发表于：2014/1/6 15:13:55
#0楼
摘要
本文主要介绍了PLC在生活水泵上的应用。以强大的通讯功配合简单易用PID指令，与多台变频器间构筑成智能PID调节系统，实现生活用水的恒压供给。
关键词：水泵；PID调节；无负压。
一项目简介
1.1行业背景
无负压设备不是水泵、管件阀门加上一个罐体和控制柜的简单组合，而是集机械、电子、信息技术为一体的高科技产品，它是在采用独特的预压平衡技术、负压反馈技术、真空抑制技术以及信号采集分析处理技术的基础上，保证外界管网不受影响的前提下，利用原有自来水管网压力、完全与空气隔绝进行高效节能供水的一种二次加压方式。无负压供水设备具有彻底解决二次供水污染的优点引起社会广泛关注，无负压供水设备不需建造水塔，投资小、占地少，采用水气自动调节、自动运转、节能与自来水自动并网，停电后仍可供水，调试后数年不需看管。比传统建造水塔节约投资70%，比建造高位水箱节约投资60%，大大节约土建投资；成为取代水池水箱等传统二次供水设施的首选。
1.2客户需求
客户一控四变频无负压供水系统，需要永宏PLC控制客户简单的变频器，通过出水压力检测进行以PLC内的PID控制实现自动调节，各泵循环起泵，定时换泵；压力超限则自动停泵，通过工频与PID复合控制，将供水压力控制在一定范围内，稳定输出。
1.3解决方案
无负压供水系统采用一台永宏PLC控制四台变频器，以通讯组网形式实现连接；现场上位机采用触摸屏控制，实现各参数的设定与修改，再通过触摸屏端网络接口来实现远程组态系统的远程检测与控制。维护简单方便，高效便民。
1.4方案背景
PLC提供软件数字化的PID数学算法，可以满足一般反应的闭环回路过程控制，在恒压供水的PID控制中凸显其功能。经济型主机配合模拟量扩展模块可提供12位元精度的模拟量信号采集，足以满足控制需求。通过模拟量输出接口或以通讯方式将程序PID调节输出给到各水泵变频器实现控制。在实现功能的前提下，提高了系统性价比。
二控制系统设计
2．1硬件配置
。硬件配置图如下所示。
图2-1硬件配置图
2．2控制工艺动作流程设计
以下是动作流程框图。
图2-2控制动作流程图
2.3软件设计
2.3.1功能指令设计
该系统主要为PLC控制变频水泵智能动作，相关控制与反馈数据均通过二者485通讯实现，考验PLC的通讯功能性与简洁性，而这正是永宏PLC的优势之一。采用FUN150指令，以填表格的方式进行MODBUS通讯。
图2-3-1-1MODBUS通讯功能指令介绍图
强大的通讯功能使得对变频器的数据读取与控制写入能快速实现，在此基础上采用FUN30泛用PID指令，将出水口压力信号采集进来，通过合适的PID参数，进行只能调节，控制水压稳定。
图2-3-1-2泛用PID功能指令介绍图
2.3.2人机界面的设计
该系统的人机界面风格简洁，主要设计了：开机页、主选页、参数设定页、运行控制页、运行数据页、运行状态页以及故障解锁页；需要出厂设定的参数做在隐藏页内，特定操作并输入密码方可进入修改。以下是部分画面。
2-3-2-1主控参数画面图
图2-3-2-2运行控制画面图
三设备调试
变频调试
该系统采用PLC内的PID调节功能，变频器仅做简单的启停与调速功能，因而采用客户自己提供的变频器。相通讯测试关控制地址进行：
图3-1-1变频器通讯地址图
3.2整机调试
图3-2-1整机设备图
四．应用总结
整机调试效果良好，客户满意度高。屏上设定合适PID参数与变频器加减速时间，可以实现稳定加/减泵，控制水压输出在稳定范围内。通过屏上切换开关可以直接实现一控三、一控二系统的控制。主要难点在于复合情况下泵组的配合以及PID参数的合理设定。