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小议供水系统中PLC的应用论文
一、PLC控制的恒压原理
主供水回路、备用回路、泵房和储蓄池是供水系统的主要组成部分，控制系统是依靠压力传感器、变频器、切换继电器以及PLC等共同协作完成的。经过对自动控制的学习和认知，若想使水压在供水工程中维持在较小范围之内，甚至恒定，就要引入水压力的反馈值的概念，反馈值用来和水压初始的设定值进行对比，根据得出的偏差值，对水泵进行调试，通过电机运行情况的调整，达到对管网水压调节的控制目的，由此得到一个闭环的调节系统。经过大量的实践研究得到的分析成果表明，通过对变频器下达控制命令，使得电动机的转速得发生改变，达到调节水泵压力的目的，这样不仅具有性能显著的特点，而且在节电率方面表现也十分出色。在PLC主导的恒压供水系统下，实质就是将PLC和变频器进行协调作用，当供水压力实际值和预想有所差异的时候，PLC就会给变频器下达指令，进行调速，完成对于整个管网的压力控制。目前的供水系统多为多台水泵共同工作，在水压波动不是很明显时，单台水泵的调节能力就能够达到供水标准，当用水高峰来临，水量超过单台水泵能够承担的范围，PLC通过对切换器的控制，实现第二台或者更多台水泵的调动作用，这样就能有效的保证压力保持在恒定范围内。在供水管网中设置压力的传感器，可以检测管网中的压力大小，根据不同的系统要求，制定不同的压力设定值，将传感器在检测过程中的实际反馈情况和设定情况进行对比，然后通过PLC运算处理，决定电泵电机组的转速和投入运行的水泵数量，使得网管内的压力尽可能在最小的范围内波动，甚至达到恒定，这样对于节能节电来讲也有非凡的意义。
二、PLC控制的恒压系统
当下最经典的，使用范围最广的恒压供水系统都是通过PID调节和PLC控制技术共同作用完成的，想准确的得到网管中适时的压力值，需要借助安装在网管中的检测传感系统和反馈系统来完成，但一般情况下，供水系统是一个庞大复杂的管网，具有大滞后的特点，因此当网管中某个距离检测传感器区域的压力产生变化时，需要比较长的反应时间，如果只是依赖PID调节不能满足快速反应和调整的要求，因此还是要借助PLC的共同参与，综合应用。编程序控制器选择日本松下FP1-C40型，且配有A/D和D/A模块。变频器选择FRN160G7P-4实现电动机的调速。PLC作为控制的核心，可以根据手动设定压力信号与现场压力传感器的反馈值，经过相关处理，得到压力偏差的变化系数，运算后，PLC将零到五伏特的模拟信号传达给变频器，使得电机的转速得到改变，形成软启动。PLC通过比较模拟量输出与压力偏差的值，通过端口开关量的输出驱动，切换继电器组，确定投入运行的机组数量，使得电机的起停、变频与工频切换一气呵成。在调整电机组工作数量的同时，控制其中一台电机的变频转速，保证动力系统中压力的稳定，这样就能达到恒压的根本目的。调节控制过程中不仅能够比较准确的进行，还能够快速的完成。采用现代控制和PID相结合的方法，本质就是在供水管网中安装相应的压力传感系统，把收集到的压力信号转换成标准信号送入PID中，经过调节器的比较运算，得出控制参数，传输给变频器，与此同时PLC协同作用，根据偏差进行调节，这样二者共同参与控制，就可将较大的偏差较快的稳定预在期的波动范围之内，这样就能够有效地解决大滞后系统造成的响应速度慢问题。PLC控制恒压供水系统在运行观测方面的优势有很多。首先就是变频器对于电机启动的控制模式，软控制可以减少设备损耗，延长电机使用年限，可以有效的节约电能消耗，节约使用成本。其次，控制流程趋近于智能化，方便在控制过程中进行参数的修改，比如压力设定数值，压力的上下限，PID值等方面，都能得到灵活的控制，降低了操作和整修的难度。最后，采用PLC控制的系统，可以给完善的电器安全保护内容的建设留下很大的空间和余地，并且可以通过编程增强自身的自我防御，给系统自我诊断提供了实现条件。
三、结束语
正如上文所说，我们可以发现对于恒压供水系统而言，采用PLC作为控制核心，软件结构组成简单，调节能力很强，同时市场价格也在逐年的降低，加上维修难度小，对于系统的成本节约有很多益处。除此之外，变频器控制的电机转速能够实现水泵电机的顺利转换，能够在节能的基础上更好的延长水泵的寿命。就目前实际应用的成果来看，在新电工领域，PLC恒压供水系统有着无可比拟的优势，在提高供水质量的同时，无论在投建、运行的经济性能还是稳定性、可靠性方面，都有着巨大的发展空间。因此应该加强对于PLC供水系统的细致化研究，强化其在供水方面的主导型地位。
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