王建民

[摘要]對(duì)于個(gè)別工業(yè)與特殊用戶來講，恒壓供水系統(tǒng)是至關(guān)重要的，供水設(shè)備是針對(duì)在壓力不足導(dǎo)致水高度得不到滿足進(jìn)而影響到流量的情況下而研發(fā)的。在社會(huì)不斷發(fā)展的今天，城市的用水量極具增加，但受到環(huán)境的影響，用戶的用水需求也會(huì)隨之變化，供水條件若不能隨之變化，則會(huì)導(dǎo)致供水過?；蚬┧蛔愕默F(xiàn)象發(fā)生。

[關(guān)鍵詞]電工新技術(shù) 恒壓供水系統(tǒng)的使用

供水系統(tǒng)的水壓需要保持在一個(gè)恒定的狀態(tài)，就目前來說，很多控制方式已在實(shí)踐中獲得了豐碩的成果，其中，電工技術(shù)是最值得研發(fā)的重要領(lǐng)域。近年來，PLC作為電工新技術(shù)，在恒壓供水方面有著諸多的成功案例，并被廣泛的使用到供水系統(tǒng)當(dāng)中。

一、供水系統(tǒng)的現(xiàn)狀

以近些年的實(shí)踐總結(jié)來看，我國(guó)主要的供水方式主要有水池變頻泵供水、恒速泵加壓供水、無負(fù)壓供水、高位水塔水箱供水、單片機(jī)變頻調(diào)速供水等。這些供水方式雖然在原理上有著一定的差異，但追根溯源，其主題思想都是為保障用戶能夠平穩(wěn)、正常的用水。但是隨著我國(guó)人民生活水平不斷的提高，供水系統(tǒng)若只停留在原層面，將無法保證供水質(zhì)量與用戶所需，因此，供水系統(tǒng)的水壓恒定保持極為必要。此外，此方式還能做到將水資源科學(xué)合理的利用，有效減少浪費(fèi)。在電工新技術(shù)的領(lǐng)域中，若想實(shí)現(xiàn)恒壓供水，主要的借助手段分為以下幾種。①邏輯電路控制法：此方法的特點(diǎn)是控制的精度不夠高，水泵在互相切換時(shí)，會(huì)導(dǎo)致水壓波動(dòng)較大，進(jìn)而將調(diào)試的難度增加，但若存在干擾時(shí)，其對(duì)干擾的抵抗能力不強(qiáng)。②單片機(jī)路控制法：此方法在功能性上優(yōu)于邏輯電路控制法，但由于管網(wǎng)與供水條件的千差萬別，其應(yīng)用難度較大，控制方式的變更與修改的靈活性不高。③PLC恒壓系統(tǒng)：就目前來看，OLC恒壓系統(tǒng)的性能在所有的供水系統(tǒng)中是最為優(yōu)秀的，其控制方式與修改時(shí)的靈活性更高，在操作修改時(shí)都較為簡(jiǎn)單。

二、PLC控制恒壓的原理

PLC恒壓系統(tǒng)是由主供水回路、備用回路、泵房和儲(chǔ)蓄池為主要組成部分，而控制系統(tǒng)則是由傳感器、變頻器、切換繼電器與PLC等組成。若想將水壓在供水的工作中維持在一定的范圍之內(nèi)或恒定，就需要引入水壓力反饋值的概念。反饋值是用來將水壓與初始設(shè)定值進(jìn)行對(duì)比，利用所得出的偏差值對(duì)水泵相應(yīng)的調(diào)試，并通過對(duì)電機(jī)運(yùn)行情況的調(diào)整，達(dá)到對(duì)管網(wǎng)的水壓調(diào)節(jié)、控制的最終目的，借由此得到一個(gè)閉環(huán)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。在經(jīng)過大量實(shí)踐研究所得出的分析結(jié)果表示，通過對(duì)變頻器下達(dá)控制指令，使電機(jī)的自身轉(zhuǎn)速發(fā)生改變，從而達(dá)到調(diào)節(jié)水泵壓力的目的，此控制指令不僅有著性能顯著，并且在節(jié)電方面的表現(xiàn)也十分出色。恒壓供水系統(tǒng)在PLC的主導(dǎo)下，其本質(zhì)是將PLC與變頻器進(jìn)行協(xié)調(diào)，若供水壓力實(shí)值與預(yù)想存在差異時(shí)，PLC會(huì)給變頻器下達(dá)指令，對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)速度的調(diào)整，從而完成整個(gè)管網(wǎng)的壓力控制。就目前來說，供水系統(tǒng)一般為多臺(tái)水泵同時(shí)工作，在水壓波動(dòng)不明顯時(shí)，單臺(tái)水泵的調(diào)節(jié)能力能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，但當(dāng)用水高峰來臨時(shí)，所需用水量超過單臺(tái)水泵的最大承載范圍時(shí)，單臺(tái)水泵的調(diào)節(jié)能力便會(huì)減弱。通過PLC對(duì)切換器的控制，可以實(shí)現(xiàn)二臺(tái)或多臺(tái)水泵的同時(shí)調(diào)動(dòng)，有效的將壓力保持在恒定范圍內(nèi)。若在供水管網(wǎng)中設(shè)置壓力傳感器，便能實(shí)現(xiàn)檢測(cè)管網(wǎng)中的壓力大小，可根據(jù)不同的系統(tǒng)要求制定相應(yīng)的壓力設(shè)定值，并在傳感器工作時(shí)，將實(shí)際的檢測(cè)反饋交給PLC，經(jīng)過PLC的運(yùn)算處理，最終決定電泵電機(jī)組的轉(zhuǎn)速與投入需要運(yùn)行的水泵數(shù)量，使管網(wǎng)的內(nèi)部壓力最大程度的在最小范圍內(nèi)波動(dòng)，達(dá)到恒定狀態(tài)。

三、PLC控制的恒壓系統(tǒng)

當(dāng)下被應(yīng)用最廣泛的恒壓供水系統(tǒng)均是通過PID調(diào)節(jié)與PLC控制技術(shù)的共同協(xié)作下完成。若想準(zhǔn)確的得到管網(wǎng)的實(shí)時(shí)壓力值，則需要借助安裝在管網(wǎng)中檢測(cè)傳感系統(tǒng)與反饋系統(tǒng)的輔助來完成，但在一般情況下，供水系統(tǒng)是一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的管網(wǎng)，具有較大的延遲性，因此，當(dāng)管網(wǎng)中某個(gè)距離檢測(cè)傳感器區(qū)域的壓力產(chǎn)生變化時(shí)，往往需要較長(zhǎng)時(shí)間才能做出反應(yīng)。若單單以PID來調(diào)節(jié)，無法滿足快速反應(yīng)與調(diào)整的要求，因此，需要借助PLC的同步參與。還可以手動(dòng)設(shè)定壓力信號(hào)與壓力傳感器的反饋值，再經(jīng)過相關(guān)處理得到壓力偏差的變化系數(shù)，在運(yùn)算后，PLC將得到的模擬信號(hào)傳輸至變頻器，使電機(jī)的轉(zhuǎn)速得到改變，從而形成軟啟動(dòng)。PLC通過對(duì)模擬量輸出與壓力偏差值的對(duì)比，再通過端口開關(guān)量的驅(qū)動(dòng)輸出，對(duì)繼電器組進(jìn)行切換，以確定投入運(yùn)行所需的機(jī)組數(shù)量，使電機(jī)的啟停、變頻、工頻行云流水的切換。在調(diào)整電機(jī)組工作數(shù)量的同時(shí)，需將其中一臺(tái)電機(jī)的變頻轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，以此保證在動(dòng)力系統(tǒng)中的穩(wěn)定壓力達(dá)到恒壓的根本目的。

四、結(jié)語

如上文所述，不難發(fā)現(xiàn)對(duì)恒壓供水系統(tǒng)而言，以PLC作為控制的核心，不僅軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，同時(shí)市場(chǎng)價(jià)格也在逐年遞減，加之其維修護(hù)理難度較小，對(duì)于系統(tǒng)本身的成本節(jié)約有著諸多益處，除此之外，能夠在節(jié)能的基礎(chǔ)上更好的延長(zhǎng)水泵使用壽命。以目前PLC的實(shí)際應(yīng)用來看，在新電工領(lǐng)域中，PLC恒壓供水系統(tǒng)有著無可比擬的優(yōu)勢(shì)，在提高供水質(zhì)量的同時(shí)，在投建、運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與穩(wěn)定性等方面都有著巨大發(fā)展空間，因此，應(yīng)對(duì)PLC恒壓供水系統(tǒng)的細(xì)致化研究進(jìn)行有力的加強(qiáng)。