PLC+風光變頻器的小區恒壓供水控制應用實例

摘 要：本文介紹了風光變頻器在某生活小區雙恒壓供水系統中的應用情況。
關鍵詞：風光變頻器 PLC 恒壓供水

Abstract: This article introduces Fengguang inverter in the some small-unit residential area double constant pressure water supply control application example situation.

Key words: Fengguang inverter PLC Constant pressure water supply

1引言

本文是針對某生活小區實際情況，結合用戶生活/消防雙恒壓供水控制的要求，我們進行改造的一些心得。現將其中的改造情況介紹如下。
眾所周知，恒壓供水系統對于生活小區是非常重要的，例如在生活小區供水過程中，若自來水供水因故壓力不足或短時斷水，可能影響居民生活。又如當發生火警時，若供水壓力不足或無水供應，不能迅速滅火，可能引起重大損失和人員傷亡。所以，生活小區采用生活/消防雙恒壓供水系統，具有較大的經濟和社會意義。
基于上述情況，我公司對某生活小區供水系統進行改造，采用西門子PLC作為主控單元。利用風光供水變頻器，根據系統狀態可快速調整供水系統的工作壓力，達到恒壓供水的目的。改造提高了系統的工作穩定性，得到了良好的控制效果。

2用戶現場情況
如圖1所示，市網自來水用高低水位控制器EQ來控制注水閥YV1，自動把水注滿儲水水池，只要水位低于高水位，則自動向水箱注水。水池的高低水位信號也直接送給PLC，作為水位報警。為了保持供水的連續性，水位上、下限傳感器高低距離較少。生活用水和消防用水共用二臺泵，平時電磁閥YV2處于失電狀態，關閉消防管網，二臺泵根據生活用水的多少，按一定的控制邏輯運行，維持生活用水低恒壓。當有火災發生時，電磁閥YV2得電，關閉生活用水管網，二臺泵供消防用水使用，并維持消防用水的高恒壓值。火災結束后，二臺泵改為生活供水使用。

PLC系統選型
系統共有開關量輸入點8個，開關量輸出點10個,選用西門子主機CPU222（8入繼電器出）1臺，加上擴展模塊EM222（8繼電器輸出）1臺。即可滿足用戶供水控制要求
（3）壓力傳感器
在供水系統中，壓力傳感器既可以采用壓力變送器，也可以采用遠傳壓力表。在本例中采用遠傳壓力表，壓力表相應接線端子接到變頻器主控板3腳、4腳、5腳即可

3電氣控制系統原理圖
電氣控制系統原理圖包括主電路圖、控制電路圖及PLC外圍接線圖三部分。
（1）主電路圖
如圖2所示為電控系統主電路。二臺電機分別為M1、M2。接觸器KM1、KM3，分別控制M1、M2的工頻運行；接觸器KM2、KM4，分別控制M1、M2的變頻運行；FR1、FR2分別為二臺水泵電機過載保護用的熱繼電器；QS1、QS2和QS3分別為變頻器和二臺泵電機主電路的隔離開關；FU1、FU2為主電路的熔斷器；BPQ為風光供水專用變頻器。

2）控制電路圖
如圖3所示為電控系統電路。圖中SA為手動/自動轉換開關，SA打在1的位置為手動控制狀態，打在2的狀態為自動控制狀態。手動運行時，可用按鈕SB1～SB6控制二臺泵的起/停和電磁閥YV2的通/斷；自動運行時，系統在PLC程序控制下運行。
圖中的HL8為自動運行狀態電源指示燈。

3）PLC接線圖
下圖4所示為PLC及擴展模塊外圍接線圖。火災時，火災信號SA1被觸動，I0.0為1。

4系統程序設計
（1）程序中使用的PLC內部器件及功能，如下表2所示：

生活/消防雙恒壓的兩個恒壓值是我公司生產的風光供水專用變頻器直接設定的。在本實例中，根據用戶要求，生活壓力設定為0.35MPa,消防壓力設定為0.60MPa。壓力低、壓力高信號分別由變頻器內部主控板14腳、15腳給出。
供水運行下限頻率、供水運行上限頻率由變頻器程序設定。在本系統中，運行下限頻率設為20Hz, 運行上限頻率設為50Hz。

結束語
隨著變頻調速技術的飛速發展，變頻調速恒壓供水技術在小區已普遍使用。用變頻器來實現恒壓供水，與其它供水方式相比較而言，其優點是非常明顯的。節能效果十分顯著，啟動平穩，啟動電流小，避免了電機啟動時對電網的沖擊，延長了泵和閥門等的使用壽命，消除了啟動和停機時的水錘效應。供水控制系統提高了小區的供水質量。各項控制指標達到了用戶的要求。風光變頻器在小區恒壓供水改造效果是明顯的，改造是成功的。

參考文獻
[1]山東新風光電子用戶使用手冊 山東新風光電子科技發展有限公司。