基于plc的恒压供水系统

第一篇：基于plc的恒压供水系统

基于PIC的恒压供水系统

主要功能

1、全自动完成多台水泵机组软启动,变频到工频运行以及停止的全部操作过程.2、根据用水量的变化,变成多台泵组的启动和停止.3、有压力设定值和实际压力值的LED显示功能.4、有LED频率指示,变频异常指示,电机故障工况显示.5、保护功能:具有欠压保护,过压保护,过载保护,短·保护,失速防止,烧损防止等功能.基于PIC的恒压供水系统运营环境

1、环境温度：5~50℃;相对湿度：≤90%，无凝露。

2、周围空气无腐蚀性气体、水蒸汽、粉尘等明显污染。

3、安装场所的最大海拔高度1000m。

基于PIC的恒压供水系统常用组合方式

立式系列二次供水设备吨位为2-20吨，系立式供水设备，具有占地面积小的优点，以水井或蓄水池做水源，适用于地面面积小，用水量少的用户。

卧式系列二次供水设备吨位为10-100吨，系卧式供水设备，以水井或蓄水池做水源，适用于企业事业单位，农村等用水量较大的用户使用。

调查：居民对二次供水概念不熟

什么是二次供水?记者在采访中得知，许多市民对这一概念还不了解，不明白二次供水的真正含义。其实，二次供水是用水单位将来自城市集中式供水系统的生活饮用水经贮存、加压或再处理(如过滤、软化、消毒等)后，经管道输送给用户的供水方式，通常是解决高楼层居民水压难题而采取的特殊供水方式。据不完全统计，现在有近七成的用水人口饮用的是城市二次供水。

改进：室外管道应有防冻措施

该规范明确规定，严禁二次供水管道与其他管道直接连通，而除了对二次供水设施安装严格要求外，还对材料的使用也作出明确规定，包括埋地给水管道应根据承受压力等级、地面荷载力的不同选用耐腐蚀、寿命长的管材、管件等。在安装时，二次供水室外管道应有防冻措施，二次供水管道应作蓝色色标，并标明二次供水。二次供水引入楼内的立管应在建筑物首层设置阀门等。

防污：储水池周围应隔离污染源

在用水管理条例中明确，二次供水设施管理主体应当加强二次供水的日常管理，建立水质管理制度和检测档案;定期进行水质常规检测，每季度不得少于一次;定期对各类储水设施清洗消毒，每半年不得少于一次。

而为了防止二次供水水质污染，《技术规范》要求，埋地式生活饮用水储水池周围10米以内不得有化粪池、污水处理建筑物、渗水井、垃圾堆放点等污染源;周围2米以内不得有污水管和污染物。生活饮用水池(箱)应与其他用水的水池(箱)分开设置等。

变频恒压供水设备的质量高低是决定二次供水品质好坏的关键，但一段时间以来，我国无负压二次供水设备行业比较混乱，因没有统一标准进行性能检测，设备中关键部件不能正确使用，极易形成安全隐患。

基于PIC的恒压供水系统的分类

1)按供水方式分：(1)恒压变量供水系统：水泵的出口压力始终保持一个恒定值，设备的供水量可随用户用水量的需求而变化。(2)变压变量供水系统：系统的控制压力检测点设在用户给水系统的末端，用此测定压力来控制水泵运行的转速，此时水泵的出口压力是变化的，用户的用水量也是变化的。

2)按控制方式分：(1)微机控制型：控制核心由单片机组成。(2)PC控制型：控制核心由可编程序控制器组成。

3)按水泵台数分：(1)单台式：控制一台水泵调速运行，另一台泵备用，两台交替使用。(2)多台并联式：控制一台水泵变频调速运行，多台工频运行。还可按结构形式和系统用途等方面分类。

基于PIC的恒压供水系统使用的领域

1、自来水供水、生活小区及消防供水系统，亦可用于热水供应、恒压喷淋等系统。

2、工业企业生活、生产供水系统及工厂其它需恒压控制领域(如空压机系统的恒压供气、恒压供风)。各种场合的恒压、变压控制，冷却水和循环供水系统。

3、污水泵站、污水处理及污水提升系统。

4、农业排灌、园林喷淋、水景和音乐喷泉系统。

5、宾馆、大型公共建筑供水及消防系统。

基于PIC的恒压供水系统的两个特点：

1.供水管网压力稳定：设备由微机构成自动闭环控制，能在0.5秒内使变化的压力恢复正常，压力调节精度为设定值的±5%。

2.供水功能全，保险系数高：设备局部出现故障时，能启用应急功能继续供水。该设备可与市政供水网自动并网运行，并具有双恒压功能，即能满足生活生产用水的正常压力和流量，有能在出现火情时自动转换为高压大流量供水，可一机多用。

无负压变频供水设备

变频恒压供水设备

基于PIC的恒压供水系统应用范围：

1、新建的住宅小区、别墅、写字楼、综合楼生活供水。

2、高层建筑、消防用水、高级宾馆饭店等的生活供水。

3、气压给水,地面水池加压等传统供水系统改造。

4、各种锅炉冷水供水系统、锅炉热水。

5、自来水厂的中间加压泵站、自来水二次增压。

6、各工矿企业的生产、生活用水、管网稳压。

7、各种类型的循环水、冷却水供应系统。

8、自来水压力不能满足要求的生活、消防加压供水等。

基于PIC的恒压供水系统使用的领域

1、自来水供水、生活小区及消防供水系统，亦可用于热水供应、恒压喷淋等系统。

2、工业企业生活、生产供水系统及工厂其它需恒压控制领域(如空压机系统的恒压供气、恒压供风)。各种场合的恒压、变压控制，冷却水和循环供水系统。

3、污水泵站、污水处理及污水提升系统。

4、农业排灌、园林喷淋、水景和音乐喷泉系统。

5、宾馆、大型公共建筑供水及消防系统。

基于PIC的恒压供水系统适用范围

A、城乡居民生活供水

变频供水设备广泛用于各城乡的楼宇、生活小区供水，并有效杜绝了细菌的滋生、红虫的繁殖，为广大的住户提供更纯净、更优质的饮用水，既保证了居民用水安全，又节约了能耗，节省了费用开支。

典型的工程有：娄底新化鑫景名苑、邵阳洞口一中、株洲醴陵方正房产、长沙阳光丽景小区、衡阳鑫盛置业、江西九江德山房产(星子田园小区)等。

B、大型宾馆、酒店、医院等商业供水

变频供水设备广泛应用于各大型的宾馆、酒店，能有效杜绝细菌的滋生、红虫的繁殖，为广大的用户提供更优质、更纯净的水，令入住的客人喝得放心，住得开心，同时也提升了企业形象。

典型的工程有：长沙奥盛酒店、湘潭润玉酒店、韶关办公大楼、常德清真第一春、株洲九天国际广场、湘潭圣保力KTV、湘西民族宾馆及益阳维多利亚宾馆等。

C、工业供水

变频供水设备广泛用各类工业用水。

典型的工程有：武汉葆春蜂王浆有限公司、邵阳市科瑞化学品有限公司、株洲湘蜀自控科技公司、湖北广水防水材料厂等。

D、旧供水系统的改造

绝大多数的多层楼宇及部分高层楼宇，都是采用了上行下给的水池二次供水，住户长期受到水质的二次污染、水漏耗大及水压不足等困扰。

典型的工程有：中国水电八局，湘潭金荣广场、湖南省工商业联合会、柳城海润广场、株洲中央皇庭、湘潭新城庭院、湘潭湖湘林语等。

E、“一户一表”改造的配套使用

典型的工程有：常德澧县自来水厂、常德桃源县白洋河自来水厂，株洲醴陵孙家湾自来水厂、邵东翰林院项目等。

第二篇：恒压供水plc程序

湖南沃尔特水设备

恒压供水plc程序

产品特点

1.恒压供水plc程序 按辅助供水方式可分为无辅助供水、小型水泵辅助供水、小型气压水罐辅助供水3种

无辅助供水：同型号水泵互为备用，小流量供水时效率较低;

小型水泵辅助供水：有两种以上规格的水泵(主泵和副泵)，大流量条件下主泵运行，小流量条件下启用副泵，夜间流量接近零时仍然存在能量浪费;

小型气压水罐辅助供水：小流量条件下切换到气压供水方式，避免能量浪费，隔膜式气压水罐可缓冲水锤压力波动。

2.恒压供水plc程序 按稳流罐构造可分为气水分离、气水接触2种

气水分离：利用胶囊将水和空气隔离，空气与水无接触，卫生条件好，对水锤压力波动有缓冲作用;

气水接触：消除负压时空气通过过滤器进入稳流罐，空气与水有接触，卫生条件取决于过滤器质量。

3.恒压供水plc程序 按供水压力可分为恒压变量、变压变量2种

恒压变量：供水量随用水量变化，但供水水压保持设定值的供水方式。控制简单，但节能不充分;

变压变量：供水量随用水量变化，供水水压按设定供水工作曲线或配水管网终端多点压力控制的供水方式。节能充分，控制系统比较复杂，管网压力有波动。

恒压供水plc程序安装使用及保养

1恒压供水plc程序安装应选择通风良好、灰尘少、不潮湿的场地，环境湿度为-10℃-40℃。在室外应设防雨，防雷等设施。

2、为方便恒压供水plc程序安装、保养、设备四周应留70cm空间，人孔处应保留1.5m空间，四周地面应设排水沟。

3、选定恒压供水plc程序场地后，要处理好地基、在用砼浇注或用砖石砌筑罐体支承座。待基座完全固化后，再吊装罐体并放稳，随后安装附件，接通电源。

4、在试车前，应先关闭供水阀，检查恒压供水plc程序各密封阀情况，不允许有泄露现象，开车后，应注意机泵转向。当压力表指针到上限时，机泵自动停止。打开供水阀，即可正常供水、如需定时供水，可把选择开关扳到手动位置。

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5、恒压供水plc程序泵机组应经常检查，定期保养并加注润滑油。离心泵和止回阀如发现漏水现象，应及时紧固法兰螺丝或更换石棉根，检查机泵底脚螺栓不能松动，以防损坏恒压供水plc程序。

6、恒压供水plc程序系统，应防水、防尘、经常检查线路绝缘情况，连接螺栓是否松动和保险丝完好等情况。压力表外部最好用透明材料包裹，以防损坏恒压供水plc程序。

7、罐体如发现漆皮脱落，应及时涂漆保养，以延长恒压供水plc程序使用寿命。

长沙沃尔特恒压供水plc程序特点

1.恒压供水plc程序投资少、无水池、不用消毒。

2.恒压供水plc程序体积小、占地少、安装方便。

3.恒压供水plc程序高效节能，全部充分利用自来水管网压力，三重强制叠压、耗电少，运行费低。

4.恒压供水plc程序全不锈钢流道，全密封带压稳流补偿系统，彻底隔绝污染源，清洁环保。

5.恒压供水plc程序水压稳定，不会造成市政管网压力波动。

6.恒压供水plc程序全自动控制运行，无人值守设计。

7.恒压供水plc程序超强保护，故障自动显示，报警。

8.恒压供水plc程序模拟屏人机对话，可随时查询、设定、调整运行参数。

9.恒压供水plc程序旁通设计，自动切换，停电不停水。

10.恒压供水plc程序高寿命。运行效率高，可提高水泵的寿命3倍以上。

恒压供水plc程序性能特点：

1、恒压供水plc程序具有强大的贮能保压能力，特别是在夜间时应付少量供水时,可以大大节约电能.2、调节容积(水泵每启动一次可供用户使用的水量)大.泵每启动一次,可以长时间地维持管网压力,设备启动次数少,运行费用低

3、恒压供水plc程序设备采用国际领先的补气技术

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气压罐的补气采用微电脑电子检测、限量补气与排气技术，随时保证罐内气体有一定容积，根本解决了气体长期失效带来的水泵频繁启动问题，填补了国际、国内在该问题上的技术空白。

4、恒压供水plc程序不同用户的现场条件,无塔自动上水器可采取以下不同的配置

(1)、恒压供水plc程序的水源是自备井: 1)潜水泵+控制系统+气压罐

2)潜水泵 +水池(水箱)+控制系统+气压罐

(2)恒压供水plc程序的水源是自来水: 1)离心管道泵+控制系统+气压罐

2)离心管道泵 +水池(水箱)+ 控制系统+气压罐

恒压供水plc程序变频控制原理

用变频调速来实现恒压供水，与用调节阀门来实现恒压供水相比，节能效果十分显着(可根据具体情况计算出来)。其优点是：

1、起动平衡，起动电流可限制在额定电流以内，从而避免了起动时对电网的冲击;

2、由于泵的平均转速降低了，从而可延长泵和阀门等的使用寿命;

3、可以消除起动和停机时的水锤效应;

一般地说，当由一台变频器控制一台电动机时，只需使变频器的配用电动机容量与实际电动机容量相符即可。当一台变频器同时控制两台电动机时，原则上变频器的配用电动机容量应等于两台电动机的容量之和。但如在高峰负载时的用水量比两台水泵全速供水量相差很多时，可考虑适当减小变频器的容量，但应注意留有足够的容量。

夏小姐 ***

恒压供水plc程序适用范围

1、恒压供水plc程序适用于有水池的高层建筑、宾馆、学校、城镇居民小区、企事业单位、新农村建设农村的生活用水。

2、恒压供水plc程序适用于工厂、工矿企业的生活或者生产用水。

3、恒压供水plc程序适用于各类水厂、供水站、污水废水厂、农业排灌站等供排水。

4、恒压供水plc程序适用于高楼、小区、企事业单位热水集中供水。

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5、恒压供水plc程序适用于生产、生活中的冷却水、循环水的加压。

6、恒压供水plc程序适用于油田输油管道、油库、油站等的恒压输油。

第三篇：基于PLC的恒压供水系统

基于PLC的恒压供水控制系统

Its functions are: it can make the pressure sensor to collect the pressure signal in the pipe line net, and this pressure signal can be converted analog signals to and be transmitted to the intelligence conversion —an instrument(the SR93 series PID modulator), the intelligence conversion instrument(the SR93 series PID modulator)display the actual pressure value of the tube net, and the intelligence conversion instrument(the SR93 series PID modulator)enact the pressure value ,the customer want to gain, when the pressure value is gained , the customer demand of and the pressure value is gained, the pipe line net display in practice, the intelligence conversion instrument(the SR93 series PID modulator)output an analog signals, and it will change frequency of Fuji transducer to influence the exportation frequency of the water pump(the FRENIC 5000 G11 Ss/P11s S), it will influence rotate speed of water pump electrical engineering, changing flux of water , so it will attain the purpose of the steady presses water supply.引言

随着我国城乡建设的迅速发展,水、电供应不足的矛盾越来越成为人们关注的问题。例如,人们日常生活中的用水量越来越大,一天中的用水量的波动也越来越大。以往的供水系统中,水泵的选取往往是按最大供水量来确定,而实际的用水量在不断变化。高峰用水时间较短,这样水泵在很长一段时间内有较大余量,不仅水泵效率低,供水压力不稳,而且造成大量电力、水资源的浪费;并且以往依靠手动操作控制泵的启动、停止,也已不能满足要求。这里,介绍一种变频控制的恒压供水系统,它既能解决人工操作的繁杂劳动和精神压力,又能节约能源[5]。

一、系统介绍

该控制系统主要装置包括：可编程控制器（PLC）、变频器、压力传感器、PID控制器以及相关软件控制单元。该装置形成一套完整的、全自动的、智能的恒压供水控制系统，如图1所示。该系统能够以三种方式工作，分别为全自动、半自动和手动操作方式，其中后两种是在全自动方式出现故障时的弥补。

图1 恒压供水系统简图

2全自动恒压供水控制原理

当主水管网压力传感器的压力信号4~20mA送给数字PID控制器，控制器根据压力设定值与实际检测值进行PID运算，并给出信号直接控制变频器的转速以使管网的压力稳定。当用水量不是很大时，一台泵在变频器的控制下稳定运行；当用水量大到变频器全速运行也不能保证管网的压力稳定时，控制器的压力下限信号与变频器的高速信号同时被PLC检测到，PLC自动将原工作在变频状态下的泵，投入到工频运行，以保持压力的连续性，同时将一台备用的泵用变频器起动后投入运行，以加大管网的供水量，保证压力稳定。若两台泵运转仍，则依次将变频工作状态下的泵投入到工频运行，而将另一台备用泵投入变频运行。当用水量减少时，首先表现为变频器已工作在最低速信号有效，这时压力上限信号如仍出现，PLC首先将工频运行的泵停掉，以减少供水量。当上述两个信号仍存在时，PLC再停掉一台工频运行的电机，直到最后一台泵用主频器恒压供水[4]。另外，控制系统设两台泵为一组，每台泵的电机累计运行时间可显示，24小时轮换一次，既保证供水系统有备用泵，又保证系统的泵有相同的运行时间，确保了泵的可靠寿命。

二、系统原理图

1.PLC系统原理图，如图2所示：

图2 PLC系统原理图

2.外部设备接线图，如图3所示：

三、恒压供水控制系统的编程

本程序用富士专用的FLEX PLC编程器编译[1]，利用梯形图清晰直观地展示各设备的运转状况等等。具体编程思想如下：

首先选择利用FLEX PLC的输入继电器、输出继电器以及内部继电器，确定本设计方案所包括的仪器仪表。即一台富士NB系列PLC、两台7.5KW水泵、一台富士G11/P11变频器、一台压力传感器、一台SR90系列PID调节器、若干个空气开关、断路器、中间继电器等。根据PLC接线原理图（如图2所示），进行详细接线，并参考FUJI NB系列可编程控制器得参考手册，对PLC输入输出端子进行定义。

部分梯形图

PLC的恒压供水控制系统部分梯形图如下[2]：

四、系统操作说明 4.1自动控制

1.设定用户需要的目标压力值

系统送电之后，控制柜面板上的电源指示灯点亮，其下方的温控表将会有显示：PV---.---、SV---.---。其中PV---.---表示水管网中的实测压力值,SV---.---表示用户需要的目标压力值.用户可按动▲、▼键使 SV---.---中的数字发生改变，直到显示用户需要的水管网的压力值时按下ENT键，结束目标压力值设定。2.选择需要开启的泵组

自动/停/手动开关向左45度扳动一次时，泵组处于启动状态，系统将选择1号泵组启动；控制柜面板上的自动/停/手动开关扳到垂直位置时，四台泵组均处于停止状态。当将自动/停/手动开关再次向左45度扳动一次时，系统将选择2号泵启动；

3.变频自动工作开始

当系统检测到某台泵组的启动信号以后，便会使变频器开始升频工作，此时水管网中的压力开始上升，即PV---.---中的显示值开始上升，并不断趋向于用户设定的SV---.---中的目标压力值。当水管网中的压力和用户的设定的目标压力值相吻合（即PV---.---中的显示值和SV---.---中的显示值相吻合）时，变频器的输出频率便会稳定[3]。

4.2自动控制中的部分功能

1.自动切换至工频 2.故障泵组自动退出运行 3.定期倒换工作泵组

五、恒压供水控制系统的优点

1.采用变频恒压供水，消除了主管网压力波动，保证了供水质量，而且节能效果明显，并延长了主管网及其阀门的使用寿命。

2.用稳压减压阀经济地解决了不同用水压力的问题。

3.拓宽运用变频恒压控制原理，较好地解决了加压泵房与抽水泵房的远程通讯总是并达到异地连锁控制的目的。

4.在抽水泵房设置连续液位显示，并将信号传与PLC，防止泵缺水烧坏电机，设定的取水位置，确保水的质量。

5.电机既有电机保护器，又有软起动器，克服了起动时的大电流冲击，相对延长了电机制使用寿命。

6.由于采用PLC控制的压力自动控制，可以实现无人远程操作，系统的PLC预留有RS485接口，可与公司总调度室计算机网络进行连接。

7.通过采用变频器控制，可在不同季节、节假日、日夜及上下班等全面调控水量。

参考文献

[1] FUJI NB系列 编程手册

[2] 钟肇星.《可编程控制器原理及应用》.广州：华南理工大学出版社，1991.7-15.[3] 黄立培，等.《变频器应用技术及电机调速》.北京：人民邮电出版社，1998.32-45.[4] 高钦和.《PLC可编程控制器应用技术实例》.北京：人民邮电出版社，2000.76-90.[5] 尹明,时代伟.恒压供水模糊控制器的研制[J].齐齐哈尔大学学报,2003,19(1):53-54.5

第四篇：PLC在恒压供水系统中应用

PLC在恒压供水系统中应用

引言

在供水系统中，恒压供水是指在供水网系中用水量发生变化时，出口压力保持不变的供水方式。本文采用计算机(PC)、可编程控制器(PLC)、变频器组成变频恒压供水监控系统，通过变频调速实现恒压供水、满足节能降耗的要求，而且有利于实现生产的自动化及远程监测。用水量变化具有随机性，用水高峰时水压不足，低谷时又造成能量浪费。变频恒压供水系统根据公共管网的压力变化，通过PLC和变频器自动调节水泵的增减、水泵电机的运行方式及电机的转速，实现恒压供水，既防止了能量空耗，又避免出现电机启动时冲击电流对设备的影响。

二工作原理

变频恒压供水系统采用一台变频器拖动两台大功率电动机，可在变频和工频两种方式下运行;一台低功率的电机，作为辅助泵电机。

启动方式:为避免启动时的冲击电流，电机采用变频启动方式，从变频器的输出端得到逐渐上升的频率和电压。启动前变频器要复位。

变频调速:根据供水管网流量、压力变化自动控制变频器输出频率，从而调节电动机和水泵的转速，实现恒压供水。如设备的输出电压和频率上升到工频仍不能满足供水要求时，PLC发出指令1号泵自动切换到工频电源运行，待1号泵完全退出变频运行，对变频器复位后，2号泵投入变频运行。

多泵切换:根据恒压的需要，采取无主次切换，即“先开先停”的原则接入和退出。在PLC的程序中，通过设置变频泵的工作号和工频泵的台数，由给定频率是否达到上限频率或下限频率来判断增泵或减泵。在用水量较小的情况下，采用辅助泵工作。

为了避免一台泵长期工作，任一泵不能连续变频运行超过3小时。当工频泵台数为零，有一台运行于变频状态时，启动计时器，当达到3小时时，变频泵的泵号改变，即切换到另一台泵上。当有泵运行于工频状态，或辅助泵启动时，计时器停止计时并清零。

故障处理:能对水位下限，变频器、PLC故障等报警。PLC故障，系统从自动转入手动方式。

三PLC控制电路

系统采用S7-200PLC作下位机。S7-200PLC硬件系统包含一定数量的输入/输出(I/O)点，同时还可以扩展I/O模块和各种功能模块，在保证系统稳定性的基础上，再减低系统成本，我们选用了UniMAT扩展模块接在CPU后面。输入点为6个，其中水位上、下限信号分别为I0.0、I0.1。输出点为10个，O0.0-O1.0对应PLC的输出端子。对变频器的复位是由输出点O1.0通过一个中间继电器KA的触点来实现的。根据控制系统I/O点及地址分配可知，系统共有5个开关量输入点，9个开关量输出点;1个模拟量输入点和1个模拟量输出点。可以选用CPU224PLC(14DI/10DO)，再扩展一个UniMAT模拟量模块EM235(4AI/1AO)。

四电控程序设计

4.1泵站软件的设计分析

(1)由“恒压”要求出发的工作组数量的管理

为了恒定水压，那么在水压降低时，需要升高变频器的输出频率，并且在一台水泵工作是不能满足恒压要求时，这时需要启动第二台。这样有一个判断标准来决定是否需要启动新泵即为变频器的输出频率是否达到所设定的频率上限值。这一功能可以通过比较指令来实现。为了判断变频器的工作频率达到上限的确定性，应滤去偶然因素所引起的频率波动所达到的频率上限值的情况，在程序中应考虑采取时间滤波情况。

(2)台组泵站泵组的管理规范

由于变频器泵站希望每一次启动电动机均为软启动，有规定各台水泵必须交替使用，那么多台组泵站泵组的投入运行需要有一个管理规范。在本次设计中控制要求中规定任意的一台水泵连续运行不得超过3h，因此每次需要启动新泵或切换变频泵的时候，以新运行泵为变频是合理的。具体的操作时，将现运行的变频器从变频器上切除，并且接上工频电源加以运行，同时将变频器复位并且用于新运行泵的启动。除此之外，泵组管理还有一个问题就是泵的工作循环控制，在本设计中所使用的是用泵号加1的方法来实现变频器的循环控制即3加上1等于0的逻辑，用工频泵的总数结合泵号来实现工频泵的轮换工作。

4.2程序的结构及程序功能的实现

根据前面可知，PLC在恒压供水系统中的功能比较多，由于模拟量单元及PID调节都需要编制初始化及中断程序，本程序可以分为三个部分:主程序、子程序和中断程序。

(1)系统的初始化的一些工作放在初始化子程序中完成，这样可以节省扫描时间。利用定时器中断功能来实现PID控制的定时采样及输出控制。初始化子程序流程框图如图1。在初始化的子程序中仅仅在上电和故障结束时用，其主要的用途为节省大量的扫描时间加快整个程序的运行效率，提高了PID中断的精确度。上电处理的作用是CPU进行清除内部继电器，复位所有的定时器，检查I/O单元的连接。

图1初始化程序

(2)主程序流程图如图2。其功能最多，如泵的切换信号的生成、泵组接触器逻辑控制信号的综合及报警处理等等都在主程序中。生活及消防双恒压的两个恒压值是采用数字式方式直接在程序中设定的。生活供水时系统设定为满量程的70%，消防供水时系统设定为满量程的90%。本系统中的增益和时间常数为:增益Kc=0.25，采样时间Ts=0.2s，积分时间Ti=30min。

图2主控制程序

(3)中断程序如图3，其作用主要用于PID的相应计算，在PLC的常闭继电器SM0.0的作用下工作，它包括:设定回路输入及输出选项、设定回路参数、设定循环报警选项、为计算指定内存区域、指定初始化子程序及中断程序。

图3中断程序

五结束语

恒压供水技术因采用变频器改变电动机电源频率，而达到调节水泵转速改变水泵出口压力，比靠调节阀门的控制水泵出口压力的方式，具有降低管道阻力大大减少截流损失的效能。由于变量泵工作在变频工况，在其出口流量小于额定流量时，泵转速降低，减少了轴承的磨损和发热，延长泵和电动机的机械使用寿命。实现恒压自动控制，不需要操作人员频繁操作，降低了人员的劳动强度，节省了人力。

水泵电动机采用软启动方式，按设定的加速时间加速，避免电动机启动时的电流冲击，对电网电压造成波动的影响，同时也避免了电动机突然加速造成泵系统的喘振。

由于变量泵工作在变频工作状态，在其运行过程中其转速是由外供水量决定的，故系统在运行过程中可节约可观的电能，其经济效益是十分明显的。正因为此，系统具有收回投资快，而长期受益，其产生的社会效益也是非常巨大。

在实际应用中，采用PLC控制恒压供水，还能容易地随时修改控制程序，以改变各元件的工作时间和工作状况，满足不同情况要求。与继电器或硬件逻辑电路控制系统相比，PLC控制系统具有更大的灵活性和通用性。

第五篇：城市恒压供水PLC控制系统-毕业设计任务书

毕业设计（论文）任务书

I、毕业设计(论文)题目：

城市恒压供水PLC控制系统

II、毕 业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求： 1．原始资料：

本控制系统主要对供水系统水压进行实时控制，保证用户或用水设备所需水压在规定范围内。恒压供水系统主要由水泵、压力传感器、调节器及变频器构成。

恒压供水控制系统中产生水压的设备是水泵，水泵转动越快产生的水压越高；压力传感器主要用于检测管路中的水压，常装设在泵站的出水口，当用水量大时水压降低，用水量小时水压升高。压力传感器将水压的变化转变为电流或电压的变化送给调节器。调节器是一种电子装置，在系统中可以设定管路压力，接收传感器送来的管路水压实测值（反馈值），并与给定值进行比较，输出调节信号（模拟信号，4~20mA电流信号或0~10V电压信号），本系统由PLC 控制。① 系统设有自动和手动工作方式。② 系统供水压力范围为 0.6MPa~0.7 MPa ③ 系统有三台水泵，一台变频器，水泵均由75kW的电动机拖动。自动工作方式下，正常工作时，变频器首先变频启动1#电动机工作；在压力调节过程中，如果1#电动机已工作在上限频率，则1#工频运行，2#变频运行；如果2#电动机工作在上限频率，则1#工频运行，2#工频运行，3#变频运行；如果当变频泵运行频率达到下限设定频率，则减少一台工频泵运行。④ 当系统自动运行一天时，泵号自动切换，每台水泵工作情况基本相同，达到轮流工作目的，减少系统维护工作。⑤ 手动工作方式时，同一台电动机不进行工频与变频的切换里，其压力只受压力开关控制。⑥ 采用模拟量输出（DC0~10V）来控制变频器调节电动机的转速，采用PID调节指令来实时调节系统水压。⑦

变频器的频率上限值设置为50Hz，频率下限值设置为20Hz，数据90ms采样一次。⑧ 系统有电源指示、工作方式指示、电动机运行指示。⑨ 系统有电压表、电流表指示三相电压、电流值。⑩ 因管路发生破裂或某台电动机损坏不能正常工作等原因导致管路压力较低时，变频运行的电动机以最大设定频率连续工作1h以上或电动机过载时，系统发出报警指示。2．设计技术要求：

① 要求自行查阅资料，独立完成毕业设计，锻炼自己分析问题、解决问题的能力。② 根据系统控制要求、主要技术参数设计控制系统的硬件电路及软件程序。③ 要求完成的设计能满足实际要求，图面及文字说明表达简洁、清晰、易读懂，图纸设计规范，符合制图标准，控制系统合理可靠，具有一定使用价值。④ 要求毕业设计论文叙述条理清楚，设计、计算、程序正确，论文格式规范。III、毕 业设计(论文)工作步骤：

1．收集有关资料，写出开题报告； 1周 2．分析与研究系统的总体情况；—— 系统工作情况、框图 1.5周 3．设备与器件的选择与计算；——器件型号、作用，元器件清单 1.5周 4．硬件电路设计； ——硬件电路图纸 2周

5．软件程序设计；——软件程序 2周

6．毕业设计审查、毕业答辩 ——修改论文 2周

撰写毕业论文一份、绘制图纸一份 贯穿于其中 Ⅳ、主

要参考资料：

基于PLC和变频器调速的恒压供水系统设计