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摘 要：现如今，随着科学技术的飞速发展，我国变频调速技术水平也得到进一步的提升，而变频恒压供水系统正式在这一过程中所累积的产物，由于以往传统的水塔供水系统已经不能再满足于人们对其多功能的需求，因而变频恒压供水系统更受到生产厂家的青睐。下面，笔者就结合多年的工作经验，针对自来水厂变频供水PLC自动控制系统进行研究分析，得出以下相关结论，以供参考。
关键词：变频供水；PCL；自动控制系统
1 概述
近些年来，变频恒压供水系统由于自身存在安全、可靠性等众所优点，被广泛应用于住宅小区的生活用水及消防供水系统中，并取得了十分显著的成绩。而在传统的供水系统设计中，大多是有1个或多个水泵共同供水，电机为了保障供水的充足量，常常要根据供水量的变化来开闭水泵，这样不仅大大降低了水泵电机的运行效率，还是其在频繁的开启关闭过程中受到了极大的损坏，很容易发生设备故障安全事故。因此，就针对这一问题，具体结合了某自来水厂，对变频供水PLC自动控制系统进行了初探分析，从而总结出一些自身的看法与建议。
2 控制思路
这一系统主要是将变频器与PLC系统相互结合在一起，共同组成了一个完整的联合控制系统，而变频器通常都是采用PID的恒定控制系统，一般是通过将外部信号进行采集以后，作为反馈信号传输出去。相比来说，PCL系统则是对水泵设备的运行效率、机组配置等各项活动进行控制，所有控制所得 的信号都将会出入到PCL系统。在本文中，当一级泵站是水泵获取的传输信号是来自清水池的液位传感器时，水位限位将会自动降低，液位传感器就会对水泵发生信号。与此同时，二级泵站中的反馈信号，主要来自出水管的远传压力表，如果压力值超出恒定值的情况下，变频器就会自动发生改变，水泵电机的运行速度也会相对缓慢。若压力值小于恒定值时，变频器产生变频，这时的水泵电机运行速度将会加快。但是，这一过程中，我们需要注意的一点问题是，当二级泵站的水泵电机在正常运行的过程中，其是由一级泵站的缺水信号进行控制的，这样做的根本目的是为了避免水泵出现空转的现象。
3 变频供水PLC自动控制系统的功能特点
在本文的自来水厂中，变频供水PLC自动控制系统主要是变频器与PCL两部门共同组成的，其具体功能体现在以下几个方面；
将一级泵站中的水位设定为恒定状态下的控制模式，并将其中清水池中的水位值作为主要的参考标准，以此来控制水泵的运行速度，从而确保清水池水位始终保持在恒定值。而二级泵站则是设定为恒水压的控制模式，将水管水压值作为参考数据，同样保证水管水压的恒定性。
一般情况下，这两级泵站的水泵运行模式主要分为变频自动运行模式与工频自动运行模式。当水泵处于变频自动模式时，如果变频器出现异常问题，发生故障，该系统将会自动报警，发出预警信号，水泵将会停止运行，并由人工控制模式转至工频自动控制模式。
其次，变频自动模式下，系统分别根据一级泵站清水池水位和二级泵站出水管水压情况，在低限值至恒定值之间，变频器改变水泵电机电源频率，使电机加速或恒速运行。在高限值至恒定值之间，变频器改变水泵电机电源频率，使电机减速或恒速运行。一级泵站水泵电机在高限值时还需自动停机；
此外，一级泵站的水泵在工频自动运行模式的情况下，清水池内的水位值仍旧保持不变，直到水位达到限低标准时，水泵工频将会自动开启运行。而水位值超出高限位标准时，水泵电机将会自动关闭。当二级泵站的水泵处于工频自动运行模式时，一定要确保水管水压值处于恒定的标准范围内，若水管水压值被控制在低限位时，水泵工频将自动启动运行。
3 硬件系统
二级泵站的主电路框图与一级泵站的主电路框图基本相同，所不同的是水泵与变频器的功率不同，一级泵站的水泵机组和变频器的功率都为18.5KW，而一级泵站的水泵机组和变频器的功率都为30KW。该系统的控制电路采用日本三菱公司生产的PLC作为控制核心，它主要包括一级泵站水泵机组控制电路和二级泵站水泵机组控制电路。
4 软件部分
4.1 变频器参数
该系统采用的日本SANKEN变频器是一种高功能静音式变频器。一级泵站所用的变频器型号为IPF-18.5二级泵站所用的变频器型号为IPF-30。该系统所用变频器参数是根据系统的控制参数来设定的。系统的控制参数：一级泵站清水池的低水位设为1.5米，控制水位的高度设为2.6米，高水位设为2.7米.。一级泵站扬水管的低水压值设为0.3Mpa.恒定水）f值设为0.45Mpa，高水压值设为0.3Mpa。根据系统的控制参数所设定的变频器参数：一级泵站变频器的上限频率为49Hz，下限频率为40Hz， 1速频率为42.SHz，偏置频率为39Hz，增益频率为48Hz。一级泵站变频器的上限频率为47Hz，下限频率为38Hz， 1速频率为23Hz，偏置频率为22Hz，增益频率为50Hz。
4.2 一级泵站工频自动运行程序
一级泵站工频自动运行仍选择1#泵工作为例。当起动1#泵时，X7接通，且当清水池处于低限水位时，XS接通，1#泵进入工频自动模式。当系统检测清水池水位为高限位时，水泵自动停止，并等待清水池低限水位的再次到来，从而重新起动水泵运行。当清水池的水位处于低限水位时，水泵继续工作，一直工作到清水池水位达高限水位时方才停机。
4.3 二级泵站PLC控制程序
二级泵站PLC：自动控制程序包括变频自动运行和工频自动运行两部分。由于一级泵站工频自动运行程序不要考虑变频器的工作情况，因此它的程序比变频自动运行程序简单得多。
5 变频供水PLC自动控制系统运行效益分析
该系统经过实际运行，其工作稳定、可靠。某市自来水厂应用该系统后，取得了如下四方面的效益：一是由于应用了变频技术，因此水泵电机功率因素从0.8提高到0.99，减少了无功功率；一是水泵电机起动电流大幅度减小，有效地减少了电机起动大电流对设备用电网的冲击，减少了维修费用；三是由于出水管道水压可任意调节，因此可将水泵扬程调节到较为理想的值，以最大限度地节约能源；四是由于该系统采用PLC控制技术，因此大幅度减少了因人工操作失误而引起的溢水、缺水等事故，从而提高了供水质量。
结束语
综上所述，我们可以大概对变频供水PLC自动控制系统有了一个全面的了解。并且，该系统在某自来水厂中的实际运行，不仅有效保障了各项生产活动的正常运行，还为该企业创造了可观的经济收益，具有十分广阔的推广前景。但是，就目前我国变频供水PLC自动控制系统来看，由于总体发展时间较短，技术水平方面还存在很多的不足和问题，还需要相关技术人员更深入的探究与完善，从而促进变频供水PLC自动控制技术的可持续发展，达到理想的节水效果。
参考文献
[1]陈爱文，单海宁.变频供水PLC自动控制系统[J].机电工程技术，2008（10）.
[2]汪玉凤，张鹏，赫飞.基于PLC的自来水厂恒压控制系统设计[J].煤矿机电，2007（04）.
[3]陆秀令，阳小文.PLC控制的恒压变频供水系统[J].自动化仪表，2004（04）.
关键词：变频供水；PCL；自动控制系统
1 概述
近些年来，变频恒压供水系统由于自身存在安全、可靠性等众所优点，被广泛应用于住宅小区的生活用水及消防供水系统中，并取得了十分显著的成绩。而在传统的供水系统设计中，大多是有1个或多个水泵共同供水，电机为了保障供水的充足量，常常要根据供水量的变化来开闭水泵，这样不仅大大降低了水泵电机的运行效率，还是其在频繁的开启关闭过程中受到了极大的损坏，很容易发生设备故障安全事故。因此，就针对这一问题，具体结合了某自来水厂，对变频供水PLC自动控制系统进行了初探分析，从而总结出一些自身的看法与建议。
2 控制思路
这一系统主要是将变频器与PLC系统相互结合在一起，共同组成了一个完整的联合控制系统，而变频器通常都是采用PID的恒定控制系统，一般是通过将外部信号进行采集以后，作为反馈信号传输出去。相比来说，PCL系统则是对水泵设备的运行效率、机组配置等各项活动进行控制，所有控制所得 的信号都将会出入到PCL系统。在本文中，当一级泵站是水泵获取的传输信号是来自清水池的液位传感器时，水位限位将会自动降低，液位传感器就会对水泵发生信号。与此同时，二级泵站中的反馈信号，主要来自出水管的远传压力表，如果压力值超出恒定值的情况下，变频器就会自动发生改变，水泵电机的运行速度也会相对缓慢。若压力值小于恒定值时，变频器产生变频，这时的水泵电机运行速度将会加快。但是，这一过程中，我们需要注意的一点问题是，当二级泵站的水泵电机在正常运行的过程中，其是由一级泵站的缺水信号进行控制的，这样做的根本目的是为了避免水泵出现空转的现象。
3 变频供水PLC自动控制系统的功能特点
在本文的自来水厂中，变频供水PLC自动控制系统主要是变频器与PCL两部门共同组成的，其具体功能体现在以下几个方面；
将一级泵站中的水位设定为恒定状态下的控制模式，并将其中清水池中的水位值作为主要的参考标准，以此来控制水泵的运行速度，从而确保清水池水位始终保持在恒定值。而二级泵站则是设定为恒水压的控制模式，将水管水压值作为参考数据，同样保证水管水压的恒定性。
一般情况下，这两级泵站的水泵运行模式主要分为变频自动运行模式与工频自动运行模式。当水泵处于变频自动模式时，如果变频器出现异常问题，发生故障，该系统将会自动报警，发出预警信号，水泵将会停止运行，并由人工控制模式转至工频自动控制模式。
其次，变频自动模式下，系统分别根据一级泵站清水池水位和二级泵站出水管水压情况，在低限值至恒定值之间，变频器改变水泵电机电源频率，使电机加速或恒速运行。在高限值至恒定值之间，变频器改变水泵电机电源频率，使电机减速或恒速运行。一级泵站水泵电机在高限值时还需自动停机；
此外，一级泵站的水泵在工频自动运行模式的情况下，清水池内的水位值仍旧保持不变，直到水位达到限低标准时，水泵工频将会自动开启运行。而水位值超出高限位标准时，水泵电机将会自动关闭。当二级泵站的水泵处于工频自动运行模式时，一定要确保水管水压值处于恒定的标准范围内，若水管水压值被控制在低限位时，水泵工频将自动启动运行。
3 硬件系统
二级泵站的主电路框图与一级泵站的主电路框图基本相同，所不同的是水泵与变频器的功率不同，一级泵站的水泵机组和变频器的功率都为18.5KW，而一级泵站的水泵机组和变频器的功率都为30KW。该系统的控制电路采用日本三菱公司生产的PLC作为控制核心，它主要包括一级泵站水泵机组控制电路和二级泵站水泵机组控制电路。
4 软件部分
4.1 变频器参数
该系统采用的日本SANKEN变频器是一种高功能静音式变频器。一级泵站所用的变频器型号为IPF-18.5二级泵站所用的变频器型号为IPF-30。该系统所用变频器参数是根据系统的控制参数来设定的。系统的控制参数：一级泵站清水池的低水位设为1.5米，控制水位的高度设为2.6米，高水位设为2.7米.。一级泵站扬水管的低水压值设为0.3Mpa.恒定水）f值设为0.45Mpa，高水压值设为0.3Mpa。根据系统的控制参数所设定的变频器参数：一级泵站变频器的上限频率为49Hz，下限频率为40Hz， 1速频率为42.SHz，偏置频率为39Hz，增益频率为48Hz。一级泵站变频器的上限频率为47Hz，下限频率为38Hz， 1速频率为23Hz，偏置频率为22Hz，增益频率为50Hz。
4.2 一级泵站工频自动运行程序
一级泵站工频自动运行仍选择1#泵工作为例。当起动1#泵时，X7接通，且当清水池处于低限水位时，XS接通，1#泵进入工频自动模式。当系统检测清水池水位为高限位时，水泵自动停止，并等待清水池低限水位的再次到来，从而重新起动水泵运行。当清水池的水位处于低限水位时，水泵继续工作，一直工作到清水池水位达高限水位时方才停机。
4.3 二级泵站PLC控制程序
二级泵站PLC：自动控制程序包括变频自动运行和工频自动运行两部分。由于一级泵站工频自动运行程序不要考虑变频器的工作情况，因此它的程序比变频自动运行程序简单得多。
5 变频供水PLC自动控制系统运行效益分析
该系统经过实际运行，其工作稳定、可靠。某市自来水厂应用该系统后，取得了如下四方面的效益：一是由于应用了变频技术，因此水泵电机功率因素从0.8提高到0.99，减少了无功功率；一是水泵电机起动电流大幅度减小，有效地减少了电机起动大电流对设备用电网的冲击，减少了维修费用；三是由于出水管道水压可任意调节，因此可将水泵扬程调节到较为理想的值，以最大限度地节约能源；四是由于该系统采用PLC控制技术，因此大幅度减少了因人工操作失误而引起的溢水、缺水等事故，从而提高了供水质量。
结束语
综上所述，我们可以大概对变频供水PLC自动控制系统有了一个全面的了解。并且，该系统在某自来水厂中的实际运行，不仅有效保障了各项生产活动的正常运行，还为该企业创造了可观的经济收益，具有十分广阔的推广前景。但是，就目前我国变频供水PLC自动控制系统来看，由于总体发展时间较短，技术水平方面还存在很多的不足和问题，还需要相关技术人员更深入的探究与完善，从而促进变频供水PLC自动控制技术的可持续发展，达到理想的节水效果。
参考文献
[1]陈爱文，单海宁.变频供水PLC自动控制系统[J].机电工程技术，2008（10）.
[2]汪玉凤，张鹏，赫飞.基于PLC的自来水厂恒压控制系统设计[J].煤矿机电，2007（04）.
[3]陆秀令，阳小文.PLC控制的恒压变频供水系统[J].自动化仪表，2004（04）.