S7-200在恒压供水中的应用 - 西门子S7-200应用案例(一)

多泵并联变频恒压变量供水的工作模式通常是:当用水流量小于一台泵在工频恒压条件下的流量，由一台变频泵调速恒压供水;当用水流量增大，变频泵的转速自动上升;当变频泵的转速上升到工频转速，为用水流量进一步增大，由PLC控制，自动启动一台工频泵投入运作，该工频泵提供的流里是恒定的(工频转速恒压下的流量)，其余各并联工频泵按相同的原理投入。同时，PLC还可以对恒压供水系统中的其他设备和工艺进行控制，充分体现了自动控制的优点。
恒压供水的系统组成
1.恒压供水的原理
用户的用水量是经常变动的，因此供水不足或供水过盛的情况时有发生。而用水和供水之间的不平衡集中反映在供水的压力上，即用水多而供水少则压力低;用水少而供水多则压力大。保持供水压力的恒定，可使供水和用水之间保持平衡，即用水多时供水也多，用水少时供水也少，从而提高了供水的质量。
根据反馈原理:要想维持一个物理量不变或基本不变，就应该用这个物理量与恒值比较，形成闭环系统。我们要想保持水压的恒定，根据反馈定理在管网系统上安装了压力变送器作为反馈元件，引人水压反馈值与给定值比较，并通过变频器来调节供水量，从而形成闭环系统。恒压供水的原理如图所示。

但被控制的系统的特点是非线性、大惯性的系统，现在控制和P1D控制相结合的方法，在压力波动较大时使用模糊控制，以加快响应速度;在压力范围较小时采用PID控制来保持静态精度。
通过PLC加智能仪表可实现该算法，同时对PLC的编程可实现泵的工频与变频之间的切换。实践证明，使用这种方法是可行的，而且造价也不高。
2.某恒压供水系统组成
某恒压供水系统包括11kW给水泵2·台，一工泵一变频;7.5 kw循环泵2台(工频);3. 5kw冷却塔风机2台(工频);3kw洗澡水泵1台(工频)，分成电气系统和管网系统两大部分。
其中，电气系统又由检测部分、控制部分和执行部分组成。
电气系统的检测部分包括:管网水压检测仪、给水池和回水池水位高度检测浮球、电动机热保护继电器、变频器故障信号继电器。
电气系统的控制部分包括:恒压供水系统控制核心PLC、手动控制面板、手动控制开关、二次控制仪表、电器辅助元件。
电气系统的执行部分包括:电动机变频器、电动水阀、水泵电动机、冷却塔冷却风机、声光报警器、柜内电器执行元件，如交流接触器、中间继电器。