变频恒压供水控制系统

 一、控制任务描述

 近年来，人们对供水质量和供水系统可靠性的要求不断提高，再加上目前能源紧缺，变频恒压供水成为供水的主要方式。和传统的供水系统相比, 它具有供水质量高, 灵活性强, 耗电省, 电机起制动平稳等优点。因此恒压供水系统成为必然的趋势。本系统要求由三台水泵，一台变频器，一台PLC和一个压力传感器及若干辅助部件构成，三台泵协调工作以满足供水需要。同时要求有自动/手动两种工况。将手/自切换开关打到手动状态时，三台水泵由各自的启停按钮控制。将手/自切换开关打到自动上，系统进入全自动运行状态。自动运行时，

首先变频启动水泵，根据压力设定值(根据管网压力要求设定) )与压力实际值的偏差进行PID调节，当泵达到工频后，若实际压力值小于设定值，则泵切到工频，第二台泵变频启动，以此类推。若当前变频运行的水泵已达频率，实际压力值大于设定值，则切断工频投运的水泵，将一个工频投运的水泵切变频，以此类推（减泵原则：先投运先停止），从而使供水管道压力保持在压力设定值的上、下限偏差范围之内。

 二、泵组切换图

 根据任务要求，绘制系统的泵组切换图。

 三、器件选型

 根据控制任务，确定任务实现所需基本硬件（PLC、变频器、熔断器、接触器、热继电器、手/自切换开关、指示灯、电压表、电流表、电流互感器等）。具体评价指标如下：

1、PLC的型号，选型依据（输入信号类型、输出信号类型、是否需通信模块、是否需扩展输入输出等）。

2、变频器的型号，选型依据（功率、电压、是否需要内置PID调节等）。

3、接触器的型号，选型依据（电压、电流，是否需中间继电器等）。

4、热继电器的型号，选型依据（额定电流、过载电流等）。

5、控制电路电缆、主电路电缆型号，选型依据（多大截面积允许多大电流、单股还是多股等）。

6、电压表型号（尺寸、个数、量程、是否需其它辅助器件）。

7、电流表型号（尺寸、个数、量程、所配电流互感器型号）。

8、指示灯型号（尺寸、个数、电压、电流等）

9、水泵型号（功率、扬程等）

四、控制方案优化

1 、考虑用水的分时段性，将每日24小时按用水曲线分成若干时段，计算出各个时段所需的水泵出口压力，进行全日变压，各时段恒压控制(应该考虑何时修改设定值？时间如何取？变频器运行过程能否读写设定值？)。

2、考虑供水的无人值守性，要求当自动运行过程中突然断电（无停止按钮按下），重新上电后从初始状态开始自动运行(注意变频器通信控制时，故障再起USS_CTRL中RUN位的处理)。

 3、利用OPC技术，开发基于的恒压供水监控系统。（画面设计中应包含供水主画面，各泵运行状态及运行频率画面）