介紹使用Allen-Bradley公司的PLC-5處理器結合SAMT STAR變頻器,通過PID調節實現恒壓供水；為了保證恒壓供水安全可靠,設置壓力保護功能,並進行了PID恒壓控製與遠程直接調頻之間的無縫轉換處理 ，在節能和供水質量方麵取得了較好的效果。
關鍵詞: PID；變頻調速；PLC；恒壓；RSView
概述
變頻調速技術是一種新型的、成熟的交流電機無級調速驅動技術，它以其獨特優良的控製性被廣泛應用在速度控製領域。特別是在供水行業中，由於生產安全和供水質量的特殊需要，對恒壓供水壓力有著嚴格要求，變頻調速技術也得到了更加深入的應用。
成都市自來水公司六廠日產水量60萬噸，擔負著成都市區及周邊地區70%以上的供水任務。自1996年年底六廠的三期工程投產後開始向郫縣供水，使得我廠的供水方式從單一的重力流供水變為重力流和壓力流結合供水的方式。自向郫縣供水以來，由於考慮到現階段郫縣的用水量較少，從節約能耗的角度出發，我廠使用一台泵同時向郫縣供水和提供我廠的自用高壓水。為了滿足六廠自用水壓力，保證廠內各個工藝環節設備（如消毒環節中的水射器）能正常工作，我廠自用水壓力須較恒定的控製在0.3 Mpa以上，采用變頻調速控製是保證壓力恒定較為有效的方法。根據我們對郫縣城區供水量的了解，發現郫縣全天各時段用水量變化較大（見後圖5），如果不對供水量進行調節，管網壓力的波動也會很大，容易出現管網失壓或爆管事故。采用變頻恒壓供水控製後，當郫縣用水量較小時，這時相應管道和泵出口壓力均較大，變頻恒壓控製方式將會降低泵的頻率，減小泵出水量，從而降低管網壓力；反之亦然。這樣，小時用水量變化較大也不會造成管網壓力有較大的波動。經過長期運行實踐，證明了變頻調速手段實現恒壓供水不僅保證廠內自用高壓水壓力足夠且穩定，而且保證了郫縣供水的安全可靠性。
控製係統構成
整個恒壓供水係統有兩組變頻泵，每組均由一台變頻器和一台水泵組成；係統以PLC為控製核心，由PLC采集壓力信號和輸出控製變頻泵的運行.
PLC處理器選用的是Allen-Bradley公司的PLC-5型處理器，變頻泵選用的是ABB公司的SAMI STAR係列的315F 660/690型的變頻器和水泵。係統由兩隻量程為0~1.0Mpa的壓力變送器分別檢測兩台水泵後的輸水管道的壓力，壓力變送器將檢測到的壓力信號轉換為4~20mA的電流信號，送到PLC子站的模擬量輸入模板（1771-IFE），通過PLC的PID運算，由模擬量輸出模板（1771-OFE）輸出4~20mA的電流控製變頻泵的運行。
控製係統原理及功能實現
PLC控製係統簡介
我廠采用Allen-Bradley公司的PLC-5型處理器通過DH+通訊方式構建了全廠PLC工業控製網絡，通過DH+網絡上的RSView工作站實現人機對話。RSView工作站是指運行人機圖形界麵軟件（RSView32）的計算機工作平台，該工作站建在中心控製室，是實現生產現場無人值守和運行集中管理的調度中心。利用RSView32可以有效地對控製過程進行監視和控製，可以實現圖形化的人機對話界麵，模擬生產運行的流程，在模擬流程上更加直觀地實現生產流程的全自動運行監視、遠程人工直接幹預操作（如PID指令運行參數遠程設定）、控製環節報警監視等功能。
恒壓供水的控製原理
SAMI STAR變頻器具有REMOTE和LOCAL兩種操作方式。LOCAL操作方式下，通過LOCAL START/STOP開關啟停變頻器，通過f REF LOCAL INPUT0 輸入端口的電位開關人工調節變頻器工作頻率；通過LOCAL/REMOTE輸入點可以將變頻器切換到REMOTE操作方式下，在REMOTE方式下，通過REMOTESTART/STOP輸入點進行PLC遠程啟停變頻器，通過f REF REMOTE INPUT0端口輸入頻率控製信號（百分比）控製變頻器工作頻率。根據供水量情況，我們把變頻器的工作頻率上限設定為水泵基頻，即頻率變化範圍控製在0~50Hz，在此範圍內水泵運行頻率和定子相壓成正比（及與變頻器輸入頻率成正比），這使得變頻器輸入、水泵運行頻率和泵的輸出壓力成較好的線形關係，可得到較好的控製效果。SAMI STAR變頻器對用戶開放的I/0接口位於TERMINAL BLOCK CARD上，主要使用的有：X11-1（REMOTE START/STOP）；X11-4（LOCAL/REMOTE）；X11-13/14（f REF REMOTE INPUT0 、4~20mA信號 輸入）；X11-15/16（輸出4~20mA變頻器運行頻率信號）；X11-17/18（輸出4~20mA變頻泵運行電流信號）。變頻器由PLC遠程控製時，啟動是由PLC向X11-4輸出信號，使變頻器切換到外部設備控製方式（REMOTE方式），再向X11-1輸出信號，啟動變頻器。在恒壓調節時，PLC處理器把檢測到的壓力信號作為反饋值，與PID運算的壓力設定值（由調度人員根據情況在REView上設定）進行比較，再經過PID運算得到調節後的修正值，通過模擬量輸出模板（1771-OFE）輸出到X11-13/14，作為REMOTE方式下變頻器的頻率控製信號，由於該信號是相對變頻器工作頻率上限的百分比，所以變頻器將輸入信號進行內部運算後轉為真實工作頻率。
為了使三期變頻恒壓供水自動控製係統與全廠自動控製網絡有機地結合起來，全麵實現對恒壓供水係統的運行情況和設備運行進行監視和遠程控製，更加安全 |
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