[实用新型]一种基于PLC的变频恒压供水模糊控制系统

说明书

技术领域：

    本实用新型涉及变频恒压控制系统领域，具体的说尤其涉及一种基于PLC的变频恒压供水模糊控制系统。

背景技术：

目前，在城市供水系统中，还有很多高楼、生活小区、边郊企业等采用高位水塔或直接水泵加压供水方式，在用水量大时电机满负荷运行，而在用水量小时则会停机或切换到空运行状态，这种情况一方面消耗大量的电能，造成了能源的浪费；另一方面由于用水量具有很大随机性，传统方式在用水波动时难以保持其实时性；针对这一情况，本实用新型提出基于PLC的变频恒压供水模糊控制系统，将模糊控制技术应用到系统的控制过程中，采用了PLC控制及交流变频调速技术，并在控制算法的实现上提出了一种利用PLC梯形图编程语言实现模糊控制的新方法，彻底取代了高位水塔或直接水泵加压供水方式，为城市供水系统的建设提出了一条极具推广、应用的新途径。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种基于PLC的变频恒压供水模糊控制系统，能够为高楼、生活小区及边郊企业的供水系统进行变频恒压控制技术，不但水压调整变化平稳，抗系统波动能力强，而且能使供水系统运行于最佳工作状态。

为了解决背景技术所存在的问题，本实用新型是采用以下技术方案：

一种基于PLC的变频恒压供水模糊控制系统，包括PLC控制器、蓄水系统、水泵机组、传感系统和变频器，蓄水系统包括与供水管连接的电磁阀和蓄水池，传感系统包括水位传感器和压力变送器，所述的蓄水池与水泵机组连接，电磁阀输入端与PLC控制器输出端连接，水位传感器、压力变送器输出端均与PLC控制器输入端连接，水泵机组输入端与变频器输出端连接，变频器输入端与PLC控制器输出端连接。

所述的供水管与出水管之间连接有止回阀。

所述的水泵机组包括3台水泵，所述的水泵机组两端设有调节阀。

所述的PLC控制器为三菱公司FX2N-48MR可编程控制器。

其工作原理为：恒压供水是指用户段不管用水量的大小，总保持管网水压基本恒定，这样既可满足各部位的用户对水的需求，又不使电动机空转造成电能的浪费，为此本实用新型当PLC控制器控制变频器起动后，通过压力变送器采集出口水压信号，与压力设定值进行比较，经模糊推理运算，得出控制值改变变频器的输出频率，对水泵进行调速运行，以维持水压的恒定，水位传感器用来检测水池的水位，当水位低于下限水位时，PLC控制器发指令打开电磁阀，向水池注水；当水位高于上限水位时，PLC控制器发指令关闭电磁阀，停止向蓄水池注水，根据用水量的不同，PLC控制器对水泵机组进行不同的控制，且为了延长水泵的使用寿命，让3台水泵每2小时循环工作，避免水泵长时间不使用而生锈。

本实用新型的有益效果：

本实用新型能够为高楼、生活小区及边郊企业的供水系统进行变频恒压控制技术，不但水压调整变化平稳，抗系统波动能力强，而且能使供水系统运行于最佳工作状态，节约能源，延长水泵的使用寿命，保证供水的可靠性。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型水泵机组控制主电路图。

图3为本实用新型水泵机组泵切换流程图。

图4为本实用新型PLC输入/输出连接图。

其中：1、供水管，2、电磁阀，3、水位传感器，4、PLC控制器，5、压力变送器，6、变频器，7、水泵机组，8、出水管，9、蓄水池，10、止回阀，11、调节阀，12、蓄水系统，13、传感系统，14、启动按钮，15、变频器，16、RJ继电器，17、水泵，18、压力设定输入装置，19、供水启动开关，20、供水停止开关，21、低水位启动装置，22、高水位启动装置。

具体实施方式：

参见附图，一种基于PLC的变频恒压供水模糊控制系统，包括PLC控制器4、蓄水系统12、水泵机组7、传感系统13和变频器15，蓄水系统12包括与供水管连接的电磁阀2和蓄水池9，传感系统13包括水位传感器3和压力变送器5，所述的蓄水池9与水泵机组7连接，电磁阀2输入端与PLC控制器4输出端连接，水位传感器3、压力变送器5输出端均与PLC控制器4输入端连接，水泵机组7输入端与变频器6输出端连接，变频器6输入端与PLC控制器4输出端连接。

当PLC控制器4控制变频器6起动后，通过压力变送器5采集出口水压信号，与压力设定值进行比较，经模糊推理运算，得出控制值改变变频器6的输出频率，对水泵进行调速运行，以维持水压的恒定，水位传感器3用来检测蓄水池9的水位，当水位低于下限水位时，PLC控制器4发指令打开电磁阀2，向水池注水；当水位高于上限水位时，PLC控制器4发指令关闭电磁阀2，停止向蓄水池注水；PLC控制器4还同时能完成水泵机组7的切换，切换过程附图所示，开始时, PLC控制器4发指令使M1变频启动，转速从0Hz起随频率上升到50Hz时，如水压仍低于设定值，延时一段时间(以避免瞬时干扰信号)后发指令使M1进入工频运行，同时使M2变频启动(频率已从50Hz迅速下降至0Hz)；如水压仍达不到要求，则重复上述过程启动M3；同样，如有2台(或3台)泵运行时，水压高于设定值,M2(或M3)变频运行降到0Hz,若水压仍高，则延时一段时间后发指令使M2(或M3)停机，变频器6频率迅速从0Hz上升到50Hz，并使M1(或M2)停止工频运行而投入变频运行，这种切换方式能使水压达到平稳过渡，不会使高层用户出现短时停水现象。