李寧

（鹽城生物工程高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇鹽城，224000）

某校原供水控制系統(tǒng)基于傳統(tǒng)電拖式，水泵控制以電拖方式為主，長期運行于工頻模式下，利用閥門開度變化控制出水量，雖然可以解決供水問題，但是極可能引起“水錘效應(yīng)”與能量浪費。校園生活用水期間，因出水點數(shù)不確定性，管網(wǎng)水壓常常不穩(wěn)定，使供水系統(tǒng)與管網(wǎng)受到惡劣影響，管路頻繁發(fā)生水壓偏高所引起破裂漏水問題。而恒壓供水模式能克服傳統(tǒng)模式一系列缺陷，隨著交流電機變頻調(diào)速技術(shù)不斷進步和完善，依托PLC、變頻技術(shù)開發(fā)一款恒壓供水系統(tǒng)，一方面能調(diào)控水泵合理運行，解決師生用水問題，另一方面能改善供水效率，減少能耗，真正實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)。

1 校園供水控制系統(tǒng)概述

根據(jù)某校生活用水量監(jiān)控數(shù)據(jù)可知，實際用水高峰大致分為早、中、晚時段，其它時段相對偏低，高峰期、低谷期供水管路壓力分別呈降低、升高趨勢。有鑒于此，選擇變頻恒壓調(diào)速供水方式后，不但可以實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)，而且避免水泵電機軟啟動給電網(wǎng)造成嚴(yán)重沖擊，為電機壽命提供良好保障，平常運行于低頻模式，噪音污染少，有利于營造更理想學(xué)習(xí)生活環(huán)境。不難理解，依托這種方式解決間歇性供水需求，展現(xiàn)出巨大優(yōu)勢。因此，本文設(shè)計的供水系統(tǒng)應(yīng)采用恒壓供水，力爭做到既能保障正常供水，又能節(jié)能減排減輕運行維護成本。學(xué)校生活用水整體布局圖如圖1所示。

圖1 學(xué)校生活用水整體布局圖

2 校園生活供水控制系統(tǒng)硬件設(shè)計

■2.1 校園生活恒壓供水系統(tǒng)主電路設(shè)

結(jié)合圖2進行說明，QS、FU分別表示系統(tǒng)總電源隔離開關(guān)、熔斷器，QS選擇空氣開關(guān)，具備短路、過載、漏電保護能力，而FU可實現(xiàn)總電源短路保護；FR1、FR2與FR3分別是噴淋泵過載保護、生活水泵1與2的熱繼電器，三者均能實現(xiàn)過載保護；KM1表示噴淋泵運行控制接觸器，泵運行期間KM1接通；KM2與 KM_5分別是生活水泵1與2工頻控制接觸器；針對生活水泵1、2，KM2與KM_5分別給1、2提供工頻工作電源，調(diào)控兩者工頻運行，KM3與KM34分別給1、2提供變頻工作電源，和系統(tǒng)變頻器一起調(diào)控兩者變頻運行；端子排負(fù)責(zé)控制柜和外部設(shè)備間實現(xiàn)電路連接。

圖2 校園供水系統(tǒng)主電路

■2.2 校園生活恒壓供水系統(tǒng)控制電路設(shè)計

（1）PLC周邊控制電路設(shè)計

按照系統(tǒng)需求以及PLC I/O端口分配結(jié)果，科學(xué)分析并合理設(shè)計系統(tǒng)PLC控制電路，然后繪制成圖，詳情參見圖3。結(jié)合圖例進行說明，通過圖例分析不難發(fā)現(xiàn)，PLC利用模擬量輸出接口調(diào)控變頻器（以0-lOV模擬電壓控制）實現(xiàn)無極調(diào)速；壓力控制器把供水管道水壓信號轉(zhuǎn)換為4-20mA電流信號，再依靠Siemens模擬量輸入A端，最后依靠PLC模擬量輸入端子到達PLC內(nèi)置寄存器。

圖3 校園生活供水系統(tǒng)PLC控制電路

（2）控制電路設(shè)計

基于上述系統(tǒng)控制電路設(shè)計，不但可自由切換手動/自動操作模式，而且具備手動功能模式，只需打開操作面板選擇轉(zhuǎn)換開關(guān)，便能控制噴淋泵、生活泵1與2工頻運行。綜上所述，系統(tǒng)控制電路設(shè)計詳情參見圖4。

圖4 校園生活供水系統(tǒng)控制

3 校園生活供水控制系統(tǒng)軟件設(shè)計

圍繞實際需求出發(fā)，針對系統(tǒng)控制流程進行科學(xué)分析與設(shè)計，系統(tǒng)日常運行于自動模式下，一旦需要調(diào)試或兩套設(shè)備PLC全部異常，則臨時切換手動模式，半自動模式主要面向變頻器異常狀態(tài)下，為避免師生用水受影響而實現(xiàn)。本次設(shè)計之初充分兼顧未來各種情形與需求，通過全面分析與探討，分別制定與之對應(yīng)處理方案，即使面對突發(fā)事件，也能啟動緊急應(yīng)對方案，促使整個供水過程更穩(wěn)定，不但達到預(yù)期設(shè)計要求，而且真正解決師生用水需求，具備良好可行性與實用性，現(xiàn)實意義非常重大。

■3.1 主程序控制流程

結(jié)合圖5進行說明，通過圖例分析不難發(fā)現(xiàn)，本次設(shè)計完全符合控制需求，系統(tǒng)通常運行于自動模式下，一旦需要調(diào)試或設(shè)備PLC出現(xiàn)異常，可臨時切換手動模式。半自動模式主要面向變頻器異常狀態(tài)下，為避免師生用水受影響而實現(xiàn)。依靠不同模式間高效、可靠切換，促使系統(tǒng)始終正常、穩(wěn)定運行，為師生提供更良好供水服務(wù)。

圖5 PLC程序控制流程圖

■3.2 自動控制模式下設(shè)備加、減泵程序控制工藝流程

為了讓管道供水壓力始終平穩(wěn)，用水高峰期水壓將迅速降低，系統(tǒng)必須及時投入水泵，借此保證供水量符合要求，進而解決實際需求。經(jīng)歸納梳理，加泵流程詳情參見圖6。

圖6 設(shè)備加泵工作流程

結(jié)合圖7進行說明，圖例給出了減泵流程，通過圖例分析不難發(fā)現(xiàn)，為了讓管道供水壓力始終平穩(wěn)，用水低谷期系統(tǒng)減泵降低供水量，保證當(dāng)前水壓處于設(shè)定值且不會超過安全值，一方面避免管路受到影響，另一方面又能解決實際用水問題。

圖7 設(shè)備減泵工作流程

4 結(jié)束語

本文對學(xué)校生活用水情況進行了分析，通過實地監(jiān)控發(fā)現(xiàn)學(xué)校用水量變化為間歇式類型，根據(jù)用水量變化情況結(jié)合供水管理人員對供水系統(tǒng)的具體要求，本設(shè)計決定采用PLC、變頻器控制的恒壓供水系統(tǒng)，并給出了系統(tǒng)框圖與軟件控制框圖，初步構(gòu)建了學(xué)校生活恒壓供水系統(tǒng)平臺。

Microchip 發(fā)布 IEEE802.3bt 以太網(wǎng)供電 USB Type-C電源和數(shù)據(jù)適配器

新推出的適配器（部件編號PD-USB-DP60）可接受高達90W的PoE，并通過USB-C轉(zhuǎn)換為60W輸出，能為大多數(shù)相機、筆記本電腦、平板電腦和其他使用USB-C輸入電源的設(shè)備供電。該適配器通過減少對AC基礎(chǔ)設(shè)施的依賴來簡化安裝。由于無需依賴AC插座，不再受3米的距離限制，新款適配器可將電力輸送到100米以外。