浅谈基于PLC的新型变频调速恒压供水系统

李俊

摘 要：随着社会经济的不断发展，变频调速技术以及PLC控制技术也有着一定的进步，为众多行业的发展和生产提供了一定的帮助，基于PLC控制系统的新型变频调速恒压供水系统就是综合这两项技术的结晶，在水厂中得到广泛的应用，有效的提高了水厂供水的可靠性和有效性。

关键词：PLC控制系统；变频器；调速；恒压供水系统

1 变频调速恒压供水系统概述

变频调速恒压供水系统主要由变频器、TC时间控制器、PLC、PID调节器、液位传感器、水泵、压力传感器、动力控制线路等几部分组成，用户在平时操作的过程中，主要是通过控制柜面板上的按钮以及相应的指示灯来实现操作，这样就可以对变频调速恒压供水系统的运行进行相应的控制。

2 新型变频调速恒压供水系统的运行方式

新型变频调速恒压供水系统的运行方式主要分为手动运行方式和自动运行方式等两种[1]。手动运行方式主要是通过相应的功能按钮来实现水泵的启动和停止操作，一般情况下，水厂在正常运营的过程中，新型变频调速恒压供水系统很少采用手动运行方式，只有在对供水系统进行检修或变频器出现故障的情况下，会采用手动运行方式。自动运行方式自然通过供水系统的主控制系统对运行状况进行掌控，在正常合上自动开关启动自动运行之后，水泵电机通电，供水系统的输出频率也将由0Hz逐渐上升，与此同时，PID调节器也会接收供水系统压力传感器的信号，经过压力参数的比较来将参数传输给供水系统的变频器上，这样就可以实现变频调速恒压供水系统的自动运行。当然，在供水系统运行的过程中，可能会受到外部因素的影响，例如，电源停电，当电源停电时，供水系统也将停机，如果是处在自动运行状态下电源停机的话，待电源恢复之后，供水系统也将恢复自动运行的方式，在自动运行方式下，变频器也将会完成供水系统对水泵的启动、停止、循环等全部的操作。一般情况下，新型变频调速恒压供水系统由至少4个水泵组成，在启动自动运行模式时，率先对1号水泵进行通电，并将电压传输至变频器，再有变频器来从0Hz频率逐渐提升，指导提升至标准信号为止，在自动运行模式运行的过程中，需要注意的是压力参数的比较环节，适当的去调节电压参数，从而实现对供水量的调节，充分发挥出新型变频调速恒压供水系统的自动调节供水量的功能。

3 新型变频调速恒压供水系统的故障处理

3.1 故障报警

基于PLC的新型变频调速恒压供水系统在正常运行的过程中，如果变频器出现故障、超压、缺相、液位下限、差压等故障发生时，系统就会自动启动报警系统，并发出相应的报警信号以及报警声[2]。另外，系统会检测新型变频调控恒压供水系统的实际情况，针对故障的发生现象进行分析，如果故障严重的话供水系统将会自动跳转至停机状态，例如，液位下限、变频器故障、缺相、超压等故障，通过发出报警信号，可以及时通知相关维修人员对故障问题进行维修处理，及时发现故障问题，有效的避免了故障进一步扩大对供水系统造成的影响。另外，如果供水系统使变频器出现故障的话，为了不耽误系统的正常运行，可以将运行方式切换至手动方式，这样就可以保证系统的不间断供水，从而保证变频调速恒压供水系统的供水可靠性。

3.2 水泵检修

每个新型变频调速恒压供水系统中都会由多个水泵组成，具体要根据供水系统的规模而定，一般变频调速恒压供水系统都不少于4个水泵，水泵检修是供水系统故障处理的重要阶段[3]。一般情况下，如果水泵经过长期不间断运行的话，水泵就会出现疲劳运行，不仅供水效率不好，甚至会引发水泵故障，为了避免这类现象的发生，需要对供水系统的水泵进行定期的检修。对水泵的检修并不会影响到供水系统的正常工作，而是在供水系统正常运行的过程中，将某一台水泵停运，并对其进行检修，而其他的水泵则保证正常工作，不仅可以及时调整和维护水泵，确保水泵在最佳状态下运行，同时还不会影响到供水系统的供水效率，提高供水的可靠性。另外，水泵检修工作中还存在水泵轮休工作，主要是采用备用水泵来替换已经工作一段时间的水泵，这样就会让换下来的水泵闲置一段时间再换上其他正在运行的水泵，通过对水泵的轮流使用可以避免或降低水泵的故障发生率，而且对提升水泵的使用寿命也有着一定的作用。

4 PLC控制系统分析

基于PLC的新型变频调速恒压供水系统，具有的控制功能主要由PLC控制系统来完成的，是供水系统运行控制的关键[4]。PLC控制系统主要采用可编程序的控制器来完成在线调试和连接的功能，并且，能夠通过语句表以及梯形图之间的转换来实现对供水系统的控制，例如，供水系统点击的启动、停止、定时切换、故障报警、循环变频、软启动等方面的控制。在这里需要注意的是，供水系统点击的水压量以及转速并不是PLC来控制的，而是由PID调节器以及变频器来控制的，也就是说，基于PLC控制系统的新型变频调速恒压供水系统在运行的过程中，需要各项结构相互之间的配合，才能确保供水系统的安全、稳定、可靠、有效的运行。

PLC控制系统主要由中央处理单元、电源、存储器、输入＼输出回路、程式输入装置等几方面组成[5]。中央处理单元又名CPU，可以说是供水系统的控制中枢，是对PLC控制系统中执行的各项控制命令进行处理的元件，同时也是保证命令正确的关键，如果中央处理单元出现故障的话，那么PLC控制系统将会瘫痪。电源则是支持PLC控制系统正常运转的“动力输出”，对PLC控制系统的正常运行也极为关键，从以上的分析中得知，一旦供水系统停电的话，那么PLC控制系统也将会停止运行，可见电源对PLC控制系统运行的重要性。存储器主要是存储PLC控制系统运行过程中的程序以及用户的程序，便于PLC控制系统的调用。输入＼输出回路在PLC控制系统中，主要负责接受外部输出元件和输入元件的信号。程式输入装置主要是为操作者提供对PLC控制系统程式的输入、修改以及监视的功能。

另外，在变频恒压供水系统供水水压过高的情况下，系统一般会采用停止变频泵，同时将变频器切换至正在以工频运行的泵上对其进行调节，在理论上，这种对变频泵的调节方式要比直接切换工频方式有效，但是，在实践中却发现，这种切换方式极易引起系统泵组频繁启停的现象，对供水系统硬件设备的使用寿命有着直接的影响。因此，作者建议在系统中，应直接停止工频泵，同时要从变频器上进行迅速的调节，通过设置合理的参数才能实现在工频切换过程中的无冲击效果，才能确保供水系统水压过度的平稳性，对提高系统的供水水质有着极大的作用。

5 结束语

通过文章对基于PLC的新型变频调速恒压供水系统的分析，作者主要从变频调速恒压供水系统概述、新型变频调速恒压供水系统的运行方式、新型变频调速恒压供水系统的故障处理、PLC控制系统等几方面进行分析，希望通过文章的分析，可以帮助广大行业人士快速了解和掌握PLC新型变频调速恒压供水系统。

参考文献

[1]徐仲晖.基于PLC的新型变频调速恒压供水系统[J].黑龙江科技信息，2011（7）.

[2]张海雯.基于PLC的核电常规岛通风设备的消防联动控制系统设计[J].广东科技，2012（20）.

[3]赵芳珍，杨荣.罗克韦尔PLC系列产品在石家庄润石水厂的应用[J].科技信息（科学教研），2013（22）.

[4]路巍，何明星，张瑞杰.基于PLC与力控的电梯安全监控系统[J].科技情报开发与经济，2012（33）.

[5]郭艳岚.浅谈PLC在水厂水质监测中的应用[J].科技资讯，2011（29）.