基于PLC控制的物业供水系统
等运行参数适应新的工作状况的需要。水泵的调节方式与节能的关系非常密切，过去普遍采用改变阀门或挡板开度的节流调节方式，即改变装置管网的特性曲线进行调节。大量的统计调查表明，一些在运行中需要进行调节的水泵，其能量浪费的主要原因，往往是由于采用不合适的调节方式。因此，研究并设计它们的调节方式，是节能最有效的途径和关键所在。
水泵的调节方式可分为恒速调节与变速调节。详细划分如下
§2.4 供水电机的搭配
供水电机驱动离心泵运行，和离心泵共同组成了供水系统的整体，电机的配置主要以水泵供水负载来决定。电动机的功率应根据生产机械所需要的功率来选择，尽量使电动机在额定负载下运行。选择时应注意以下两点:
(1) 如果电动机功率选得过小，就会出现“小马拉大车”现象，造成电动机长期过载，使其绝缘因发热而损坏，甚至电动机被烧毁。
(2) 如果电动机功率选得过大，就会出现“小马拉小车”现象，
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其输出机械功率不能得到充分利用，功率因数和效率都不高，不但对用户和电网不利，而且还会造成电能浪费。
因此，要正确选择电动机的功率， 对恒定负载连续工作方式，如果知道负载的功率(生产机械轴上的功率)p1（kW），可按式(2.1)计算所需电动机的功率P(kW)：
p?p1/??1?2?
式中，?1为生产机械的效率，?2为电动机的效率，即传动效率。
按上式求出的功率，不一定与产品功率相同。因此，所选电动机的额定功率应等于或稍大于计算所得的功率。
§2.5 水泵的选定
在小区供水时日常主供机组有三台，其中备用电机有一台，可以采用的变频方式有一拖二(即一台变频器带二台电机)、一拖三、一拖四的三种方式。从经济角度考虑，拖的电机较多，变频器和控制系统就会越复杂，成本也会较高一些。从国内目前成熟的变频器上考虑，采用一拖三的低压变频器成本较低，技术也较成熟。因此如果能满足日常供水要求，采用一拖三的方式更适宜于日常水厂。在变频电机选择上，考虑日常水厂作为全城的辅助水厂，在每天夜间会停机并在启动点机后会有较长时间采用较小流量补水，这时采用小功率电机变频，电机功率相对会低一些，因此，从经济与实用角度，采用变频一拖三，带一台Y315／160kw电机和两台Y280S／75kw电机，其中备用电机既可以满足最大供水量要求，也可以解决小流量时电耗问题，是比较适宜的变频机泵的选择方案。
第三章 变频恒压供水控制硬件设计
§3.1 系统硬件选型
在本系统中，水压的恒定是对水泵电动机进行变频调速和改变水泵的运行台数实现的。压力传感器监测系统的压力，输出的模拟信号
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经A/D转换，转换后的数字信号送入PLC，PLC根据给定的压力设定值与实际检测值进行PID运算，并相应的输出大小适当的控制信号，该控制信号通过D/A转换成模拟信号送给变频器，对水泵电动机进行变频调速，达到控制管网恒压的目的。如果电动机转速无法进一步改变，则通过改变水泵的运行台数来稳定压力。
根据控制要求和控制规模的大小，本系统选用三菱FX系列小型PLC作为系统的控制器，模拟量输入、输出模块选用FX2n—4AD和FX2n—2DA，变频器选用三菱的FR—A500系列，压力传感器则选用TPTH503压力传感器。
1. 系统的控制器------- FX2n—32MR
三菱FX2n系列属于FX家族中高功能型的子系列，经过扩展适当的特殊功能模块并使用PID指令，完全可以满足对中等规模恒压供水系统死循环模拟量的控制要求。根据系统的控制规模和对I/O点数的要求，系统的控制器选择FX2n—32MR(16点开关量输入，16点开关量输出)。
2.系统的模拟量输入、输出模块
1. 模拟量输入模块FX2n—4AD的功能
FX2n—4AD模拟量输入模块具有四个信道，可同时接收并处理4路模拟量输入信号，最大分辨率为12位。输入信号可以是-10~+10V的电压信号（分辨率为5mV），也可以是4~20mA（分辨率为16uA）或-20~+20mA（分辨率为20uA）的电流信号。
2. 模拟量输出模块FX2n—2DA的功能
FX2n—2DA模拟量输出模块用来将12位数字信号转换成模拟量电压或电流输出。它具有2个仿真量输出通道。这两个通道都可以输出0~10VDC（分辨率2.5mV）、0~5VDC（分辨率1.25mV）的电压信号或4~20mA（分辨率为4uA）的电流信号。
3.变频器FR—A500
FR—A500系列在三菱变频器家族中属于多功能、通用型、重负
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载适用的变频器。其功率范围为0.4~800KW,采用先进磁通向量控制方式，可实现在线自动调整功能，调速比可达1：120（0.5~60HZ）。随机带有一个简易操作面板。
4.压力传感器TPT503
根据我们的需要，考虑的小区的供水的可靠及稳定性并结合它所具有的特点，我选用PTH503压力传感器。它采用全不锈钢封焊结构，具有良好的防潮能力及优异的介质兼容性。输出信号: 4～20mA(二线制)、0～5V、1～5V、0～10V(三线制) 供电电压: 24DCV(9～36DCV)。广泛用于工业设备、水利、化工、医疗、电力、空调、金刚石压机、冶金、车辆制动、楼宇供水等压力测量与控制，具有高精度、高稳定性、量程范围宽等优点。
如图所示PTH503压力传感器
此类传感器通常也称为：油压传感器，油压变送器，液压传感器，液压变送器，风压传感器，风压变送器，气压传感器，气压变送器，应变式压力传感器，应变式压力变送器，正负压力传感器，管道压力传感器,管道压力变送器等。
§3.2系统电路设计
系统的电气控制系统原理图主要包括主电路图、控制电路图、PLC
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系统外部接线图等。 1.主电路图设计
系统电气主电路图如图3-3所示：
NL1L2L3FU
QS1QS2QS3QS4RST变频器UVWKM1KM3KM5KM2FR1M13~KM4FR2M23~KM6FR3M33~
图3-3 系统电气主电路图
在主电路中[1]，M1~M3分别为1号~3号水泵的电动机，控制三台电动机M1、M2、M3的交流接触器为KM1、KM3、 KM5和 KM2、 KM4、 KM6.
前者控制1号~3号水泵的电动机在工频下运行，而后者则控制1号~3号水泵的电动机在变频下运行。FR1、FR2 、FR3分别为三台水泵的电动机热继电器。QS1、QS2 、QS3、QS4分别为变频器和电机主电路的隔离开关。FU1为主电路的熔断器，UF为变频器。
首先由M1在变频器UF控制下工作，当用水量增大时，M1已经达到额定频率而水压不足时，经过短暂的延时后，将M1切换至工频工作。同时，UF输出频率迅速降为0；然后是M2投入变频运行。当2号水泵也达到额定频率而水压不足时，又使M2切换为工频运行，
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