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- / C系列體驗(yàn)文章—海為C24S2R在線恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)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(huì)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(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的供水系統(tǒng)，以達(dá)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(yīng)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(dòng)運(yùn)行，管理簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，非常適合現(xiàn)在的國(guó)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(yīng)用靈活，編程方便等特點(diǎn)，在變頻恒壓供水系統(tǒng)里，具有高效率、寬電壓適應(yīng)范圍，和高精度的控制等特點(diǎn)。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(qiáng)，組合靈活，變成簡(jiǎn)單，維修方便和低成本低能耗等諸多特點(diǎn)。采用海為的變頻調(diào)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(shí)現(xiàn)供水系統(tǒng)的集中管理和監(jiān)控；同時(shí)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(duì)于調(diào)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(shí)意義。
三、國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r
變頻恒壓供水是在變頻調(diào)速技術(shù)發(fā)展之后逐漸發(fā)展起來(lái)的，在早期，由于國(guó)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(zhuǎn)控制、起制動(dòng)控制、變壓變頻比控制及各種保護(hù)功能。應(yīng)用在變頻恒壓供水系統(tǒng)中，變頻器僅作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，為了滿足供水量大小需求的不同時(shí)，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(duì)壓力進(jìn)行閉環(huán)控制。從查閱的資料的情況來(lái)看，國(guó)外的恒壓供水工程在設(shè)計(jì)時(shí)都采用一臺(tái)變頻器帶一臺(tái)水泵機(jī)組的方式，幾乎沒(méi)有用一臺(tái)變頻器拖動(dòng)多臺(tái)水泵機(jī)組運(yùn)行的情況，因而投資成本高。近幾年隨著我國(guó)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(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)，我們的變頻器和PLC比起進(jìn)口品牌更好用，原因是，我們喜歡在做工程項(xiàng)目時(shí)，在降低成本的基礎(chǔ)上不斷優(yōu)化方案，提高設(shè)備的功能完整，所以我們用的變頻器內(nèi)置PID調(diào)節(jié)器和海為PLC可編程控制器通過(guò)設(shè)置程序使PLC和PID來(lái)協(xié)調(diào)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(gè)內(nèi)置的電磁接觸器工作，可構(gòu)成最多臺(tái)電機(jī)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(jiǎn)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(shí)現(xiàn)。在系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、穩(wěn)定性能、抗干擾性能以及開(kāi)放性等多方面的綜合技術(shù)指標(biāo)來(lái)說(shuō)，基本達(dá)到用戶的要求。變頻器是ABB的510恒壓供水專用變頻器（45kW），無(wú)需外接PID調(diào)節(jié)器，完成最多四臺(tái)水泵的循環(huán)切換、定時(shí)起動(dòng)、停止和定時(shí)循環(huán)。該變頻器將壓力閉環(huán)調(diào)節(jié)功能集成在變頻器內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，但其輸出接口限制了帶負(fù)載容量，同時(shí)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(shè)計(jì)中有4臺(tái)泵，水泵電動(dòng)機(jī)功率均為45KW,所有泵既能變頻循環(huán)軟啟動(dòng)工作；又能手動(dòng)軟啟啟動(dòng)工作，在自動(dòng)工作模式下，采用PID算法實(shí)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(mén)海為的PLC控制變頻及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行；系統(tǒng)具有自動(dòng)/手動(dòng)操作功能；具有故障自診和自處理能力，對(duì)過(guò)流，欠壓，過(guò)壓等變頻器故障均能自行診斷，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
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(yīng)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(nèi)置MODBUS RTU通訊協(xié)議，和其他設(shè)備進(jìn)行通訊時(shí)，尋址比較簡(jiǎn)單。
3.系統(tǒng)控制穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)，沒(méi)有出現(xiàn)由于現(xiàn)場(chǎng)磁電場(chǎng)干擾引起的系統(tǒng)誤動(dòng)作。
4.控制器外觀做工精美，可以和進(jìn)口品牌的小型同類型相媲美，
5.指令手冊(cè)及出廠隨機(jī)附帶的資料淺顯易懂，接線端子布局合理。
6.目前設(shè)備已經(jīng)運(yùn)行40天，用戶反映設(shè)備工作正常，動(dòng)作正常。
7.希望海為的研發(fā)工程師再接再厲，繼續(xù)開(kāi)發(fā)帶TCP-IP通訊，支持以太網(wǎng)通訊的可編程序控制器。
結(jié)束語(yǔ)：
海為PLC的質(zhì)量好，性能穩(wěn)定，價(jià)格便宜，使用方便，建議海為的研發(fā)人員繼續(xù)努力，開(kāi)發(fā)出帶以太網(wǎng)口的CPU,因?yàn)橐蕴W(wǎng)口的PLC是發(fā)展的趨勢(shì)。
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