三菱plc编程软件解析：基于变频器与PLC的恒压供水系统原理

请问恒压供水系统需要哪些模拟量和数字量？ 利用三菱plc编程软件解析！ 工程问题！

看你需要采集哪些参数了，电流、电压、进出水压力、液位等均可以是模拟量，数字量有脉冲流量计、水表等，其他开关量如手动自动、按钮、主令开关等，通常不叫他们为数字量。

三菱plc编程软件解析：基于变频器与PLC的恒压供水系统原理

恒压供水系统应该用变频技术，采用带闭环控制的变频器即可，需要压力传感器的模拟信号即可。用plc控制恒压条件不足。

恒压供水系统?只PLC怎么实现?不明白你想问什么?

只用变频器就可以实现,用变频+PLC+人机可以做的更人性化(更直观).

需要的模拟量也就是给定压力(设定值),高压报警值,数字量无非就是启动,停止,调试自动切换按钮等

恒压供水

摘要：本文介绍基于变频器与PLC的恒压供水系统的构成及工作原理。系统采用变频调速方式，自动调节水泵电机转速，保持供水压力的恒定，PLC控制投入工作水泵的台数，在用水量的高峰及低谷都能满足系统的需要。系统具有节能、工作可靠、自动化程度高等优点，提高了供水质量。

1. 引言

随着变频调速技术和可编程控制器的飞速发展，以及其应用面广、功能强大、使用方便，已经成为当代工业自动化的主要装置之一，在工业生产领域得到广泛使用，在其它领域（如民用和家庭自动化）的应用也得到了迅速的发展。

由于变频调速技术和可编程程序控制器的应用灵活方便，在恒压供水系统中亦得到广泛的应用。采用PLC作为中心控制单元，利用变频器与PID结合，根据系统状态可快速调整供水系统的工作压力，达到恒压供水的目的，提高了系统的工作稳定性，得到了良好的控制效果以及明显的节能效果。

2、系统结构

变频恒压供水系统原理如图一；它主要有PLC、变频器、压力变送器、液位传感器、动力及控制线路以及泵组组成。用户通过控制柜面板上的指示灯和按钮、转换开关来了解和控制系统的运行。通过安装在出水管网上的压力变送器，把出口压力信号变成4～20mA标准信号送入变频器内置的PID调节器，经PID运算与给定压力参数进行比较，得到4～20mA参数，4～20mA信号送至变频器。控制系统由变频器控制水泵的转速以调节供水量，根据用水量的不同，变频器调节水泵的转速不同、工作频率也就不同，在变频器设置中设定一个上限频率和下限频率检测，当用水量大时，变频器迅速上升到上限频率，此时，变频器输出一个开关信号给PLC；当用水处于低峰时，变频器输出达到下限频率，变频器也输出一个开关信号给PLC；两个信号不会同时产生。当产生任何一个信号时，信号即反馈给PLC，PLC通过设定的内部程序驱动I/O端口开关量的输出来实现切换交流接触器组，以此协调投入工作的水泵电机台数，并完成电机的启停、变频与工频的切换。通过调整投入工作的电机台数和控制电机组中一台电机的变频转速，使系统管网的工作压力始终稳定，进而达到恒压供水的目的。

3、工作原理

该系统有手动和自动两种运行方式。手动方式时，按下按钮启动和停止水泵，可根据需要分别控制1#~3#泵的启停，该方式主要供设备调试、自动有故障和检修时使用。自动运行时，首先由1#水泵变频运行，变频器输出频率从0HZ上升，同时PID调节器把接收的信号与给定压力比较运算后送给变频器控制。如压力不够，则频率上升到50HZ，变频器输出一个上限频率到达信号给PLC，PLC接收到信号后经延时，1＃泵变频迅速切换为工频，2＃泵变频启动，若压力仍达不到设定压力，则2＃泵由变频切换成工频，3＃泵变频启动；如用水量减少，PLC控制从先起的泵开始切除，同时根据PID调节参数使系统平稳运行，始终保持管网压力。

若有电源瞬时停电的情况，则系统停机，待电源恢复正常后，系统自动恢复到初始状态开始运行。变频自动功能是该系统基本的功能，系统自动完成对多台泵的启动、停止、循环变频的全部操作过程。

4、变频器

变频器采用艾默生电气公司生产的EV2000系列变频器。EV2000采用独特的控制方式，实现了高转矩、高精度、宽调速驱动，满足通用变频器高性能化的要求，具有超出同类产品的防跳闸功能和适应恶劣电网温度、湿度和粉尘能力，极大提高产品可靠性。

EV2000具有实用的PI(图二)、简易PLC、灵活的输入输出端子、脉冲频率给定、停电和停机参数存储选择。频率给定通道与运行命令通道捆绑，零频回控制等，为设备提供集成度一体化解决方案，对降低系统成本，提高系统可靠性具有极大价值。PI参数的设定将直接反馈变频器控制中的响应速度和精度，零频运行阈值和零频回的设定可以避免变频器在低频率输出水泵低速运行（水泵在变频器输出15HZ以下时的效率很低），使变频器低于某一频率时自动停止输出，即不影响恒压供水的要求，又把效率提至。

5、PLC控制系统

该系统采用三菱FX-1s30MR，I/O点数为30点，继电器输出，PLC编程采用FX—20P—E手持式编程器或三菱PLC专用编程软件SWOPC—FX/WIN—C，PLC可编程程序控制器及软件提供完整的编程环境，可进行离线编程、在线连接和调试。为了提高整个系统的性价比，该系统采用可编程控制器的开关量输入输出来控制电机的起停、自动投入、定期切换，供水泵的变频及故障的报警等，而电机的转速、设定压力、频率、电流、电压等模拟信号量及实际运行参数则由变频器及其内置PID来显示和控制。

三菱PLC的编程指令简单易懂且程序设计灵活，本系统PLC主体程序用STL指令与状态继电器S，STL指令可以编制生产流程和工作与顺序图非常接近的程序，顺序功能图中的每一步与其他步是完全隔离开的，根据控制要求将这些程序段按一定的顺序组合在一起，就可以成功地完成控制任务。FX系列PLC的状态继电器编制顺序控制程序时一般与STL指令一起使用。

泵组切换示意图如图 三，工作条件满足，开始工作时，1#泵变频启动，泵的转速随变频器输出频率的上升而逐渐升高，如变频器的频率达到50HZ而此时水压还未达到设定值，变频器检测到上限频率并输出一个开关信号给PLC，延时一段时间后，1＃泵迅速切换至工频运行，同时解除变频器运行信号，使变频器频率降为0HZ，然后2＃泵变频启动，若压力仍未达到，则2＃泵切换至工频，3＃泵变频启动，在运行中始终保持一台泵变频运行，当压力达到设定值时变频输出将为0HZ，同时变频器输出一个下限频率信号至PLC，由PLC决定切除1＃工频泵，此时由一台工频泵和一台变频泵运行，如果此时压力达到设定值，变频器的输出为0HZ，同时输出下限信号给PLC，PLC解除2＃工频泵，只由3＃泵变频运行来维持管网压力。当压力下降，变频器频率升至50HZ输出信号，延时后3＃泵切换为工频，1＃泵变频启动，若压力仍不满足则1＃变切换为1＃工，2＃泵变频运行，如果压力仍达不到，2＃变切换为2＃工，启动3＃变，三台泵同时工作以保证供水要求。

这样的切换过程有效地减少泵的频繁起停，同时在实际管网对水压波动做出反应之前，由变频器迅速调节，使水压平稳过渡，从而有效的避免了高楼用户短时间停水的情况发生。

以往的变频恒压供水系统在水压高时，通常时 采用停变频泵，再将变频器以工频运行方式切换到正在以工频运行的泵上进行调节。这种切换的方式理论上要比直接切换工频的方式先进，但其容易引起泵组的频繁起停，从而减少设备的使用寿命。而在该系统中采用直接停工频泵的运行方式，同时由变频器迅速调节，只要参数设置合适，即可实现泵组的无冲击切换，使水压过渡平稳，有效的防止了水压的大范围波动及水压太低时的短时间缺水的现象，提高了供水品质。

6、注意事项

要使系统稳定快速准确的运行，应注意一下参数：

1） 变频、工频切换时间T

切换时间T在PLC程序中设定，设置T时为了确保在加泵时，泵由变频转换为工频过程中，同一台泵的变频运行和工频运行各自对对应的交流接触器不会同时吸合，而损坏变频器，同时为了避免工频启动时启动电流大而对电网产生冲击，所以在允许的范围内时间T必须尽可能小。

2） 上、下限频率持续时间TH和TL

变频器运行的频率随管网用水量增大而升高，本系统以变频运行的频率是否达到上限（下限），并保持一定的时间来判断是否加、减泵，这个判断时间就是TH（TL）,如果设定值过大，系统就不能迅速的对管网用水量的变化做出反应；如果设定值过小，管网用水量变化时就很可能引起频繁的加减泵工作。

7、结束语

该系统采用PLC和变频器结合，系统运行平稳可靠，实现了真正意义上的无人职守的全自动循环倒泵、变频运行，保证了各台水泵运行效率的和设备的稳定运转启动平稳，消除了启动大电流冲击，由于泵的平均转速降低了，从而可延长泵的使用寿命，可以消除启动和停机时的水锤效应。该设计系统是大型公共社区如高校、居民小区等处的性能、价格比较高的优选方案。并通过在青岛科技大学一期泵房近两年的使用，运行稳定，节能效果显著，得到了用户一致好评。

plc恒压供水原理

1.PLC控制系统恒压供水介绍

PLC供水控制系统装置包括：可编程操控器(PLC)、变频器、压力传感器、PID操控器以及相关软件操控单元。该装置形成一套完好的、全主动的、智能的恒压供水操控体系。该体系可以以三种方法作业，分别为全主动、半主动和手动操作方法，其间后两种是在全主动方法呈现毛病时的补偿。

2.全主动恒压供水操控原理

当主水管网压力传感器的压力信号4~20mA送给数字PID操控器，操控器依据压力设定值与实践检测值进行PID运算，并给出信号直接操控变频器的转速以使管网的压力安稳。当用水量不是很大时，一台泵在变频器的操控下安稳作业；当用水量大到变频器全速作业也不能确保管网的压力安稳时，操控器的压力下限信号与变频器的高速信号一起被PLC检测到，PLC主动将原作业在变频状态下的泵，投入到工频作业，以保持压力的接连性，一起将一台备用的泵用变频器起动后投入作业，以加大管网的供水量，确保压力安稳。若两台泵作业仍，则依次将变频作业状态下的泵投入到工频作业，而将另一台备用泵投入变频作业。当用水量削减时，首要表现为变频器已作业在速信号有效，这时压力上限信号如仍呈现，PLC首要将工频作业的泵停掉，以削减供水量。当上述两个信号仍存在时，PLC再停掉一台工频作业的电机，直到终一台泵用主频器恒压供水。另外，操控体系设两台泵为一组，每台泵的电机累计作业时刻可显现，24小时轮换一次，既确保供水体系有备用泵，又确保体系的泵有相同的作业时刻，确保了泵的牢靠寿命。

PLC变频调速技术是一种新型成熟的交流电机无极调速技术，它以其独特优良的控制性能被广泛应用于速度控制领域，特别是供水行业中。

由于安全生产和供水质量的特殊需要，对恒压供水压力有着严格的要求，因而变频调速技术得到了更加深入的应用。恒压供水方式技术先进、水压恒定、操作方便、运行可靠、节约电能、自动化程度高，在泵站供水中可完成以下功能:

(1)维持水压恒定；

(2)控制系统可手动/自动运行；

(3)多台泵自动切换运行；

(4)系统睡眠与唤醒，当外界停止用水时，系统处于睡眠状态，直至有用水需求时自动唤醒;

(5)在线调整PID参数；

(6)泵组及线路保护检测报警，信号显示等。将管网的实际压力经反馈后与给定压力进行比较，当管网压力不足时，变频器增大输出频率，水泵转速加快，供水量增加，迫使管网压力上升。反之水泵转速减慢，供水量减小，管网压力下降，保持恒压供水。

变频调速的特点及分析：

用户用水量一般是动态的，因此供水不足或供水过剩的情况时有发生。而用水和供水之间的不平衡集中反映在供水的压力上，即用水多而供水少，则压力低;用水少而供水多，则压力大。保持供水压力的恒定，可使供水和用水之间保持平衡，即用水多时供水也多，用水少时供水也少，从而提高了供水的质量。

恒压供水系统对于用户是非常重要的。在生产生活供水时，若自来水供水因故压力不足或短时断水，可能影响生活质量，严重时会影响生存安全，如发生火灾时，若供水压力不足或或无水供应，不能迅速灭火，可能引起重大经济损失和人员伤亡。所以，用水区域采用正艺恒压供水系统，能产生较大的经济效益和效益。

随着电力技术的发展，变频调速技术的日臻完善，以变频调速为核心的智能供水控制系统取代了以往高位水

箱和压力罐等供水设备，起动平稳，起动电流可限制在额定电流以内，从而避免了起动时对电网的冲击;由于泵的平均转速降低了，从而可延长泵和阀门等东西的使用寿命;可以消除起动和停机时的水锤效应。其稳定安全的运行性能、简单方便的操作方式、以及齐全周到的功能，将使供水实现节水、节电、节省人力，终达到高效率的运行目的。

变频应用方式：通常在同一路供水系统中，设置多台常用泵，供水量大时多台泵全开，供水量小时开一台或两台。在采用变频调速进行恒压供水时，就用两种方式，其一是所有水泵配用一台变频器;其二是每台水泵配用一台变频器。后种方法根据压力反馈信号，通过PID运算自动调整变频器输出频率，改变电动机转速，终达到管网恒压的目的，就一个闭环回路，较简单，但成本高。前种方法成本低，性能不比后种，但控制程序较复杂，是未来的发展方向，比如上海正艺科技的恒压供水控制系统就可实现一变频器控制任意数马达的功能。下面讲到的原理都是一变频器拖动多马达的系统。

PID控制原理：根据反馈原理:要想维持一个物理量不变或基本不变，就应该引这个物理量与恒值比较，形成闭环系统。我们要想保持水压的恒定，因此就必须引入水压反馈值与给定值比较，从而形成闭环系统。但被控制的系统特点是非线性、大惯性的系统，控制和PID相结合的方法，在压力波动较大时使用模糊控制，以加快响应速度;在压力范围较小时采用PID来保持静态精度。这通过PLC加智能仪表可时现该算法，同时对PLC的编程来时现泵的工频与变频之间的切换。实践证明，使用这种方法是可行的，而且造价也不高。

要想维持供水网的压力不变，根据反馈定理在管网系统的管理上安装了压力变送器作为反馈元件，由于供水系统管道长、管径大，管网的充压都较慢，故系统是一个大滞后系统，不易直接采用PID调节器进行控制，而采用PLC参与控制的方式来实现对控制系统调节作用。

变频控制原理：用变频调速来实现恒压供水，与用调节阀门来实现恒压供水相比，节能效果十分显著(可根据具体情况计算出来)。其优点是:

1、 起动平衡，起动电流可限制在额定电流以内，从而避免了起动时对电网的冲击;

2、 由于泵的平均转速降低了，从而可延长泵和阀门等的使用寿命;

3、 可以消除起动和停机时的水锤效应;

一般地说，当由一台变频器控制一台电动机时，只需使变频器的配用电动机容量与实际电动机容量相符即可。当一台变频器同时控制两台电动机时，原则上变频器的配用电动机容量应等于两台电动机的容量之和。但如在高峰负载时的用水量比两台水泵全速供水量相很多时，上海正艺科技的工程师建议，可考虑适当减小变频器的容量，但应注意留有足够的容量。

虽然水泵在低速运行时，电动机的工作电流较小。但是，当用户的用水量变化频繁时，电动机将处于频繁的升、降速状态，而升、降速的电流可略超过电动机的额定电流，导致电动机过热。因此，电动机的热保护是必需的。对于这种由于频繁地升、降速而积累起来的温升，变频器内的电子热保护功能是难以起到保护作用的，所以应采用热继电器来进行电动机的热保护。

在主要功能预置方面，频率应以电动机的额定频率为变频器的工作频率。升、降速时间在采用PID调节器的情况下，升、降速时间应尽量设定得短一些，以免影响由PID调节器决定的动态响应过程。如变频器本身具有PID调节功能时，只要在预置时设定PID功能有效，则所设定的升速和降速时间将自动失效。

恒压供水系统特点：

1、 节电:优化的节能控制软件，使水泵实现限度地节能运行;

2、 节水:根据实际用水情况设定管网压力，自动控制水泵出水量，减少了水的跑、漏现象;

3、 运行可靠:由变频器实现泵的软起动，使水泵实现由工频到变频的无冲击切换，防止管网冲击、避免管网压力超限，管道破裂。

4、 联网功能:采用全中文工控组态软件，实时监控各个站点，如电机的电压、电流、工作频率、管网压力及流量等。并且能够累积每个站点的用电量，累积每台泵的出水量，同时提供各种形式的打印报表，以便分析统计。

5、 控制灵活:分段供水，定时供水，手动选择工作方式。

6、 自我保护功能完善:如某台泵出现故障，主动向上位机发出报警信息，同时启动备用泵，以维持供水平衡。万一自控系统出现故障，用户可以直接操作手动系统，以保护供水。

这是一套恒压供水系统，它能稳定的把水供给各个区域，不会出现水忽大忽小的现象。

用西门子pLc200怎编程PID程序控制西门子变频器作恒压供水

绪论

摘要

第1章

系统的概述

1.1

恒压供水系统的概述

1.2

总体方案

1.2.1

变频恒压供水系统主要特点

1.2.2

传统定压方式的弊病

1.3

恒压供水技术实现

1.4

系统的构成及工作特性

1.4.1

变频恒压供水系统及控制参数选择

1.4.2

工作特性

1.4.3

主要研究设计

第2章

系统设计可行性分析实现

2.1

总体设计分析

2.2系统设计方案及实施

第3章

硬件电路设计

3.1主电路器件方面

3.1.1

主电路的结构

3.1.2

主要电器的选择

3.2压力传感器及其检测

3.3

PLC可编程控制器

3.4主电路设计

第4章

变频器系统

4.1、变频理论

4.1.1

变频器的控制方式

4.1.2

变频节能调速理论

4.2

变频器的PID组成部分

4.2.1

系统基本组成

4.3变频器PID控制系统的概述

4.3.1

系统的工作方式

4.3.2

PID调节的原理

4.3.3

积分环节（I）

引入积分环节的目的

4.3.4

微分环节（D)其作用

4.4变频器的PID功能预置

4.5

低频模拟输出量A/D转换

第5章

恒压供水系统

5.1

系统PLC控制流程图

5.1.1

控制示意图

5.1.2

控制流程图

5.1.2.1

基本控制要求

5.1.2.2

设计程序流程2台水泵分别为1号泵、2号泵工作过程

5.2

可编程控制PLC

I/O分配图

PLC接线

梯形图及指令

5.2.1

I/O分配图

5.2.2

PLC接线

5.2.3

自动控制梯形图

5.2.4

指令表

5.3

变频器内部结构端子及参数设置

5.3.1

变频器内部结构端子

5.3.2

具体参数设置

第6章

致谢

....有这个开题报告

基于台达PLC变频器完成的恒压供水方案

用供水控制器或卡就可以了，需要找我啊，如果实在要是PLC控制，一托多的方案等我也有

你用模拟量模块啊，你把压力信号采集到PLC，然后在设定一个目标压力，上限，下限值，然后在和你需要的功能关联，就可以了！

这种程序其实就是一个简单的比较和选择，工控网上有很多这样成熟的例子