一种由PLC的PID控制的变频恒压供水系统设计.pdf

【一种由PLC的PID控制的变频恒压供水系统设计】 恒压供水系统是一种确保供水网络在任何时候都能保持恒定压力的供水方式，以满足用户对于水量和水压的需求。传统的供水系统由压力传感器、继电器控制柜、水泵和供水管路等组成，但这些系统往往无法实时监控和灵活调整。随着科技的进步，引入了PLC（可编程逻辑控制器）和变频器的恒压供水系统应运而生，以提高控制效率和准确性。 本文介绍的系统设计采用PLC的PID（比例-积分-微分）控制算法，通过变频器调整电动机的转速，进而控制水泵的流量，实现恒定水压。系统具备手动和自动两种操作模式，以满足不同情况下的控制需求。在系统中，两台水泵由电动机驱动，分别由KM1和KM2控制，每运行100小时进行一次自动轮换，同时具备故障自动切换功能，以确保系统的稳定运行。此外，系统还设有5秒的报警延迟，并可以通过触摸屏设置压力值、查看实时数据和报警信息。 在控制系统设计上，软元件设计包括触摸屏和PLC的输入/输出信号分配。触摸屏输入包括自动启动、泵切换、手动操作、停止、运行时间复位和清除报警等功能；输出则涉及泵运行指示、故障指示、实际压力、电动机转速和累计运行时间等信息。PLC的输入/输出信号分配则涵盖了泵水流开关、过压保护、报警器和变频器状态等关键节点。 外围接线设计是依据系统的控制需求和PLC的特性，结合FX0NG3A模拟量输出控制变频器的原理进行布局。PLC程序设计包括模拟量的读入写入和PID运算程序段，前者用于模拟量的读取和准备，后者则负责参数校正和调节，通过输出模拟量来调整压力和变频器频率，实现恒压控制。 触摸屏界面设计提供了手动和自动运行模式，用户可以单独控制每台泵的启停，查看运行时间、故障状态、管道压力、电动机转速、水压设定和系统时间等信息，并能清除报警和运行时间记录。 通过仿真软件调试和实地测试，该变频恒压供水系统在安全、可靠性和效率上表现出色，满足了恒压供水的控制需求，同时也提升了系统的自动化水平和维护便利性。