2.2 恒压供水系统方案的选择
利用变频器对水泵机组进行自动控制,实现水泵的变频运行和工频运行自身和相互的自动转换,从而使消防供水管网中的压力保持在稳定范围之内。对于所设计的系统的大致原理在上文中以提及,如何实现这些功能,在现在的供水技术里可以有下面的几种方案进行选择:
(1)专用供水基板变频器、水泵机组、压力传感器
变频器供水基板是一种应用于供水系统的集成模块,这种基板上集成了可编程控制器和PID控制器,虽然利用这种模块制造的控制系统相对于其他方案简单些,而且成本也低,只需通过已输入模块的指令进行系统自的动控制工作,但其结构单一,很难连接外部显示设备和扩展模块,因此想得到系统运行中压力的给定和反馈很困难,难以满足不同供水情况下的稳压控制要求。另外,集成在基板中的PID控制器,它的参数调节范围小,对于在恒压供水系统工作中稳定性难以保证。
(2)带变频调节器控制的单片机、变频器、压力传感器
与专用供水基板变频器相比,基于带有变频调节控制的单片机的控制系统无论算法和控制方法参数调整起来都更加方便,同时它的精确度和性价比也有很大的提升。但设计周期长,虽然系统初始可以由程序人员针对相应要实现的功能制定相应的控制系统,但在系统定型后,如果需要修改调试,操作起来不是很灵活。除此之外,因为单片机的特性和外部因素等,系统容易收到干扰,这就需要寻找解决方案来保证操作系统的稳定性。
(3)可编程控制器、变频器、压力传感器
用可编程逻辑控制器和变频器相结合的控制方式对消防恒压供水进行设计,它的程序编程简单,在控制系统的整体设计上更为简洁明了,而且它的自动控制系统有多种控制方式,另外,这种控制方式在使用中的操作更为方便,系统的运行也更为稳定,是一种很有效的消防恒压供水控制方式。基于PLC的恒压供水系统与外部HMI连接也很方便,可以实现远程操作。
通过对以上三种方案比较分析,恒压供水系统采用第(3)种基于可编程控制器的方案最为合适。
2.3 变频恒压供水系统的具体分析
2.3.1 系统的组成
经过上文对几种可以实现系统功能的方案的分析判断以及最终的选择,系统的组成应该是一个由PLC可编程控制器、水泵机组、变频器和压力传感器构成的闭环控制系统。图2-1为系统的结构简介图,其中PLC可编程控制器和变频器为系统的控制部分,水泵机组为系统的执行部分,系统的信号反馈检测部分则为压力传感器