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- / C系列體驗文章—海為C24S2R在線恒壓供水系統(tǒng)中的應用
作者：西安 趙工
一、前言
目前，居民生活用水和工業(yè)用水日益增加。由于居民日常用水和工業(yè)用水會隨季節(jié)、晝夜等變化而隨之發(fā)生變化，如采取傳統(tǒng)的供水方式不僅影響生活也不利于資源的優(yōu)化配置。傳統(tǒng)的供水系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足人們的需求，為了能更合理的分配資源，使能最大限的為人們所用，可采用變頻恒壓供水方式來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的供水系統(tǒng)，以達到供水穩(wěn)定，滿足人們需求，合理優(yōu)化分配等目的。
二、海為PLC在變頻恒壓供水控制系統(tǒng)的應用
用海為PLC做變頻恒壓供水系統(tǒng)的控制器具有有高效節(jié)能，安全可靠，自動運行，管理簡便等優(yōu)點，非常適合現(xiàn)在的國民需求。另外，海為PLC 可編程控制器和具有電源電壓范圍寬，編程軟件容量小，軟件具有離線仿真功能。在恒壓供水控制系統(tǒng)里，海為可編程序控制器的編程軟件，由于其應用靈活，編程方便等特點，在變頻恒壓供水系統(tǒng)里，具有高效率、寬電壓適應范圍，和高精度的控制等特點。以變頻器為核心和海為PLC組成的控制系統(tǒng)具有可靠性高，抗干擾能力強，組合靈活，變成簡單，維修方便和低成本低能耗等諸多特點。采用海為的變頻調速恒壓供水控制系統(tǒng)可以提高供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，方便實現(xiàn)供水系統(tǒng)的集中管理和監(jiān)控；同時系統(tǒng)具有良好的節(jié)能性，這在能量日益緊缺的今天尤為重要，對于調高企業(yè)效率以及人民生活水平、降低能耗等方面具有重要的現(xiàn)實意義。
三、國內外的發(fā)展狀況
變頻恒壓供水是在變頻調速技術發(fā)展之后逐漸發(fā)展起來的，在早期，由于國外生產(chǎn)的變頻器的功能主要限定在頻率控制、 升降速控制、正反轉控制、起制動控制、變壓變頻比控制及各種保護功能。應用在變頻恒壓供水系統(tǒng)中，變頻器僅作為執(zhí)行機構，為了滿足供水量大小需求的不同時，保證管網(wǎng)壓力恒定，需在變頻器外部壓力控制器和壓力傳感器，對壓力進行閉環(huán)控制。從查閱的資料的情況來看，國外的恒壓供水工程在設計時都采用一臺變頻器帶一臺水泵機組的方式，幾乎沒有用一臺變頻器拖動多臺水泵機組運行的情況，因而投資成本高。近幾年隨著我國電子工業(yè)的發(fā)展，我們現(xiàn)在也有了自己的品牌（海為）可編程序控制器(PLC)和變頻器，在試用過程中，我發(fā)現(xiàn)，我們的變頻器和PLC比起進口品牌更好用，原因是，我們喜歡在做工程項目時，在降低成本的基礎上不斷優(yōu)化方案，提高設備的功能完整，所以我們用的變頻器內置PID調節(jié)器和海為PLC可編程控制器通過設置程序使PLC和PID來協(xié)調電控系統(tǒng)的功能，不需要搭載配套的恒壓供水單元，便可直接控制多個內置的電磁接觸器工作，可構成最多臺電機的供水系統(tǒng)。
圖1 PLC程序部分1
圖2 PLC程序部分2
四．本恒壓供水控制系統(tǒng)簡介：
該恒壓供水控制系統(tǒng)采用海為的可編程序控制器及相昆侖通態(tài)的觸摸屏予以實現(xiàn)。在系統(tǒng)的動態(tài)性能、穩(wěn)定性能、抗干擾性能以及開放性等多方面的綜合技術指標來說，基本達到用戶的要求。變頻器是ABB的510恒壓供水專用變頻器（45kW），無需外接PID調節(jié)器，完成最多四臺水泵的循環(huán)切換、定時起動、停止和定時循環(huán)。該變頻器將壓力閉環(huán)調節(jié)功能集成在變頻器內部實現(xiàn)，但其輸出接口限制了帶負載容量，同時操作方便且具有數(shù)據(jù)通信功能，因此只適用于小容量的供水控制系統(tǒng)。
本設計中有4臺泵，水泵電動機功率均為45KW,所有泵既能變頻循環(huán)軟啟動工作；又能手動軟啟啟動工作，在自動工作模式下，采用PID算法實現(xiàn)水壓的閉環(huán)控制；系統(tǒng)使用的可編程序控制器是廈門海為的PLC控制變頻及現(xiàn)場設備的運行；系統(tǒng)具有自動/手動操作功能；具有故障自診和自處理能力，對過流，欠壓，過壓等變頻器故障均能自行診斷，并發(fā)出報警信號。
圖3 控制柜1
圖4 控制柜2
海為可編程序控制器在恒壓供水控制系統(tǒng)應用中的控制效果
1.編程軟件比較人性化，由于控制指令比較豐富，所以編程比較容易，
2.外接RS485通訊口和智能儀表，觸摸屏通訊穩(wěn)定，海為PLC內置MODBUS RTU通訊協(xié)議，和其他設備進行通訊時，尋址比較簡單。
3.系統(tǒng)控制穩(wěn)定，抗干擾能力強，沒有出現(xiàn)由于現(xiàn)場磁電場干擾引起的系統(tǒng)誤動作。
4.控制器外觀做工精美，可以和進口品牌的小型同類型相媲美，
5.指令手冊及出廠隨機附帶的資料淺顯易懂，接線端子布局合理。
6.目前設備已經(jīng)運行40天，用戶反映設備工作正常，動作正常。
7.希望海為的研發(fā)工程師再接再厲，繼續(xù)開發(fā)帶TCP-IP通訊，支持以太網(wǎng)通訊的可編程序控制器。
結束語：
海為PLC的質量好，性能穩(wěn)定，價格便宜，使用方便，建議海為的研發(fā)人員繼續(xù)努力，開發(fā)出帶以太網(wǎng)口的CPU,因為以太網(wǎng)口的PLC是發(fā)展的趨勢。
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