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一項(xiàng)目介紹：
1. 項(xiàng)目工藝介紹
現(xiàn)在使用恒壓供水系統(tǒng)，密閉的水池在地下，主要是為急需大量用水的緩沖使用，所以一般都會(huì)從深井取水大概160M流量和揚(yáng)程一般根據(jù)樓層的高度來選擇。
本次文章中的泵站供水中可完成以下功能：(1)維持水壓恒定；(2)控制系統(tǒng)可手動(dòng)/自動(dòng)運(yùn)行；(3)多臺(tái)泵自動(dòng)切換運(yùn)行；(4)系統(tǒng)睡眠與喚醒。當(dāng)外界停止用水時(shí)，系統(tǒng)處于睡眠狀態(tài)，直至有用水需求時(shí)自動(dòng)喚醒；(5)在線調(diào)整PID參數(shù)。
恒壓供水系統(tǒng)一般由兩至三臺(tái)主泵和一臺(tái)輔佐泵組成，當(dāng)用水量很少或沒有用水時(shí)，只開動(dòng)輔佐泵即可；當(dāng)管網(wǎng)的實(shí)際壓力經(jīng)反饋后與給定壓力進(jìn)行比較，當(dāng)管網(wǎng)壓力不足時(shí)，變頻器增大輸出頻率，增加水泵 轉(zhuǎn)速加快，滿足用水增大的需要，迫使管網(wǎng)壓力上升。當(dāng)管網(wǎng)的壓力變大或超高時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)減泵或降低抽水的速度。為了很好的控制用水，除了在給小區(qū)供水外，還有針對消防用水做出了分解。在這次項(xiàng)目中是利用消防開關(guān)來控制，當(dāng)消防開關(guān) 沒有接通時(shí)設(shè)定生活用水是0.6給PID中的設(shè)定值，也就是生活用水為60%。但是當(dāng)消防開關(guān)閉合后給定PID中的設(shè)定值為0.8%，消防用水為80%，因?yàn)橄烙盟勘容^多所以設(shè)定為80%。
2. 項(xiàng)目應(yīng)用的產(chǎn)品：
在這次項(xiàng)目中主要應(yīng)用永宏FBs-24MA的主機(jī)一臺(tái)因?yàn)樵谶@次項(xiàng)目中輸入點(diǎn)為7點(diǎn)，輸出點(diǎn)為8個(gè)點(diǎn)并且擴(kuò)展一個(gè)模擬量FBs—B2DA的模板，我們這個(gè)模擬量模板輸出值12位的數(shù)值，輸入信號(hào)的范圍是單極性的（0-10v或0-20mA）因?yàn)檫@次項(xiàng)目中我的壓力傳感器為4-20mA的范圍。所以選擇一個(gè)模擬量模板就可以，和模擬量模塊比起來性價(jià)比高，只不過模擬量模塊是輸入輸出值為14位數(shù)值，輸入輸出信號(hào)為雙極性的，所以在此的應(yīng)用中沒有必要用模擬量模塊。
二，控制系統(tǒng)的構(gòu)成
1. 系統(tǒng)硬件的構(gòu)成
恒壓供水系統(tǒng)主要，采用壓力傳感器、永宏FBs系列的PLC和變頻器作為中心控制裝置，實(shí)現(xiàn)所需功能。
安裝在管網(wǎng)干線上的壓力傳感器，用于檢測管網(wǎng)的水壓，將壓力轉(zhuǎn)化為4～20 mA的電流信號(hào)，提供給PLC與變頻器。
變頻器是水泵電機(jī)的控制設(shè)備，能按照水壓恒定需要將0～50 Hz的頻率信號(hào)供給水泵電機(jī)，調(diào)整其轉(zhuǎn)速。變頻器功能系統(tǒng)可以控制PID控制，進(jìn)行閉環(huán)控制。該系統(tǒng)提供了6個(gè)輸入信號(hào)：啟動(dòng)/停止(DI1、DI5)、模擬量給定(AI1)、實(shí)際值(AI2)、控制方式選擇(DI2)、恒速(DI3)、允許運(yùn)行(DI4)；3個(gè)輸出信號(hào)：模擬輸出(頻率)、繼電器輸出1(故障)、繼電器輸出2(運(yùn)行)；DIP開關(guān)選擇輸入0～10 V電壓值或0～20 mA電流值(系統(tǒng)采用電流值)。變頻器根據(jù)給定值A(chǔ)I1和實(shí)際值A(chǔ)I2，即根據(jù)恒壓時(shí)對應(yīng)的電壓設(shè)定值與從壓力傳感器獲得的反饋電流信號(hào)，利用PID控制自動(dòng)調(diào)節(jié)，改變頻率輸出值來調(diào)節(jié)所控制的水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速，以保證管網(wǎng)壓力恒定要求, 但是本次系統(tǒng)是利用PLC內(nèi)部的PID來控制壓力的。
根據(jù)泵站供水實(shí)際情況與需求，利用一臺(tái)變頻器控制3臺(tái)水泵，因此除改變水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速外，還要通過增減運(yùn)行泵的臺(tái)數(shù)來維持水壓恒定，當(dāng)運(yùn)行泵滿工頻抽水仍達(dá)不到恒壓要求時(shí)，要投入下一臺(tái)泵運(yùn)行。反之，當(dāng)變頻器輸出頻率降至最小，壓力仍過高時(shí)，要切除一臺(tái)運(yùn)行泵。所以不僅需要開關(guān)量控制，還需數(shù)據(jù)處理能力，采用FBs-B2A1D(2模擬量入1錄得模擬量輸出)獲得模擬量信號(hào)。它在應(yīng)用上的一個(gè)重要特征就是由PLC自動(dòng)采樣，隨時(shí)將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，放在數(shù)據(jù)寄存器中，由數(shù)據(jù)處理指令調(diào)用，并將計(jì)算結(jié)果隨時(shí)放在指定的數(shù)據(jù)接觸器中。通過其可將壓力傳感器電流信號(hào)和變頻器輸出頻率信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，提供給PLC，與恒壓對應(yīng)電流值、頻率上限、頻率下限(考慮到水泵電機(jī)在低速運(yùn)行時(shí)危險(xiǎn)，必須保證其頻率不低于20Hz，因此頻率上限設(shè)為工頻50Hz，下限設(shè)為20Hz)進(jìn)行比較，實(shí)現(xiàn)泵的切換與轉(zhuǎn)速的變化。
系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使水泵在變頻器和工頻電網(wǎng)之間的切換過程盡可能快，以保證供水的連續(xù)性，水壓波動(dòng)盡可能小，從而提高供水質(zhì)量。但元件動(dòng)作過程太快，會(huì)有回流損壞變頻器。為了防止故障的發(fā)生，硬件上必須設(shè)置閉鎖保護(hù)。
2. 本項(xiàng)目主要是利用一臺(tái)變頻器來控制三臺(tái)電機(jī)如下圖所示
以下是恒壓供水系統(tǒng)的分配
以下是恒壓供水系統(tǒng)的中需要設(shè)定的數(shù)值和切換以及監(jiān)視數(shù)值
以上就是在做這次恒壓供水系統(tǒng)中的組織構(gòu)架，現(xiàn)在我給大家分享一下關(guān)于利用永宏P(guān)LC主要完成了哪些功能。
在這次項(xiàng)目中利用永宏內(nèi)部的PID來控制，永宏P(guān)LC FBs系列中有兩種PID ,一種是針對溫度控制的PID，另一種是泛用PID運(yùn)算。
永宏提供的泛用PID運(yùn)算控制功能，可以將由模擬量輸入（AI）讀取的當(dāng)前值（PV）,與使用者所設(shè)定值（SV）,已使用者所指定的比例帶（P）,積分常數(shù)（I）,微分常數(shù)（D）作PID運(yùn)算后，得到適宜的輸出控制值，再借由模擬量輸出（AO）以控制受控程序維持在使用者所期望的設(shè)定值范圍內(nèi)，可使用于任何需要平順，快速，精準(zhǔn)，諸如馬達(dá)的加減速，流量，壓力，準(zhǔn)位等控制應(yīng)用。所以在這次的恒壓供水系統(tǒng)中使用泛用PID時(shí)來控制壓力，比例帶和積分系數(shù)尤為重要，但是利用經(jīng)驗(yàn)法來調(diào)節(jié)又很麻煩，所以永宏有一組針對比例積分微分的參數(shù)，是用來專門對PID調(diào)節(jié)的參數(shù)，所以更為方便調(diào)節(jié)，并且可以達(dá)到所需要的要求。除了PID的控制和一些邏輯控制外，利用永宏通訊功能的強(qiáng)大，和變頻器傳送數(shù)值以及顯示變頻器的頻率，并且利用我們永宏內(nèi)部的ModBus表格來做通訊來做更為方便結(jié)合我們的P0RT2口高速聯(lián)機(jī)。因?yàn)橛篮甑腜LC最多可以擴(kuò)展5個(gè)通訊端口，利用P0RT2的RS485界面，可做永宏P(guān)LC間多達(dá)254臺(tái)的高速LINK,最高通訊速度可達(dá)921.6Kbps,在這次的項(xiàng)目中永宏一般的通訊端口也是可以滿足正常的通訊的。
還有在恒壓供水中比較難把握的就是壓力的調(diào)節(jié)，如果壓力沒有調(diào)節(jié)好設(shè)定的壓力太大，對整個(gè)恒壓供水系統(tǒng)來說沒有起到節(jié)能的作用。所以一般現(xiàn)在5層高的樓層一般的壓力差不多為0.5MP。
本次文章對恒壓供水系統(tǒng)作出了概述并介紹了一下永宏的PLC的一些特點(diǎn)。以下是恒壓供水系統(tǒng)中水箱的圖片
以上圖片中的紅色部分是供水機(jī)組
由于本次文章用永宏的PLC來做得，利用永宏的PLC 來做恒壓供水的系統(tǒng)不過在使用永宏的PLC時(shí)做一些通訊還是比較方便的，在進(jìn)行通訊的時(shí)候可以用內(nèi)部的一些緩存器進(jìn)行監(jiān)視并作修改，而且指令簡單易學(xué)，無論是處理一些比較復(fù)雜的程序還是其他的都可以輕松找出問題的所在，在此并做出以上一些利用永宏的PLC對恒壓供水系統(tǒng)做出了概述。
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