)輪換功能,，消除了水泵長時(shí)間不用銹蝕或長時(shí)間使用磨損的不良情況；
    　　 6,、設(shè)有水位控制接口,，配接其它元器件可實(shí)現(xiàn)水位顯示和低水位停機(jī)報(bào)警功能；
    　 7,、具有手動(dòng)起停功能，保證設(shè)備連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),。
    8,、泵組的無沖擊切換，使水壓過渡平穩(wěn),。
   
   
    四,、系統(tǒng)的*性
    該系統(tǒng)采用PLC和變頻器結(jié)合，系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)可靠,，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的無人職守的全自動(dòng)循環(huán)倒泵,、變頻運(yùn)行，保證了各臺(tái)水泵運(yùn)行效率和設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)啟動(dòng)平穩(wěn),，消除了啟動(dòng)大電流沖擊,，由于泵的平均轉(zhuǎn)速降低了，從而可延長泵的使用壽命,，可以消除啟動(dòng)和停機(jī)時(shí)的水錘效應(yīng),。該設(shè)計(jì)系統(tǒng)是大型公共社區(qū)如高校、居民小區(qū)等處的性能,、價(jià)格比較高的優(yōu)選方案,。

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圖2

表1

5）在Graphics Designer畫面編輯器中創(chuàng)建帶變量的畫面
6）添加I/O域
7）啟動(dòng)WinCC運(yùn)行系統(tǒng)

西門子操作員面板使用“趨勢視圖"以曲線的形式顯示變量變化的趨勢。趨勢類型中“觸發(fā)的實(shí)時(shí)循環(huán)"用于顯示變量的實(shí)時(shí)曲線,，面板掉電后曲線就會(huì)丟失,。“數(shù)據(jù)記錄"用于顯示數(shù)據(jù)記錄文件中歷史數(shù)據(jù)的曲線,?！坝|發(fā)的緩沖區(qū)位"和“實(shí)時(shí)位觸發(fā)"都可以將PLC 中連續(xù)地址區(qū)中的數(shù)據(jù)通過趨勢視圖以曲線的形式輸出?！皩?shí)時(shí)位觸發(fā)"用于觸發(fā)顯示一段連續(xù)地址區(qū)中的數(shù)據(jù),，“觸發(fā)的緩沖區(qū)位"可以切換顯示兩段連續(xù)地址區(qū)中的數(shù)據(jù)。下面以“觸發(fā)的緩沖區(qū)位"為例介紹配置方法,。
在趨勢類型中選擇“觸發(fā)的緩沖區(qū)位"后,，“源設(shè)置"如圖1所示。

圖1
其中，“過程值"和“緩沖區(qū)變量"為PLC 中連續(xù)地址區(qū)中的數(shù)組變量,，如DB1和DB2的DBB0到DBB9,。
? “趨勢傳送1"用于觸發(fā)顯示連續(xù)地址區(qū)“過程值"中的數(shù)據(jù)曲線；
? “趨勢傳送2"用于觸發(fā)顯示連續(xù)地址區(qū)“緩沖區(qū)變量"中的數(shù)據(jù)曲線,。
“趨勢請求"僅起顯示作用,，取決于“位"的設(shè)定值，同時(shí)決定了“趨勢傳送1"和“趨勢傳送2"的數(shù)據(jù)格式,?！拔?直接定義了“趨勢請求"的數(shù)據(jù)格式：
? “位"設(shè)置為0，“趨勢請求"顯示為二進(jìn)制1,，十六進(jìn)制0001,；
? “位"設(shè)置為1，“趨勢請求"顯示為二進(jìn)制10,，十六進(jìn)制0002,；
? “位"設(shè)置為2，“趨勢請求"顯示為二進(jìn)制100,，十六進(jìn)制0004,；
? “位"設(shè)置為3，“趨勢請求"顯示為二進(jìn)制1000,，十六進(jìn)制0008,；
? “位"設(shè)置為4，“趨勢請求"顯示為二進(jìn)制10000,，十六進(jìn)制0010,。
而“趨勢傳送1"和“趨勢傳送2"為了觸發(fā)對應(yīng)的數(shù)據(jù)曲線，必須與“趨勢請求"的數(shù)據(jù)格式保持一致,，并將高位（即第15位）置1：
? “趨勢請求"顯示為十六進(jìn)制0001,，觸發(fā)要求“趨勢傳送1/2"為十六進(jìn)制8001；
? “趨勢請求"顯示為十六進(jìn)制0002,，觸發(fā)要求“趨勢傳送1/2"為十六進(jìn)制8002,；
? “趨勢請求"顯示為十六進(jìn)制0004，觸發(fā)要求“趨勢傳送1/2"為十六進(jìn)制8004,；
? “趨勢請求"顯示為十六進(jìn)制0008,，觸發(fā)要求“趨勢傳送1/2"為十六進(jìn)制8008；
? “趨勢請求"顯示為十六進(jìn)制0010,，觸發(fā)要求“趨勢傳送1/2"為十六進(jìn)制8010,。
當(dāng)趨勢請求功能正確執(zhí)行后，對應(yīng)連續(xù)數(shù)據(jù)區(qū)的曲線會(huì)顯示在“趨勢視圖"中,，同時(shí),，“趨勢傳送1"和“趨勢傳送2"會(huì)自動(dòng)復(fù)位為0,。

1. 創(chuàng)建變量
? area1為字節(jié)類型數(shù)組，長度10,，起始地址DB1.DBB0
? area2為字節(jié)類型數(shù)組,，長度10，起始地址DB2.DBB0
? request 數(shù)據(jù)類型為WORD,，地址MW200
? trans1數(shù)據(jù)類型為WORD,，地址MW202
? trans2數(shù)據(jù)類型為WORD，地址MW204

圖2
在畫面中添加 IO域分別顯示變量 request, trans1和trans2,，注意：“顯示格式"設(shè)置為十六進(jìn)制,，如圖3所示。

圖3

2. 設(shè)置趨勢視圖參數(shù)
打開趨勢視圖屬性“時(shí)間軸",，軸模式：點(diǎn),；值的數(shù)目：10，必須與定義的數(shù)組長度保持一致,，如圖4所示,。

圖4

3. 設(shè)置趨勢曲線的屬性
在趨勢屬性中選擇趨勢類型“觸發(fā)的緩沖區(qū)位"后,，采樣點(diǎn)為10,，其他參數(shù)如圖5所示。

圖5

4. 激活運(yùn)行系統(tǒng)
通過 PLCSIM 可以模擬 DB1.DBB0-- DB1.DBB9 和DB2.DBB0—DB2.DBB9 中的數(shù)據(jù),，如圖6所示,。
這樣，激活運(yùn)行系統(tǒng)后,，由于趨勢傳送“位"設(shè)置為 4,，趨勢請求變量 request 顯示為十六進(jìn)制 0010。通過為觸發(fā)變量 trans1/ trans2 賦值十六進(jìn)制 8010 ,，可以分別顯示DB1或DB2中的數(shù)據(jù)曲線,。 

圖6

圖7