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[摘要]料场喷洒水控制系统不能满足现有工艺要求，通过分析喷洒水系统现存问题，采用PLC编程技术手段对其实现变频恒压控制改进，达到了预期的技术要求，并且延长了设备的使用寿命。
[关键词]PLC 变频器 恒压供水
中图分类号：TM921.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）13-0172-01
1、引言
随着全民环保意识不断增强和企业管理水平不断进步，现有料场喷洒水控制曝露出很多弊病。由于单位时间料场喷水量随时都在变化，当喷水量很大时，管网压力降低，喷水扬程就很低，失去了抑尘效果；当喷水量变小时，管网压力升高，经常造成管道阀门损坏。这些问题靠人工很难控制，同时从节能和减轻劳动强度角度考虑，必须对现有控制方式进行革新改造。
2、正文
2.1 变频恒压供水原理
采用变频微机控制器外置PID恒压控制，由变频器控制的水泵将水送入管道系统，安装于管道系统的压力变送器（或远传压力表）将压力信号传送回变频器或恒压供水微机控制器中，与预先设定好的压力信号进行比较，管网压力降低，变频器频率上升，水泵加快转速，管网压力上升到设定好的压力平衡，变频器频率稳定输出；管网压力上升，变频器频率下降，水泵降低转速，管网压力下降到设定好的压力平衡，变频器频率稳定输出。
变频恒压供水有以下方案：
2.1.1 一拖一变频恒压供水
一台变频器拖动一台水泵进行单台控制，多采用变频器内置PID恒压控制（即恒压供水专用变频器），变频器为P系列，选型时比水泵大一档，压力信号直接传回变频器，可实现恒压控制，休眠控制，也可加装定时控制。
一拖一变频恒压供水也可采用外置PID控制，即外加恒压供水微机控制器控制变频器运行，压力信号传回微机控制器，实现功能较变频器直接控制多。
2.1.2 一拖多变频恒压供水方案
一台变频器控制多台水泵是采用变频器控制某台水泵启动后，当水泵达到最高转速后，管网压力仍比设定好的压力低，恒压供水控制系统自动将此台水泵转为工频运行，启动下一台泵变频运行，直到满足管网压力设计要求；管网压力比设定的压力高时，恒压供水控制系统停掉工频运行水泵，直到满足管网压力设计要求，单台变频器此种方式可控制四台水泵。
恒压供水控制系统需采用恒压供水微机控制器控制或PLC控制。压力信号传回恒压供水微机控制器或PLC。
一拖多变频恒压供水方案技术重点为变频转工频的无缝切换，否则水锤现象严重。
2.1.3 多拖多变频恒压供水方案
恒压供水控制系统控制变频器多拖多恒压供水方案是在一拖多变频恒压供水方案的基础上，采用1台变频器控制1台水泵，由恒压供水控制系统统一控制，当水泵达到最高转速后，管网压力仍比设定好的压力低，恒压供水控制系统自动将此台水泵转为变频器控制下50Hz运行，启动下一台泵变频运行，直到满足管网压力设计要求；管网压力比设定的压力高时，恒压供水控制系统停掉50Hz运行水泵，直到满足管网压力设计要求。
恒压供水控制系统需采用恒压供水微机控制器控制或PLC控制。压力信号传回恒压供水微机控制器或PLC。
因每台水泵均由变频器控制，可实现软启动与软停车，没有水锤现象，是比较理想的控制多台水泵方案。
2.2 设计思路
2.2.1 转速调节
因为水压和水泵转速之间有比例关系，通过调节变频器模拟给定信号的大小就能控制变频器的输出频率，从而改变水泵电动机转速。为了使调速更加可靠，选择了汇川MD380水泵专用变频器，这种变频器增加了快速限流、PID参数切换、瞬时不停、后台支持等诸多功能，为以后功能扩展留出了很大空间。
2.2.2 压力检测
2.2.3 工作方式
唐钢炼铁厂原料区加压泵共有三台，当第一台水泵达到最高转速后，管网压力仍比设定好的压力低，恒压供水控制系统自动将此台水泵转为工频运行，启动下一台泵变频运行，直到满足管网压力设计要求；管网压力比设定的压力高时，恒压供水控制系统停掉工频运行水泵，直到满足管网压力设计要求，为了方便操作，控制面板安装在主控柜门上，通过控制面板可以调节设定压力、报警上限、零点校准等，同时可以显示运行压力、工作方式、故障指示等。
2.2.4 逻辑控制
考虑到三台水泵不可能时时刻刻都处于完好状态，当其中一台检修或其他原因不能工作时，整个控制系统就不能按照设计要求自动运行了，为了解决这种问题，在PLC程序里面做了一套逻辑控制程序，PLC通过读取人工给出的指令信号和工作状态，就可以任意选择主泵泵号，从而进入自动工作状态，并且做了严格的程序互锁，以保证故障泵不会自动启动。
2.4 全面设计
喷洒水自动控制系统是一整套完整的方案，每一个环节都非常重要，从器件选型到施工工艺，每一步都要充分论证，信号屏蔽、工作接地、保护定值、抗干扰措施等都要进入设计范畴。另外当系统中某一个环节出现问题，比如器件损坏等原因，就会导致水泵无法正常运转，为了能够保证不间断供水，特别设计了两套工作模式，一种为上述的全自动控制方式，另外一种为手动调压模式，操作箱上安装转换开关一个，当打到手动控制时，可利用变频器的端子UP 和端子DOWN功能（变频器用户参数设置），在配电柜门安装调速按钮两个，连接变频器开关量DI输入，从而进行人工调速，根据控制柜压力显示值增大或减小电机转速，达到恒压目的，在控制系统手动与自动调节之间做了电气互锁，两者之间互不干扰。
3、结束语
经过理论分析和工业实践表明，采用这套恒压供水方案有很大的优点，不仅解决了以往水压不稳定的问题，而且提高了设备使用寿命和减轻了工作量，满足了料场供水的工艺要求，最可贵的是在用电成本居高不下的现实中，通过自动调节变频器频率可以节省电费支出，减少不必要的成本浪费，同时还减小启动电流了对电网的冲击。
参考文献
[1] 宋银宾.电机拖动基础[M].北京：冶金工业出版社，2003.
[2] 陈伯时.电力拖动自动控制系统[M].北京：机械工业出版社，1993.
[3] 廖常初.PLC编程及应用[M].2版.北京：机械工业出版社，2005.
[关键词]PLC 变频器 恒压供水
中图分类号：TM921.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）13-0172-01
1、引言
随着全民环保意识不断增强和企业管理水平不断进步，现有料场喷洒水控制曝露出很多弊病。由于单位时间料场喷水量随时都在变化，当喷水量很大时，管网压力降低，喷水扬程就很低，失去了抑尘效果；当喷水量变小时，管网压力升高，经常造成管道阀门损坏。这些问题靠人工很难控制，同时从节能和减轻劳动强度角度考虑，必须对现有控制方式进行革新改造。
2、正文
2.1 变频恒压供水原理
采用变频微机控制器外置PID恒压控制，由变频器控制的水泵将水送入管道系统，安装于管道系统的压力变送器（或远传压力表）将压力信号传送回变频器或恒压供水微机控制器中，与预先设定好的压力信号进行比较，管网压力降低，变频器频率上升，水泵加快转速，管网压力上升到设定好的压力平衡，变频器频率稳定输出；管网压力上升，变频器频率下降，水泵降低转速，管网压力下降到设定好的压力平衡，变频器频率稳定输出。
变频恒压供水有以下方案：
2.1.1 一拖一变频恒压供水
一台变频器拖动一台水泵进行单台控制，多采用变频器内置PID恒压控制（即恒压供水专用变频器），变频器为P系列，选型时比水泵大一档，压力信号直接传回变频器，可实现恒压控制，休眠控制，也可加装定时控制。
一拖一变频恒压供水也可采用外置PID控制，即外加恒压供水微机控制器控制变频器运行，压力信号传回微机控制器，实现功能较变频器直接控制多。
2.1.2 一拖多变频恒压供水方案
一台变频器控制多台水泵是采用变频器控制某台水泵启动后，当水泵达到最高转速后，管网压力仍比设定好的压力低，恒压供水控制系统自动将此台水泵转为工频运行，启动下一台泵变频运行，直到满足管网压力设计要求；管网压力比设定的压力高时，恒压供水控制系统停掉工频运行水泵，直到满足管网压力设计要求，单台变频器此种方式可控制四台水泵。
恒压供水控制系统需采用恒压供水微机控制器控制或PLC控制。压力信号传回恒压供水微机控制器或PLC。
一拖多变频恒压供水方案技术重点为变频转工频的无缝切换，否则水锤现象严重。
2.1.3 多拖多变频恒压供水方案
恒压供水控制系统控制变频器多拖多恒压供水方案是在一拖多变频恒压供水方案的基础上，采用1台变频器控制1台水泵，由恒压供水控制系统统一控制，当水泵达到最高转速后，管网压力仍比设定好的压力低，恒压供水控制系统自动将此台水泵转为变频器控制下50Hz运行，启动下一台泵变频运行，直到满足管网压力设计要求；管网压力比设定的压力高时，恒压供水控制系统停掉50Hz运行水泵，直到满足管网压力设计要求。
恒压供水控制系统需采用恒压供水微机控制器控制或PLC控制。压力信号传回恒压供水微机控制器或PLC。
因每台水泵均由变频器控制，可实现软启动与软停车，没有水锤现象，是比较理想的控制多台水泵方案。
2.2 设计思路
2.2.1 转速调节
因为水压和水泵转速之间有比例关系，通过调节变频器模拟给定信号的大小就能控制变频器的输出频率，从而改变水泵电动机转速。为了使调速更加可靠，选择了汇川MD380水泵专用变频器，这种变频器增加了快速限流、PID参数切换、瞬时不停、后台支持等诸多功能，为以后功能扩展留出了很大空间。
2.2.2 压力检测
2.2.3 工作方式
唐钢炼铁厂原料区加压泵共有三台，当第一台水泵达到最高转速后，管网压力仍比设定好的压力低，恒压供水控制系统自动将此台水泵转为工频运行，启动下一台泵变频运行，直到满足管网压力设计要求；管网压力比设定的压力高时，恒压供水控制系统停掉工频运行水泵，直到满足管网压力设计要求，为了方便操作，控制面板安装在主控柜门上，通过控制面板可以调节设定压力、报警上限、零点校准等，同时可以显示运行压力、工作方式、故障指示等。
2.2.4 逻辑控制
考虑到三台水泵不可能时时刻刻都处于完好状态，当其中一台检修或其他原因不能工作时，整个控制系统就不能按照设计要求自动运行了，为了解决这种问题，在PLC程序里面做了一套逻辑控制程序，PLC通过读取人工给出的指令信号和工作状态，就可以任意选择主泵泵号，从而进入自动工作状态，并且做了严格的程序互锁，以保证故障泵不会自动启动。
2.4 全面设计
喷洒水自动控制系统是一整套完整的方案，每一个环节都非常重要，从器件选型到施工工艺，每一步都要充分论证，信号屏蔽、工作接地、保护定值、抗干扰措施等都要进入设计范畴。另外当系统中某一个环节出现问题，比如器件损坏等原因，就会导致水泵无法正常运转，为了能够保证不间断供水，特别设计了两套工作模式，一种为上述的全自动控制方式，另外一种为手动调压模式，操作箱上安装转换开关一个，当打到手动控制时，可利用变频器的端子UP 和端子DOWN功能（变频器用户参数设置），在配电柜门安装调速按钮两个，连接变频器开关量DI输入，从而进行人工调速，根据控制柜压力显示值增大或减小电机转速，达到恒压目的，在控制系统手动与自动调节之间做了电气互锁，两者之间互不干扰。
3、结束语
经过理论分析和工业实践表明，采用这套恒压供水方案有很大的优点，不仅解决了以往水压不稳定的问题，而且提高了设备使用寿命和减轻了工作量，满足了料场供水的工艺要求，最可贵的是在用电成本居高不下的现实中，通过自动调节变频器频率可以节省电费支出，减少不必要的成本浪费，同时还减小启动电流了对电网的冲击。
参考文献
[1] 宋银宾.电机拖动基础[M].北京：冶金工业出版社，2003.
[2] 陈伯时.电力拖动自动控制系统[M].北京：机械工业出版社，1993.
[3] 廖常初.PLC编程及应用[M].2版.北京：机械工业出版社，2005.