PLC变频恒压供水梯形图设计，核心程序逻辑与接线说明

在压力变送器的选用过程中, 需要明确它的精度等级应当设置为0.5级。当确定其量程范围时, 应该选取最大工作压力的1.2倍作为依据, 而零点偏置的设定不能低于整个系统的最低实际工作压力。

模块1：压力闭环（PID）

将 AIW0 这个数值转换成正儿八经的实际压力值, 具体的操作步骤是这样的, 就是拿 AIW0 乘以量程的大小, 然后再把它除以 32000 这个数字, 最后再把算出来的结果加上偏置的量, 这样就得到了那个公式: P = (AIW0 × 量程 / 32000) + 偏。

计算偏差e, 这里的e等于P设定值减去P实际值。

需要调用遵循IEC 61131-3国际标准的那个PID子程序, 具体名称为PID_Compact, 把这个误差输入值e给传进去, 最后得到的那个输出频率百分比的值是f%。

关于频率方面的限制, 下限被设定在30Hz, 这是为了防止停泵的情况发生, 同时上限被设定在50Hz, 这也是为了防超压的情况出现。

模块2：泵组轮换管理

梯级逻辑是这样设计的, 当1号泵处于满载状态时, 这个状态满足频率大于等于百分之九十五的具体条件, 系统会等待三秒钟的时间, 然后启动2号泵, 等到2号泵也进入满载模式之后, 就会接着启动3号泵, 后面的操作就是按照这种依次类推的规则来执行。

所谓减压逻辑是这样的, 如果出现连续5分钟的时间段, 其中f%这个值小于或者等于35%的情况, 那么就停止运行其中1台泵, 但是不管怎么调整, 最终至少要保证还有1台泵在继续运行。

轮换的间隔是这样的, 也就是每累计运行8小时之后, 系统就会自动切换下一台设备作为主泵来进行工作, 而在咱们说的梯形图里面, 是用计时器T37到T40这些来实现对这种运行状态进行记录的。

模块3：故障与保护

如果过压保护被触发也就是当P大于P_max加上0.2bar的时候，立即将频率设置为零, 然后让Q0.0到Q0.3全部变成OFF状态。

低压保护是指当压力小于零点三板, 这种情况持续了2 seconds时间之后, 启动全部泵至50Hz兜底。

干转保护的判定逻辑是这样的, 当泵已经在运行, 但是反馈信号I0.x是OFF状态, 而控制输出Q0.x却是ON状态, 这种情况如果持续1秒钟, 就会被判定为出现了干转现象, 系统会自动停机, 并且把故障位置M20给置位。

在启动手动模式之后, 当检测到数值 I0.5 的数值等于 1 的时候, 系统里面所有的自动逻辑处理功能会处于被封锁的状态, 这时候, 设备中的泵组将会由现场的按钮进行直接的物理控制。

采样周期是100毫秒, 这里的采样周期也可以被称为PID扫描速率。

当参数等于一点二到二时, 参数等于零点一到零点三, 而参数等于零, 因为在恒压这种场景之中, 一般大家是不会使用微分这个控制的。

输出死区被设定为正负百分之五, 这么做的目的是为了去防止那种频繁出现的、幅度很小的调频情况的发生。

泵启动延时是5秒, 采用软启动的方式, 这么做是为了防止对电网造成冲击。

压力设定值的默认数值是0.35MPa, 可以通过HMI进行修改, 修改之后在1个扫描周期内就会生效。

问：梯形图中泵启停抖动如何消除？

答: 需要在频率给定回路中引入一个宽度为5赫兹的滞环区间, 这个区间的正负偏差各是2.5赫兹。在控制泵进行切换的时候, 需要让频率阈值和时间阈值这两个条件同时得到满足。其中, 时间阈值的设定需要大于或等于3秒钟。这样做的目的是为了避免设备在临界点附近出现反复启动和停止的情况。

问：多泵并联时压力波动大？

在梯形图里面, 我们得加上预加载这个逻辑环节, 具体怎么操作呢就是在新的泵还没有正式启动之前先把那台已经在运行的旧泵的运转频率给往下降了降落到七十赫兹, 等新来的那一台新泵自己的负载比例已经升高超过了百分之八十了再把频率给重新恢复回到原来的水平, 这样整个过渡的大概需要花费八秒钟的时间, 这种做法确实能够非常有效地把那种突然出现的阶梯式物理冲击给减少掉。

本梯形图设计, 是遵循GB/T 15532-2008这个标准来的。这个标准就是《消防自动喷淋系统》。同时还遵循建筑给水排水设计规范要求。该系统, 是适用于民用建筑和生活场景的。它也适用于工业建筑的生活场景。另外, 该系统也适用于消防恒压供水场景。