变频恒压供水PLC控制系统的设计
摘 要：目前，我国的供水方式正朝着高效节能、自动化的方向发展，采用现代科学技术和变频技术，实现恒压供水自动化系统。基于此，本文就对变频恒压供水PLC控制系统的设计进行了一定的分析，希望可以为有关人员提供一定的借鉴。
关键词：PLC；恒压供水；控制系统；设计
我国目前的供水设备还处在智能化水平较低、自动化程度较低的状况。PLC具有较高的可靠性，较好的性价比，价格低廉，适应性广，便于扩充的优点。将PLC技术和变频技术相结合，并将其用于恒压供水是当前系统设计的必然趋势。恒压供水系统的首要目标是保证管网内的水压不变。由于水泵电动机的转速随着流量的变化而经常发生变化，为了保证管网水压的稳定，需要采用变频调速装置为水泵电机供电。
1变频恒压供水详细情况
小区内的生活用水因季节、昼夜差异较大，因用水与供水的不均衡主要体现在水压上，也就是用水量多、供水不足、水压低、水量少。目前，国内的城市给水、工业生产的循环水等技术还处于起步阶段。随着电力电子及计算机控制技术的发展，以PLC为主要控制器，变频调速装置为执行器，实现了恒压、节水、节能的供水，以满足生活用水和工业用水的需求[1]。新的变频恒压供水系统在设备投入、运行经济性、稳定性、可靠性、自动化等方面均有明显的优越性，并且节能效果明显。恒压供水系统的上述优点吸引了国内各大供水企业的关注，并不断投入研发、生产该高科技产品。随着城市建设、智能楼宇的发展、供水网络的调度以及总体规划的需要，传统的单泵、恒压系统逐步被多泵控制取代。尽管单泵产品系统结构简单、可靠，但是单泵电机的深度调节会导致水泵和电机的效率低下，而多泵产品的投资更少，运行效率更高。
2 PLC变频恒压供水控制系统设计理论 2.1PLC变频供水系统的基本特性
在实际使用中，一般使用离心泵，以离心速度驱动水流，使水进入给水管道。根据具体的离心式水泵的给水转动曲线显示资料，可以得出，在实际的给水工作中，扬程与其流量成反比例。在实际给水中，离心泵的给水压力随水量的增加而降低。因此，在给水过程中，扬程的大小决定了其基本的给水关系。
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变频技术和PLC技术在恒压供水系统中的应用研究
作者：田宇光
来源：《科技创新导报》2013年第05期
摘要：恒压供水系统的设计及应用研究是针对提高供水质量和节能问题而提出的，该文通过对旧系统中一直存在的问题简单地介绍水位在变频技术、PLC技术及恒压供水系统的作用下如何为用户进行供水，并从实践方面说明，此系统在节约资源、供水质量及运作方面的良好效果。
关键词：变频技术 PLC技术 恒压供水系统 供水质量
中图分类号：TQ08 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）02（b）-0061-01
现在，各个地方的生活用水量正随着各住宅小区楼房的增多而大幅度地快速增加。随着人们节能意识的增强，人们对供水的质量要求也在迅速提高，而且，在对供水系统的可靠性和安全性方面的要求也在慢慢地提高。运用PLC技术和变频器而实现高质量供水的无塔恒压供水系统，不但在很大程度上大大地节约了资源，而且还使供水系统的可靠性和安全性得到了很好的改进。恒压供水在一定程度上满足了用户对水质水量的需求，变频调速为了节约能源，通常通过调节变频器的速度来使输水管道的压强得到一定的稳定。为了有效减少抚慰运作和手动运作，为了避免某些继电器因与机械接触而发生不必要的故障，为了能够使系统实现有效的软启动，于是，运用了PLC技术，以使整个供水系统的可靠性得到增强。下面主要根据变频技术和PLC技术在恒压供水系统的设计和应用方面展开论述。
1.变频器的工作原理
变频技术是在安全而先进的恒压供水系统的主要技术。就目前而言，变频变压调速控制系统是众多调控系统中性能最好、效率最高的。
1.1变频器的基本构成
完整的变频器主要由控制电路和主回路（包括逆变器、滤波器、整流器）组合而成。
把三相交流整合成直流是整流器的主要作用，而用于缓冲负载和直流环流间的无功能量的则是滤波器。运用六个半导体器件开关组合而成的三相桥式逆变电路是逆变器最主要的结构模式，通过对逆变器主开关的通或断的有效控制，能够促使任意频率的三相交流输出。如果想控制整流器电压以及逆变器的开关，并有效完成各种不同的保护作用，就必须完成对控制电路的有效管理。 龙源期刊网
三菱FX2NPLC在高层建筑变频调速恒压供水控制系统中的应用
摘要：本文结合高层住宅小区供水系统改造的控制要求，详细介绍了基于三菱fx2nplc控制系统的总体方案、硬件选型和软件流程的实现过程。
关键词：恒压供水；三菱fx2nplc
中图分类号：tm921.51 文献标识码：a 文章编号：1006-6675（2013）15-
一、引言
随着城市化进程的加快，供水系统作为现代住宅小区的配套设施与人们生活质量密不可分。传统的供水方式也不能满足人们的需要，本文就以阿克苏市某住宅小区高层建筑的供水系统改造为例，详细介绍基于三菱fx2nplc在高层建筑变频调速恒压供水控制系统中的实现过程。
二、供水系统总体方案的确定
该住宅小区有三栋17层住宅楼，6栋多层住宅，市政供水压力为0.28mpa左右。小区内有1个二次加压泵房，1个蓄水池，内有四台并联运行的水泵（其中一台为备用）。改造前的供水方式为水泵直接加压。
针对小区的规模本系统采用一台plc控制3台水泵按“先启先停”、“备用自投”的原则循环工作。当无液位浮力开关信号（为off）
时，此系统水泵电机处于停机状态。当液位浮力开关有信号（为on）时，先启动变频水泵电机；如果供水不足时，再启动1台主泵，变频水泵电机起着对流量调节；如果还是供水不足时，启动2台主泵，变频水泵电机起着对流量调节；如果还是供水不足时，3台主泵都启动，变频水泵电机起着对流量调节。若用水量减少，按启泵顺序依次停止工频泵，直到最后1台泵变频恒压。整个系统总体结构如图1。
图1 系统构成方案图
三、控制系统的硬件设计
（一）系统主要配置的选型
1.变频器的选型
根据控制功能不同，通用变频器分为三种类型。普通功能型u/f控制变频器，具有转矩控制功的高功能型u/f控制变频器，矢量控制高功能型变频器。供水系统属泵类负载，低速运行时的转矩小，可选用价格相对便宜的u/f控制变频器。
变频器在恒压供水系统的应用
摘要：应用变频器实现供水系统的恒压供水，避免了调节闸阀的开度来控制管道压力而造成的损失，节约了电能；泵站由变频器来控制水泵机组的运行，减少了设备的维修，改善了工作环境。
关键词：变频器恒压供水闭环控制节能
中图分类号：tn773文献标识码： a 文章编号：
前言
鹤岗诚基水电热力有限责任公司南部供水系统由富力泵站、鹿林加压站和南山配水池组成，富力泵站以0.76mpa恒压运行，在保证鹿林山地区用水的前提下，多余水量送到鹿林加压站，由鹿林加压站将水送至南山配水池，通过自流供南山地区用水。为保证富力泵站的恒压供水和南山配水池有调节水量的能力来满足南山地区用水，诚基水电热力有限责任公司在富力泵站、鹿林加压站安装了变频器，通过plc实现了南部供水系统的自动化控制。
高压变频器的工作原理
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一种频率的电能控制装置。变频器由移相变压器、功率单元和控制器组成。它采用直接“高-高”形式，6kv输入直接高压 6kv输出，
6kv系列有15个功率单元，单元串联多电平拓扑结构，每相由5个功率单元串联而成，每个功率单元可以互换，其电路结构如图3为基本的交-直-交单相逆变电路，整流侧为二极管三相全桥，通过对igbt逆变桥进行正弦pwm控制，可得到单相交流输出。 功率单元输入侧由移相变压器供电，移相变压器的副边绕组分为三组，构成30脉冲整流方式，经过多级移相叠加的整流方式，消除了大部分由独立功率模块引起的谐波电流，大大改善网侧的电流波形。输出侧由每个单元的u、v输出端子相互串接而成星型接法给电机供电，通过对每个单元的pwm波形进行重组，可得到阶梯pwm波形。这种波形正弦度好，可减少对电缆和电机的绝缘损坏，完全适合旧设备的改造。
控制器由高速单片处理器、人机界面和plc共同构成，单片机实现pwm控制，人机界面提供了全中文监控界面实现远程监控和网络化控制，内置plc则用于信号的逻辑处理。控制器与功率单元之间采用光纤通讯技术，低压部分和高压部分完全可靠隔离，系统具有极高的安全性，同时具有抗电磁干扰性能。控制柜内备有ups不间断供电电源，当控制电源掉电时，不影响变频器的正常运行。恒压供水
