摘  要：本文在討論PLC技(ji)術(shu)的(de)建(jian)築(zhu)恒(heng)壓(ya)供(gong)水(shui)係(xi)統(tong)設(she)計(ji)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)，論(lun)述(shu)了(le)變(bian)頻(pin)恒(heng)壓(ya)供(gong)水(shui)係(xi)統(tong)設(she)計(ji)原(yuan)理(li)
，較(jiao)詳(xiang)細(xi)地(di)分(fen)析(xi)一(yi)拖(tuo)多(duo)變(bian)頻(pin)供(gong)水(shui)工(gong)程(cheng)實(shi)際(ji)問(wen)題(ti)

，給(gei)出(chu)了(le)基(ji)於(yu)台(tai)達(da)PLC的恒壓供水主控電氣設計。
關鍵詞：建築恒壓供水  PLC  觸摸屏
1 引言
    係統用於酒店
，小區高層供采暖/生sheng活huo熱re水shui。係xi統tong采cai用yong循xun環huan控kong製zhi自zi動dong調tiao節jie，保bao證zheng恒heng定ding溫wen度du和he壓ya力li。係xi統tong根gen據ju室shi外wai溫wen度du和he設she定ding的de供gong水shui溫wen度du循xun環huan控kong製zhi供gong熱re流liu量liang，根gen據ju管guan道dao回hui水shui壓ya力li波bo動dong，控kong製zhi供gong水shui泵beng組zu中zhong單dan台tai電dian機ji的de轉zhuan速su或huo多duo台tai電dian機ji的de投tou入ru及ji退tui出chu，使shi管guan網wang主zhu幹gan出chu口kou端duan壓ya力li始shi終zhong保bao持chi恒heng定ding，以yi滿man足zu用yong戶hu對dui高gao性xing能neng、高質量供水的要求
，並使整個係統始終保持在高效節能的最佳運行狀態。
2 基於PLC技術的恒壓供水係統設計
1.1供熱機組自動控製技術要求
    （1）供熱機組自動顯示功能：一次供水流量

，壓力和溫度
；一次回水壓力和溫度；二次供水壓力和溫度；二次回水壓力和溫度；水箱水位

；循環泵
，補水泵故障警報；二次供水壓力和溫度過高和過低報警；二次回水壓力和溫度過高和過低報警；水箱水位過高和過低報警。
    （2）供熱機組自動控製功能。根據二次供水溫度和室外補償溫度調節，一次供水流量達到二次供水溫度恒定；停電自動關閉一次供水
；二次回水恒壓運行；自動上水；係統設備發生過壓，過溫，欠壓
，過流。超載，過熱，短路等故障可遠程報警。
1.2生活熱水機組自動控製
    （1）運行功能。自動變頻：用於水泵正常供水的工作狀態
；手動變頻：用於係統調試，手動控製變頻；手動工頻：自動控製失靈。切換到手動，工頻控製水泵
；故障報警：係統設備發生過壓
，過溫，欠壓，過流。超載，過熱
，短路等故障可報警

；顯示：數碼顯示器可顯示頻率
，壓力，電流
，電壓等數字信號。變頻運行定時切換：當一台水泵連續運行達到一定時間，自動變頻啟動另一台水泵，前一台水泵自動停機，保障每台水泵的磨損係數。如果係統主泵數大於2台
，則此過程依次輪換。切換泵時候需要一定的延時，保證電氣安全，防止電流衝擊。
    （2）恒壓供水控製。循環方式控製水泵恒壓運行；變頻，工頻自動轉換：係(xi)統(tong)用(yong)水(shui)量(liang)超(chao)過(guo)水(shui)泵(beng)的(de)額(e)定(ding)供(gong)水(shui)量(liang)時(shi)，水(shui)泵(beng)自(zi)動(dong)轉(zhuan)為(wei)工(gong)頻(pin)運(yun)行(xing)，同(tong)時(shi)自(zi)動(dong)變(bian)頻(pin)啟(qi)動(dong)另(ling)一(yi)台(tai)水(shui)泵(beng)運(yun)行(xing)
，共(gong)同(tong)向(xiang)係(xi)統(tong)供(gong)水(shui)。若(ruo)用(yong)水(shui)量(liang)又(you)趨(qu)於(yu)下(xia)降(jiang)到(dao)單(dan)台(tai)水(shui)泵(beng)的(de)額(e)定(ding)供(gong)水(shui)量(liang)時(shi)，原(yuan)工(gong)頻(pin)運(yun)行(xing)的(de)水(shui)泵(beng)停(ting)止(zhi)工(gong)作(zuo)，變(bian)頻(pin)工(gong)作(zuo)的(de)水(shui)泵(beng)在(zai)新(xin)的(de)頻(pin)率(lv)下(xia)單(dan)獨(du)向(xiang)係(xi)統(tong)供(gong)水(shui)。如(ru)果(guo)係(xi)統(tong)主(zhu)泵(beng)數(shu)小(xiao)於(yu)2台(tai)


，則(ze)此(ci)過(guo)程(cheng)依(yi)次(ci)輪(lun)換(huan)。當(dang)變(bian)頻(pin)器(qi)控(kong)製(zhi)的(de)電(dian)機(ji)滿(man)足(zu)不(bu)了(le)設(she)定(ding)流(liu)量(liang)要(yao)求(qiu)
，此(ci)時(shi)變(bian)頻(pin)器(qi)輸(shu)出(chu)頻(pin)率(lv)逐(zhu)漸(jian)上(shang)升(sheng)，直(zhi)到(dao)工(gong)作(zuo)在(zai)設(she)定(ding)的(de)上(shang)限(xian)頻(pin)率(lv)，如(ru)壓(ya)力(li)仍(reng)達(da)不(bu)到(dao)設(she)定(ding)值(zhi)，由(you)可(ke)編(bian)程(cheng)控(kong)製(zhi)器(qi)，通(tong)過(guo)PID運算得到輸出量給發出速度控製指令。如係(xi)統(tong)用(yong)水(shui)量(liang)超(chao)過(guo)水(shui)泵(beng)的(de)額(e)定(ding)供(gong)水(shui)量(liang)時(shi)
，水(shui)泵(beng)自(zi)動(dong)轉(zhuan)為(wei)工(gong)頻(pin)運(yun)行(xing)，同(tong)時(shi)自(zi)動(dong)變(bian)頻(pin)啟(qi)動(dong)另(ling)一(yi)台(tai)水(shui)泵(beng)運(yun)行(xing)，共(gong)同(tong)向(xiang)係(xi)統(tong)供(gong)水(shui)。若(ruo)用(yong)水(shui)量(liang)又(you)趨(qu)於(yu)下(xia)降(jiang)到(dao)單(dan)台(tai)水(shui)泵(beng)的(de)額(e)定(ding)供(gong)水(shui)量(liang)時(shi)，原(yuan)工(gong)頻(pin)運(yun)行(xing)的(de)水(shui)泵(beng)停(ting)止(zhi)工(gong)作(zuo)
，變(bian)頻(pin)工(gong)作(zuo)的(de)水(shui)泵(beng)在(zai)新(xin)的(de)頻(pin)率(lv)下(xia)單(dan)獨(du)向(xiang)係(xi)統(tong)供(gong)水(shui)。如(ru)果(guo)係(xi)統(tong)主(zhu)泵(beng)數(shu)小(xiao)於(yu)2台，則此過程依次輪換。
    供水係統結構參見圖1。二次供水溫度PID控製比例閥的開口（熱水流量閥）回饋二次溫度。二次回水壓力，控製回水壓力（變頻器）回饋回水壓力。

圖1 生活熱水係統結構

    （3）係統特點。自動化控製避免用水高峰壓力不足，用水量少時恒壓防止管網壓力過高爆管，實現無人看守；可以利用變頻技術顯著節約電能
，節能量通常在10-40%。從單台水泵的節能來看
，流量越小，節能量越大
；安全衛生。係統實行循環供水後

，用戶的水全部由管道直接供給，取消了水塔
、天麵水池、氣壓罐等設施
，避免了用水的“二次汙染”，取消了水池定期清理的工作。
2係統電氣設計
    主控製器選用PLC,自動化程度高,簡化了線路。開關量(包括啟動停止按紐,限位,故障,頻率檢測等)輸入24點;輸出10點；模擬量檢測11路(壓力.溫度,水位)；模擬量輸出2路.分別控製變頻器和比例閥,控製係統壓力和流量。主控製電路如圖2所示。
2.1 PLC控製電路設計
    （1）配置設計。根據係統控製需求分析, 電氣係統配置如圖3所示。
    （2）CPU單元設計。PLC選取台達CPU單元DVP48EH：24 IN/24 OUT
，CPU單元控製電路如圖4所示。
    （3）擴展單元設計。1個4通道AD輸入2通道AO輸出模擬量擴展單元06XA-H，2個4通道AD模擬量擴展單元04AD-H ，模擬量控製電路如圖5所示。

圖2主控製電路

  圖3 電氣係統配置

圖4  CPU單元控製電路

 
圖5模擬量控製電路

2.2 人機界麵設計 
   人機界麵選取台達7.5”彩色觸摸屏。人機界麵（HMI）可顯示工藝流程、工藝參數和設備狀態，HMI圖形接口友好
，隻需直接對圖示進行手動點觸操作
，因此操作簡便靈活。
具體畫麵規劃如下:
    （1）開機畫麵說明：係統上電後
，在人機界麵上顯示如圖6所示畫麵
，按畫麵提示進入各個子畫麵界麵。

圖6 開機畫麵

   （2）參數設定畫麵說明。可以設定二次供水溫度
，3位加一位小數；二次供水壓力，1位加2位小數，單位MPA
；同時可以設置溫度和壓力的高限和低限。 
   （3）控製畫麵說明。1#循環泵啟動和停止，2#循環泵啟動和停止；手動變頻可以直接設速度，同時也可以用增加按鈕和減小按鈕來手動調節速度；校表功能可以調節各種表的係數；PID參數可以來調節係統的PID參數比例/積分/微分，積分飽和限製等。
    其它畫麵包括：當前警報；曆史警報；曆史趨勢；係統數據說明（圖7）等。

圖7係統數據說明

3  結束語
    係統均采用台達係列自動化技術控製，操作方便簡單,實時檢測,多種保護.該係統主要應用在設備檔次及自動化要求比較高
、智慧化比較高供水場合，係統運行穩定可靠，是傳統控製係統的最佳替代產品
，代表未來恒壓供水發展方向。