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西門子S7-200CN PLC在恒壓供水工程中的應用

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 13:55:26

  一、采用恒壓供水的好處

  恒(heng)壓(ya)供(gong)水(shui)係(xi)統(tong)對(dui)於(yu)生(sheng)活(huo)小(xiao)區(qu)是(shi)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de),例(li)如(ru)在(zai)生(sheng)活(huo)小(xiao)區(qu)供(gong)水(shui)過(guo)程(cheng)中(zhong),若(ruo)自(zi)來(lai)水(shui)供(gong)水(shui)因(yin)故(gu)壓(ya)力(li)不(bu)足(zu)或(huo)短(duan)時(shi)斷(duan)水(shui),可(ke)能(neng)影(ying)響(xiang)居(ju)民(min)生(sheng)活(huo)。又(you)如(ru)當(dang)發(fa)生(sheng)火(huo)警(jing)時(shi),若(ruo)供(gong)水(shui)壓(ya)力(li)不(bu)足(zu)或(huo)無(wu)水(shui)供(gong)應(ying),不(bu)能(neng)迅(xun)速(su)滅(mie)火(huo),可(ke)能(neng)引(yin)起(qi)重(zhong)大(da)損(sun)失(shi)和(he)人(ren)員(yuan)傷(shang)亡(wang)。所以,生活小區采用生活/消防雙恒壓供水係統,具有較大的經濟和社會意義。

  基於上述情況,建設公司對###生活小區供水係統進行改造,采用S7-200CNPLC作為主控單元。利用ABB供水變頻器,根據係統狀態可快速調整供水係統的工作壓力,達到恒壓供水的目的。

  二、恒壓供水控製係統的基本控製策略

  采用電動機調速裝置與可編程控製器(PLC)構gou成cheng控kong製zhi係xi統tong,進jin行xing優you化hua控kong製zhi泵beng組zu的de調tiao速su運yun行xing,並bing自zi動dong調tiao整zheng泵beng組zu的de運yun行xing台tai數shu,完wan成cheng供gong水shui壓ya力li的de閉bi環huan控kong製zhi,在zai管guan網wang流liu量liang變bian化hua時shi達da到dao穩wen定ding供gong水shui壓ya力li和he節jie約yue電dian能neng的de目mu的de。係xi統tong的de控kong製zhi目mu標biao是shi泵beng站zhan總zong管guan的de出chu水shui壓ya力li,係xi統tong設she定ding的de給gei水shui壓ya力li值zhi與yu反fan饋kui的de總zong管guan壓ya力li實shi際ji值zhi進jin行xing比bi較jiao,其qi差cha值zhi輸shu入ruCPU運(yun)算(suan)處(chu)理(li)後(hou),發(fa)出(chu)控(kong)製(zhi)指(zhi)令(ling),控(kong)製(zhi)泵(beng)電(dian)動(dong)機(ji)的(de)投(tou)運(yun)台(tai)數(shu)和(he)運(yun)行(xing)變(bian)量(liang)泵(beng)電(dian)動(dong)機(ji)的(de)轉(zhuan)速(su),從(cong)而(er)達(da)到(dao)給(gei)水(shui)總(zong)管(guan)壓(ya)力(li)穩(wen)定(ding)在(zai)設(she)定(ding)的(de)壓(ya)力(li)值(zhi)上(shang)。恒(heng)壓(ya)供(gong)水(shui)就(jiu)是(shi)利(li)用(yong)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)PID或PI功能實現的工業過程的閉環控製。即將壓力控製點測的壓力信號(4-20mA)直接輸入到變頻器中,由變頻器將其與用戶設定的壓力值進行比較,並通過變頻器內置PID運算將結果轉換為頻率調節信號調整水泵電機的電源頻率,從而實現控製水泵轉速。

  供水係統選用原則水泵揚程應大於實際供水高度,水泵流量總和應大於實際最大供水量。

  三、恒壓供水係統的基本構成

  ##小區變頻恒壓供水係統采用一台ABB變頻器拖動四台0.5KWgonglvdiandongji,kezaibianpinhegongpinliangzhongfangshixiayunxing。yonghutongguorenjijiemianduishuiyasheding,bingketongguochumopingduidianjizhuansu,pinlv,yunxingzhuangtaiheshuiyadengcanshujinxingjianshi。

  啟動方式:為避免啟動時的衝擊電流,電機采用變頻啟動方式,從變頻器的輸出端得到逐漸上升的頻率和電壓。啟動前變頻器要複位。

  變頻調速:根據供水管網流量、壓ya力li變bian化hua自zi動dong控kong製zhi變bian頻pin器qi輸shu出chu頻pin率lv,從cong而er調tiao節jie電dian動dong機ji和he水shui泵beng的de轉zhuan速su,實shi現xian恒heng壓ya供gong水shui。如ru設she備bei的de輸shu出chu電dian壓ya和he頻pin率lv上shang升sheng到dao工gong頻pin仍reng不bu能neng滿man足zu供gong水shui要yao求qiu時shi,PLC發出指令1號泵自動切換到工頻電源運行,待1號泵完全退出變頻運行,對變頻器複位後,2號泵投入變頻運行。

  多泵切換:根據恒壓的需要,采取無主次切換,即“先開先停”的原則接入和退出。在PLC的(de)程(cheng)序(xu)中(zhong),通(tong)過(guo)設(she)置(zhi)變(bian)頻(pin)泵(beng)的(de)工(gong)作(zuo)號(hao)和(he)工(gong)頻(pin)泵(beng)的(de)台(tai)數(shu),由(you)給(gei)定(ding)頻(pin)率(lv)是(shi)否(fou)達(da)到(dao)上(shang)限(xian)頻(pin)率(lv)或(huo)下(xia)限(xian)頻(pin)率(lv)來(lai)判(pan)斷(duan)增(zeng)泵(beng)或(huo)減(jian)泵(beng)。在(zai)用(yong)水(shui)量(liang)較(jiao)小(xiao)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),采(cai)用(yong)輔(fu)助(zhu)泵(beng)工(gong)作(zuo)。

  為了避免一台泵長期工作,任一泵不能連續變頻運行超過3小時。當工頻泵台數為零,有一台運行於變頻狀態時,啟動計時器,當達到3小時時,變頻泵的泵號改變,即切換到另一台泵上。當有泵運行於工頻狀態,或輔助泵啟動時,計時器停止計時並清零。

  故障處理:能對水位下限,變頻器、PLC故障等報警。PLC故障,係統從自動轉入手動方式。

  監控程序:係統主窗體四個按鈕控件,分別為參數設置、實時監測、啟動和關閉係統。參數設置界麵如圖2所示。用戶可根據實際情況修改壓力設定值。

  主要控件功能包括:

  (1)壓力設定值:壓力設定值範圍:0.30-0.60Mpa。

  (2)校正係數:主要是對壓力顯示進行校正,使壓力顯示與壓力表顯示一致。

  (3)複位按鈕:運行中按下,將使係統重新啟動,各參數回到初始設置。

  (4)設定按鈕:在文本框輸入壓力設定值和校正係數後,按下此按鈕,壓力設定值和校正係數才能通過串口發送給下位機。

  

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