1、PLC變頻恒壓供水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及組態(tài)仿真作者：董紀(jì)佳 鐘漢生來源：各界下半月2019年第12期摘要：伴隨現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，人類對供水的要求越來越高，供水的可靠性和安全性對現(xiàn)代供水系統(tǒng)要求越來越高。本文設(shè)計(jì)了一個基于PLC的變頻恒壓供水控制系統(tǒng)，并設(shè)計(jì)了WinCC組態(tài)監(jiān)控界面，實(shí)現(xiàn)了PLC 組態(tài)仿真。關(guān)鍵詞：仿真;PLC控制;組態(tài)仿真在供水系統(tǒng)中，用戶用水量的變化對實(shí)際水壓的大小有很大的影響，因此實(shí)際水壓是一個時刻變化且不穩(wěn)定的數(shù)值。常見的供水系統(tǒng)中有采用恒速供水和恒壓供水等供水方法，其中恒速供水只能通過切換水泵組來實(shí)現(xiàn)應(yīng)對管網(wǎng)內(nèi)水壓大小的控制，很難保持管網(wǎng)內(nèi)水壓穩(wěn)定。而恒壓供水就可以彌補(bǔ)這一個缺

2、陷，能夠根據(jù)實(shí)際水壓進(jìn)行適時控制。一、系統(tǒng)分析本文設(shè)計(jì)中，采用改變電動機(jī)轉(zhuǎn)速，啟動不同流量泵來提供用戶用水量的變化，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，管道內(nèi)壓力傳感器提供管道內(nèi)壓力變化值，轉(zhuǎn)化為模擬量傳送給PLC，PLC來控制變頻器改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，或改變泵的運(yùn)行臺數(shù)進(jìn)行供水。從而達(dá)到根據(jù)用戶實(shí)時用水量來供水的效果。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。二、PLC 控制設(shè)計(jì)在自動化控制系統(tǒng)中，單片機(jī)與PLC控制是最為常用的控制方法。但PLC所具有的靈活性、可靠性、抗干擾性以及豐富的可拓展模塊是單片機(jī)無法比擬的，PLC能夠廣泛地應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)中，并且德國SIEMENS生成的系列產(chǎn)品和模塊具有功能強(qiáng)，可靠靈活等特點(diǎn)?？紤]本次設(shè)計(jì)的經(jīng)

3、濟(jì)性、功能性等方面，本設(shè)計(jì)選用PLC控制。根據(jù)基本PLC的變頻恒壓供水控制系統(tǒng)原理，系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)框圖見圖2所示。其中液位變送器和壓力變送器是將水塔和系統(tǒng)運(yùn)行時管道內(nèi)的壓力通過模擬量反饋給控制系統(tǒng)，從而達(dá)到調(diào)節(jié)目的。可編程控制器控制整個系統(tǒng)的運(yùn)行，將人的指令輸出控制器，使系統(tǒng)完成要求，同時，控制系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)自行控制作用，減少人工。變頻器將電路中固定不變的電壓和頻率不變的工頻交流電轉(zhuǎn)變成需要的電壓或頻率可變的交流電。水泵組采用兩臺調(diào)速泵，一臺恒速泵和一臺小流量泵完成供水。三、SIMATIC WinCC 組態(tài)及仿真為了更好地對PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行控制及數(shù)據(jù)采集，本設(shè)計(jì)選用SIMATIC WinCC作為組

4、態(tài)監(jiān)控軟件。通過WinCC組態(tài)監(jiān)控，可以在線監(jiān)控程序的運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)監(jiān)控變量的變化狀況，更加方便直觀地檢查程序，便于得到修正程序、優(yōu)化程序的方向。也可以直接設(shè)置程序中的某一些設(shè)定變量值，以改變程序運(yùn)行方向。根據(jù)基本PLC的變頻恒壓供水控制系統(tǒng)原理，設(shè)計(jì)WinCC組態(tài)界面如下。為了更好地對PLC程序進(jìn)行驗(yàn)證和調(diào)試，也可以通過WinCC組態(tài)界面進(jìn)行仿真調(diào)試，通過仿真調(diào)試可以看出，基本能夠滿足及符合PLC變頻恒壓控制的控制要求。四、總結(jié)本文主要介紹了以PLC、變頻器和壓力變送器為重心的變頻恒壓供水系統(tǒng)。通過PLC運(yùn)算、轉(zhuǎn)化、存儲和通訊的功能和變頻器優(yōu)良的變頻調(diào)速性能，來實(shí)現(xiàn)恒壓供水控制，并通過WinCC組態(tài)設(shè)計(jì)了組態(tài)監(jiān)控界面。【參考文獻(xiàn)】1王煜.采用PLC控制的變頻恒