基于PLC的恒压给水系统的制作方法

本实用新型涉及小区供水系统技术领域，具体涉及一种基于PLC的恒压给水系统。

背景技术：

随着社会经济的迅速发展，高层建筑比例的不断增加，人们对给水质量和给水系统可靠性的要求在不断提高，由于能源紧缺，如何利用先进的自动化技术、控制技术，设计出高性能、高节能、能适应不同领域的恒压给水系统成为必然趋势。然而自来水的给水压力通常只能达到0.35Mpa,一般只能达到7～8层楼。随着国家经济的发展，城市内的次高层和高层建筑的比例不断增加。自来水的给水压力已无法满足次高层和高层建筑的生活消防给水的要求，只能依靠二次加压给水设备进行加。

技术实现要素：

本实用新型克服了现有技术中自来水的给水压力通常只能达到0.35Mpa,一般只能达到7～8层楼的不足，提供一种实现恒压、变量供水的基于PLC的恒压给水系统。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于PLC的恒压给水系统，它包括压力传感器、PLC、变频器、第一水泵、第二水泵、第三水泵和第四水泵，所述PLC分别与压力传感器和变频器电连接，所述PLC分别与第一水泵、第二水泵、第三水泵和第四水泵电连接，所述变频器分别与第一水泵、第二水泵、第三水泵和第四水泵电连接。

更进一步的技术方案是，所述第一水泵内设置有第一异步电动机、所述第二水泵内设置有第二异步电动机、所述第三水泵内设置有第三异步电动机和第四水泵内设置有第四异步电动机。

更进一步的技术方案是，所述PLC分别与第一异步电动机、第二异步电动机、第三异步电动机和第四异步电动机电连接。

更进一步的技术方案是，所述变频器分别与第一异步电动机、第二异步电动机、第三异步电动机和第四异步电动机电连接。

更进一步的技术方案是，所述压力传感器安装在小区供水管路上，并且压力传感器采集小区供水管路内的水压值

更进一步的技术方案是，所述PLC的型号为西门子S7-224。

本技术方案中首先通过压力传感器采集小区供水管路内的水压值，并将该水压值传输至PLC，PLC将水压值与预设压力值进行比较，当水压值小于预设压力值时，PLC发出信号启动第一异步电动机在变频模式(变频模式为异步电动机的工作频率为0-50HZ区间内工作)下运行，变频器输出不同的频率，从而控制第一异步电动机的转速，当变频器输出功率达到50HZ时，此时第一异步电动机的转速达到最高转速，同时，压力传感器继续采集小区供水管路内的水压值，如果该水压值仍然低于预设压力值，则PLC将第一异步电动机的工作模式切换为工频模式(工频模式为异步电动机的工作频率恒定在50HZ时工作)下运行，待变频器输出功率下降至0HZ时，PLC发出信号启动第二异步电动机在变频模式下运行，这时通过第一异步电动机和第二异步电动机同时控制两个水泵进行供水，如果当变频器输出功率达到50HZ时，此时第二异步电动机的转速达到最高转速，同时，压力传感器继续采集小区供水管路内的水压值，如果该水压值仍然低于预设压力值，则PLC将第二异步电动机的工作模式切换为工频模式下运行，待变频器输出功率下降至0HZ时，PLC发出信号启动第三异步电动机在变频模式下运行，然后重复上述过程即PLC则以同样的方式将运行频率为50Hz的变频模式下的异步电动机切换成工频模式下运行，而后继续启动另外一台异步电动机在变频模式下运行，直到小区供水管路内的水压满足用户用水要求。

本技术方案中通过一台变频器对4台水泵中的第一异步电动机、第二异步电动机、第三异步电动机和第四异步电动机进行变频控制，从而节省了控制成本。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型中通过压力传感器采集小区供水管路内的水压值，并与预设压力值进行比较，PLC和变频器同时控制水泵的转速，启动和停止，从而实现恒压、变量的供水，以达到节能、恒压的目的。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例的基于PLC的恒压给水系统的电路结构框图。

图2为图1的电路原理图。

如图1所示，其中对应的附图标记名称为：

1压力传感器，2PLC，3变频器，4第一水泵，5第二水泵，6第三水泵，7第四水泵。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。

如图1-2所示的基于PLC的恒压给水系统，它包括压力传感器1、PLC2、变频器3、第一水泵4、第二水泵2、第三水泵6和第四水泵7，PLC2分别与压力传感器1和变频器3电连接，第一水泵4内设置有第一异步电动机1M，第二水泵5内设置有第二异步电动机2M，第三水泵6内设置有第三异步电动机3M，第四水泵7内设置有第四异步电动机4M，PLC2分别与第一异步电动机1M、第二异步电动机2M、第三异步电动机3M和第四异步电动机4M电连接，变频器3分别与第一异步电动机1M、第二异步电动机2M、第三异步电动机3M和第四异步电动机4M电连接，同时为了便于小区供水管路内水压的测量，本实施例优选的将压力传感器1安装在小区供水管路上，并且压力传感器1采集小区供水管路内的水压值。

优选的，PLC2的型号为西门子S7-224。

如图2所示，本实用新型的工作原理如下：

当PLC2的I0.1管脚输入为高电平时，则变频器3输出的功率达到50HZ，此时将变频工作模式下的异步电动机切换到工频工作模式，然后通过PLC2软启动下一个异步电动机，具体如下：

如果第一异步电动机1M在变频工作模式运行，第二异步电动机2M、第三异步电动机3M、第四异步电动机4M均停机，则切换第一异步电动机在工频工作模式运行，第二异步电动机在变频工作模式运行，第三异步电动机和第四异步电动机均停机。

如果第一异步电动机在变频工作模式运行，第二异步电动机、第三异步电动机停机，第四异步电动机工频工作模式运行，则切换第一异步电动机在工频工作模式运行，第二异步电动机在变频工作模式运行，第三异步电动机停机，第四异步电动机工频工作模式运行。

如果第一异步电动机变频运行，第二异步电动机停机，第三异步电动机和第四异步电动机工频运行，则切换第一异步电动机工频运行，启动第二异步电动机变频运行，第三异步电动机和第四异步电动机工频运行。

如果第二异步电动机变频运行，第三异步电动机、第四异步电动机、第一异步电动机均停机，则切换第二异步电动机工频运行，启动第三异步电动机变频运行，第四异步电动机、第一异步电动机均停机。

如果第二异步电动机变频运行，第三异步电动机、第四异步电动机均停机，第一异步电动机工频运行，则切换第二异步电动机工频运行，启动第三异步电动机变频运行，第四异步电动机停机，第一异步电动机工频运行。

如果第二异步电动机变频运行，第三异步电动机停机，第四异步电动机和第一异步电动机工频运行，则切换第二异步电动机工频运行，启动第三异步电动机变频运行，第四异步电动机和第一异步电动机工频运行。

如果第三异步电动机变频运行、第四异步电动机、第一异步电动机和第二异步电动机均停机，则切换第三异步电动机工频运行，启动第四异步电动机变频运行。第一异步电动机和第二异步电动机均停机。

如果第三异步电动机变频运行，第四异步电动机、第一异步电动机均停机，第二异步电动机工频运行，则切换第三异步电动机工频运行，启动第四异步电动机变频运行，第一异步电动机停机，第二异步电动机工频运行。

如果第三异步电动机变频运行，第四异步电动机停机，第一异步电动机和第二异步电动机工频运行，则切换第三异步电动机工频运行，启动第四异步电动变频运行，第一异步电动机和第二异步电动机工频运行。

如果第四异步电动机变频运行、第一异步电动机、第二异步电动机和第三异步电动机均停机，则切换第四异步电动机工频运行，启动第一异步电动机变频运行，第二异步电动机和第三异步电动机均停机。

如果第四异步电动机变频运行，第一异步电动机、第二异步电动机均停机，第三异步电动机工频运行，则切换第四异步电动机工频运行，启动第一异步电动机变频运行，第二异步电动机停机，第三异步电动机工频运行。

如果第四异步电动机变频运行，第一异步电动机停机，第二异步电动机、第三异步电动机均工频运行，则切换第四异步电动机工频运行，启动第一异步电动机变频运行，第二异步电动机、第三异步电动机均工频运行。

上述PLC2控制异步电动机软启动以及切换异步电动机切换变频工作模式和工频工作模式的方法为现有技术中的方法，本实用新型对上述PLC的控制方法并不保护，本实用新型保护要点为该系统的电路结构。

当用户用水量较少，变频工作模式下的异步电动机的转速降到一定程度时，PLC2自动停止最先在工频工作模式下运行的异步电动机，并根据管小区供水管路内的水压值调整变频工作模式下异步电动机的转速，使小区供水管路内的水压值始终保持恒定。停机时遵循“先开的泵先停，先停的泵先开”的原则。各泵循环轮换工作，使水泵均衡运行。

以上具体实施方式对本实用新型的实质进行详细说明，但并不能对本实用新型的保护范围进行限制，显而易见地，在本实用新型的启示下，本技术领域普通技术人员还可以进行许多改进和修饰，需要注意的是，这些改进和修饰都落在本实用新型的权利要求保护范围之内。