變頻恒壓供水控制系統(tǒng)

 一、控制任務(wù)描述

 近年來，人們對(duì)供水質(zhì)量和供水系統(tǒng)可靠性的要求不斷提高，再加上目前能源緊缺，變頻恒壓供水成為供水的主要方式。和傳統(tǒng)的供水系統(tǒng)相比, 它具有供水質(zhì)量高, 靈活性強(qiáng), 耗電省, 電機(jī)起制動(dòng)平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)。因此恒壓供水系統(tǒng)成為必然的趨勢(shì)。本系統(tǒng)要求由三臺(tái)水泵，一臺(tái)變頻器，一臺(tái)PLC和一個(gè)壓力傳感器及若干輔助部件構(gòu)成，三臺(tái)泵協(xié)調(diào)工作以滿足供水需要。同時(shí)要求有自動(dòng)/手動(dòng)兩種工況。將手/自切換開關(guān)打到手動(dòng)狀態(tài)時(shí)，三臺(tái)水泵由各自的啟停按鈕控制。將手/自切換開關(guān)打到自動(dòng)上，系統(tǒng)進(jìn)入全自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，

首先變頻啟動(dòng)水泵，根據(jù)壓力設(shè)定值(根據(jù)管網(wǎng)壓力要求設(shè)定) )與壓力實(shí)際值的偏差進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，當(dāng)泵達(dá)到工頻后，若實(shí)際壓力值小于設(shè)定值，則泵切到工頻，第二臺(tái)泵變頻啟動(dòng)，以此類推。若當(dāng)前變頻運(yùn)行的水泵已達(dá)頻率，實(shí)際壓力值大于設(shè)定值，則切斷工頻投運(yùn)的水泵，將一個(gè)工頻投運(yùn)的水泵切變頻，以此類推（減泵原則：先投運(yùn)先停止），從而使供水管道壓力保持在壓力設(shè)定值的上、下限偏差范圍之內(nèi)。

 二、泵組切換圖

 根據(jù)任務(wù)要求，繪制系統(tǒng)的泵組切換圖。

 三、器件選型

 根據(jù)控制任務(wù)，確定任務(wù)實(shí)現(xiàn)所需基本硬件（PLC、變頻器、熔斷器、接觸器、熱繼電器、手/自切換開關(guān)、指示燈、電壓表、電流表、電流互感器等）。具體評(píng)價(jià)指標(biāo)如下：

1、PLC的型號(hào)，選型依據(jù)（輸入信號(hào)類型、輸出信號(hào)類型、是否需通信模塊、是否需擴(kuò)展輸入輸出等）。

2、變頻器的型號(hào)，選型依據(jù)（功率、電壓、是否需要內(nèi)置PID調(diào)節(jié)等）。

3、接觸器的型號(hào)，選型依據(jù)（電壓、電流，是否需中間繼電器等）。

4、熱繼電器的型號(hào)，選型依據(jù)（額定電流、過載電流等）。

5、控制電路電纜、主電路電纜型號(hào)，選型依據(jù)（多大截面積允許多大電流、單股還是多股等）。

6、電壓表型號(hào)（尺寸、個(gè)數(shù)、量程、是否需其它輔助器件）。

7、電流表型號(hào)（尺寸、個(gè)數(shù)、量程、所配電流互感器型號(hào)）。

8、指示燈型號(hào)（尺寸、個(gè)數(shù)、電壓、電流等）

9、水泵型號(hào)（功率、揚(yáng)程等）

四、控制方案優(yōu)化

1 、考慮用水的分時(shí)段性，將每日24小時(shí)按用水曲線分成若干時(shí)段，計(jì)算出各個(gè)時(shí)段所需的水泵出口壓力，進(jìn)行全日變壓，各時(shí)段恒壓控制(應(yīng)該考慮何時(shí)修改設(shè)定值？時(shí)間如何??？變頻器運(yùn)行過程能否讀寫設(shè)定值？)。

2、考慮供水的無人值守性，要求當(dāng)自動(dòng)運(yùn)行過程中突然斷電（無停止按鈕按下），重新上電后從初始狀態(tài)開始自動(dòng)運(yùn)行(注意變頻器通信控制時(shí)，故障再起USS_CTRL中RUN位的處理)。

 3、利用OPC技術(shù)，開發(fā)基于的恒壓供水監(jiān)控系統(tǒng)。（畫面設(shè)計(jì)中應(yīng)包含供水主畫面，各泵運(yùn)行狀態(tài)及運(yùn)行頻率畫面）