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基于plc的恒压供水系统的设计--第1页

基于plc的恒压供水系统的设计

（恒压供水系统的原理及电气控制要求。Plc在机电系统中的应用和工作原理。西门子变频

器的工作原理MM440。Plc编程原理及程序设计方法。电器原理图，接线图。）

一．恒压供水系统的原理

1．系统介绍

生产生活中的用水量常随时间而变化，季节、昼夜相差很大。用水和供水的不平衡集中

体砚在水压上，用水多而供水少则水压低，用水少而供水多则水压高。以前大多采用传统的

水塔、高位水箱或气压罐式增压设备容易造成二次污染，同时也增大了水泵的轴功率和能

量损耗。随着电力电子技术的发展变频调速技术广泛应用于送水泵站、加压站、工业给水、

小区和高楼供水等供水等领域.相对于传统的技术而言，它具有节能效益明显、保护功能完

善、控制灵活方便等优点。

恒压供水控制系统的基本控制策略是：采用电动机调速装置与可编程控制器（PLC）构

成控制系统，进行优化控制泵组的调速运行,并自动调整泵组的运行台数，完成供水压力的

闭环控制，在管网流量变化时达到稳定供水压力和节约电能的目的。系统的控制目标是总管

的出水压力及系统设定的给水压力值与反馈的总管压力实际值进行比较，其差值输入CPU

运算处理后，发出控制指令，控制泵电动机的投运台数和运行变量泵电动机的转速,从而达

到给水总管压力稳定在设定的压力值上。

恒压供水系统由PLC控制器,变频器，触摸屏显示器，压力变送器，水位变送器，软启

动器,水泵电机组，电机保护装置以及其他电控设备等构成，如图1所示。

水压水位

压力变送器水位变送器

变频器PLC触摸屏显示器

软启动器

控制回路电机保护装置

水泵电机

图1恒压供水系统示意图

2．系统构成

系统采用了S7-200型PLC(14个输人点，10个输出点）、MM440型变频器、压力传

感器及其他控制设备。系统构成如图2所示。

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1#泵

PLC控制用户管网

S7-200设备2#泵

3#泵

变频器M440压力传感器

图2系统构成图

压力传感器将用户管网水压信号变成电信号(4一20mA)，送给变频器内部PID控制器，

PID控制器根据压力设定值与实际检测值进行PID运算，并给出信号控制水泵电动机的电

压和频率。当用水量较少时，1＃泵在变频器控制下变频运行.如需水量加大,压力传感器在管

网端测的水压偏小,则变频器输出频率上升，直到50Hz。这时1#泵由变频切换为工频运行状

态.同时系统对2#泵进行变频起动和调节。如果两台泵供水仍不能满足供水要求，则系统将

2＃泵投人工频进行，将3#泵投人变频运行.供水量