这个PLC变频调速恒压供水系统, 它的核心原理是这样的。它使用PLC来实时地采集那些关于管网压力的信号, 然后经过PID运算之后去输出一个频率指令给那个变频器, 通过这个变频器去调节水泵的转速, 这样就把那个出口压力始终稳定在那个设定的值里头了。
下面要讲的, 就是关于那一些原理图里面的不同模块彼此之间的接线关系是怎么样的, 以及整个系统的运行逻辑是怎样的。
原理图核心组件
原理图里面有这些重要的东西, 首先是PLC主机, 这个主机里面还包括了模拟量输入模块, 以及数字量输出模块的组成部分, 然后是变频器这个设备, 接着是主水泵电机这个主要部件, 紧接着会提到二次泵这一配置, 还有压力变送器这种关键传感器元素存在其中, 同时还有水箱液位开关作为重要组件之一进行展示, 最后则是接触器这个电气元件与电柜断路器这样的重要安全措施一起呈现于图中。
关键接线关系
将压力变送器, 其输出信号为四到二十毫安的电流信号, 连接到_plc_的模拟量输入通道, 具体是接在_ai+_和_ai-_这两个端子上, 该量程的范围对应着管网压力从零一点六兆帕的变化。
PLC的数字量输出被用于连接到变频器的启停端子位置, 这个端子具体编号为SD-1。
PLC模拟量输出的电压范围是从零到十伏, 这个信号被送到了变频器的频率给定端子也就是ai端子上, 这样对应的频率范围就是从五零赫兹。
变频器负责输出U相、V相和W相, 这些电能的去向是连接到主水泵的三相电机上。
水箱的高度液位的开关连接到可编程逻辑控制器的数字量输入, 记作数字量输入DI。
接触器的线圈是由PLC的数字量输出信号来进行驱动的, 而主电源则是先经过断路器, 再经过接触器, 最后到达变频器的R、S、T这三个输入端。
运行控制流程
1. 当系统完成上电操作之后, PLC便会去读取压力变送器所呈现出来的当前管网压力值, 这个值我们用
2. 把实际的测量值P_actual和那个被规定的目标压力数值P_set放在一起做个对比, 这里边通常所说的被定下来的压力范围是在0.3到0.5MPa之间, 通过这样一个比较的动作, 接着去算出一个表示差值的偏差数字出来。
3. PLC在进行PID相关的计算工作, 将计算后的结果转换为范围在零到十伏特的模拟量信号, 并且把这个信号传送到变频器的频率输入连接端口上面去。
4. 让变频器去按照这个频率来驱动水泵进行运转, 这样管网里的压力就能够回升。
5. 循环采样周期一般被设定为2-5秒, 并且持续进行修正动作, 直至让偏差趋向于零。
图中需注意的细节
变频器和可编程逻辑控制器进行通信的方式, 在原理图中通常有两种常见的画图方法, 一种是采用模拟量信号, 具体范围为零到十伏或者四到二十毫安来直接接线的办法, 另一种则是使用RS四百八十五接口配合Modbus总线协议来进行通信的手段, 这两种方案大家根据需要选择其中一种使用就可以了。
二次泵（工频）是当备用的状态, 要是主泵的变频器出了毛病, PLC就会把运行情况切换到二次泵工频运行那一边去。
在电柜内部需要标注接地线, 还需要标注急停按钮回路, 同时也要标注变频器散热风扇供电回路。
快速读图要点
在看待原理图的时候, 可以按照传感器的方向去追踪, 然后接着是PLC, 接下来是变频器, 最后是电机这一条主链路，再去补充液位保护的这个部分以及故障切换的情况还有急停回路这三条辅链路, 这样就完全可以把整套系统的电气逻辑给弄明白。
