一種恒壓供水的自動控制
頁數(shù) 44 字數(shù) 27971
摘要
隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，城市建設(shè)規(guī)模的不斷擴大，人口的增多以及人們生活水平的不斷提高，對城市供水的數(shù)量、質(zhì)量、穩(wěn)定性提出了越來越高的要求。目前我國中小城市水廠尤其是老水廠自動控制系統(tǒng)配置相對落后，機組的控制主要依賴值班人員的手工操作，控制過程繁瑣，而且手動控制無法對供水的壓力和水位變化及時作出恰當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。為了保證供水，機組通常處于超壓狀態(tài)運行，不但效率低、耗電量大，而且城市管網(wǎng)長期處于超壓運行狀態(tài)，磨損也十分嚴重。本論文結(jié)合我國中小城市供水廠的現(xiàn)狀，設(shè)計了一套基于PLC的變頻調(diào)速恒壓供水自動控制系統(tǒng)。
變頻調(diào)速恒壓供水自動控制系統(tǒng)由可編程控制器、變頻器、水泵電機組、傳感器、以及控制柜等構(gòu)成。此系統(tǒng)采用一臺變頻器拖動多臺電動機的起動、運行與調(diào)速，分別采用循環(huán)使用的方式運行，通過上位機和PLC連接，開發(fā)出數(shù)據(jù)采集和通信、設(shè)備狀態(tài)控制和數(shù)據(jù)管理的監(jiān)測程序，實現(xiàn)了監(jiān)測控制。
在變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)中，單臺水泵工況的調(diào)節(jié)是通過變頻器來改變電源的頻率f來改變電機的轉(zhuǎn)速n，從而改變水泵性能曲線得以實現(xiàn)的。分析水泵工況的能耗比較圖，可以看出利用變頻調(diào)速實現(xiàn)恒壓供水，當(dāng)轉(zhuǎn)速降低時，流量與轉(zhuǎn)速成正比，功率以轉(zhuǎn)速的三次方下降，與傳統(tǒng)供水方式中用閥門節(jié)流方式相比，在一定程度上可以減少能量損耗，能夠明顯節(jié)能。
通過編程軟件設(shè)計了一個用于供水系統(tǒng)壓力控制的PID控制器，PID控制器內(nèi)置在PLC中，該控制器對壓力給定值與測量值的偏差進行處理，實時控制變頻器的輸出電壓和頻率，進而改變水泵電動機的轉(zhuǎn)速來改變水泵出水口流量，實現(xiàn)整個供水的壓力的自動調(diào)節(jié)，使壓力穩(wěn)定在設(shè)定值附近。
經(jīng)測試表明，該系統(tǒng)能夠?qū)┧^程進行自動控制，能夠有效地降低能耗，保證了供水系統(tǒng)維持在最佳運行狀況，提高生產(chǎn)管理水平，并且監(jiān)控系統(tǒng)安裝方便，運行穩(wěn)定、可靠。

關(guān)鍵詞:PLC控制，變頻調(diào)速，恒壓供水，水泵，節(jié)能