EC20系列PLC在无负压供水设备中的应用

2008年06月18日

一、设备概述

　　随着我国城市化水平的提高，城市人口急剧增加，居民小区不断建设且楼房层数越来越高，使原来自来水管网压力出现不足，很多城市普遍存在着用水高峰期高层楼房上不去水的现象，导致高层居民用水难。目前，一般的解决办法是修建水池或水箱，通过水泵二次加压供水。
为解决此类问题，当前均采用先进的全自动无负压供水设备，此供水设备可直接与自来水管网串接，通过负压消除器和稳压平衡器保护自来水管网不形成负压，避免了修建混凝土蓄水池或设水箱的麻烦。此设备充分利用了自来水管网的原有压力，在原有压力的基础上叠加一部分压力，差多少，补多少，使二次加压设备的选型减小，节省投资，同时在使用过程中也可大大节能，是目前最先进最新的二次供水方式。

二、设备应用范围

1、流量范围：1.5-1600吨/小时；

2、扬程范围：21.6 -225 米 ;

3、稳流罐：0.5立方-50立方；

4、压力范围0～2.5MPA

5、压力调节精度：±0.01兆帕；

6、环境温度：０ -40℃ .

7、相对湿度90 %以下（电控部分）

8、电源380v(1±10 % )；50HZ±2HZ

9、控制方式单台，恒压

三、设备方案：

本设备主要由变频控制柜、稳流调节器、负压抑制器、水泵机组、仪表、阀门及管路等组成。

1、在本自动控制系统中，变频器我们采用了美国艾默生，同时，为方便用户进行实时监控设备运行状态以及便于维修，我们采用了人机界面触摸屏，控制器采用了艾默生EC20，由于它具有两个通讯端口，并且可任意选择通讯协议，组网方式如下：

　　2、EC20控制器通过COM0端口与人机界面通讯，人机界面作为主站，通过EMERSON PROTOCOL协议与可编程通讯，控制器为从站，通过MODBUS协议通讯。通过COM1端口与变频器通讯，可编程控制器此时作为主站，变频器为从站，采用的是自由口通讯协议。

　　3、通过此种组网方式，用户对于压力设定、输出频率、辅泵频率、PID数值、切换时间、延时时间、超压设定、压力反馈等数十种参数可在触摸屏上显示、设置、修改，方便操作。对水泵工作状态、变频器工作状态和系统水位等多个参数，实现了即时跟踪。满足远距离监测、监控及控制功能。同时，还可方便监测设备故障，方便维修。具有故障实时记忆功能。

一、控制部分：

　　1、本设备具有手动和自动两种控制方式。

　　2、在自动运行中无水停机、有水自动开机，两台泵循环运行，先启先停，定期切换。

　　3、PID调节：PID闭环调节实现水泵恒压运行。采用EC20的PID指令，由于本设备直接连于自来水管网，当自来水压力低于用户所需要的设定压力时，微机控制水泵启动运行，直到管路的实际压力等于设定压力，此时变频器控制的水泵以一恒定转速运行，保持管网压力为设定值。自来水压力越高，变频器转速越低，自来水压力越低，变频器转速越高。当自来水压力达到设定值时，设备停止运行。充分利用自来水管网压力，又确保用户所需的恒定压力。

　　4、零流量停机控制功能：不论是在一台还是两台泵运行时，自来水满足要求压力时，设备就停止工作，由自来水直供，变频器处于休眠状态。自来水压力不足时，设备工作，此方式充分利用自来水管道原有的压力差多少，补多少，节能效果极其显著，可达20％- 70％以上。

二、PLC程序要点

1、压力调节：通过CONTROLSTAR编程软件中PID指令向导，自动生成PID_SET和PID_EXE 2个子程序，其中PID_SET是参数设置程序，PID_EXE是PID调用，见下图：