基于PLC 和变频器控制的恒压供水系统

摘要本文设计介绍了一种基于PLC和变频器的变频恒压供水系统，由PLC进行逻辑控制，由变频器进行压力调节。PLC和变频器作为控制系统的核心部件，经过变频器内部的PID运算，通过PLC控制变频与工频的切换，通过传感器反馈压力信号，实现闭环自动调节恒压供水，基本实现了高质量恒压供水，降低电能损耗，延长了加压泵的使用寿命，通过故障处理基本实现了不间断供水。

关键词 PLC；变频器；传感器

0 引言

在城乡供水系统中，随着高层建筑的广泛建设以及居民小区的规模化发展，原有的高位水塔供水系统已经不能满足恒压供水的要求，采用变频恒压控制是现代供水控制系统的新型方式，变频恒压供水系统可有效地降低“水锤”对泵体冲击、节约电能、维持管网水压恒定、实现无人值守等。具有较大的经济和社会意义。本文论述了一种基于PLC的变频恒压供水系统。利用PLC加以不同功能的传感器、变频器，根据压力传感器测得管网压力的大小及变化来控制加压泵的转速及数量，使水管的压力始终保持在合适的范围内，从而达到恒压供水的目的。

1 恒压供水系统原理

恒压供水的基本思路是：采用电机调速装置控制泵的转速，并自动调整泵的运行台数，完成供水压力的闭环控制，在管网流量变化时达到稳定供水压力和节能的目的。系统的控制目标是泵站总管的出水压力。系统任意设定供水压力值，其与反馈总管的压力值通过PID调节后控制调速装置，以调节加压泵的运行速度，从而调节系统的供水压力。与传统的恒速泵供水系统、水塔高位水箱供水系统和气压罐供水系统相比，调速恒压供水系统具有供水质量高、灵活性强、能耗少、电动机起制动平稳、无水锤效应等优点，从而获得了广泛应用。

2 系统总体设计

2.1 系统概况

本系统拟在控制2台55kW和3台30kW加压泵相互配合完成恒压供水。本文将以“一拖三”（一台变频器拖动三台加压泵，加压泵功率为30kW），“一拖二”（一台变频器拖动两台加压泵，加压泵功率为55kW）的设备介绍PLC与变频器组成的恒压供水系统的工作原理。同时为了确保不间断供水的要求，另外备有55kW加压泵变频器一台，3台30kW加压泵可降压启动。当水池水位低于下限时系统自动关闭，防止加压泵干抽。

2.2 系统原理图