台达ＰＬＣ在给水设备电控系统中的应用
- 2006年12月01日 10:10:17来源：烟台勾股通信技术有限公司
无论是气压式或变频调速式给水设备，广泛采用多泵并联的供水方式。多泵并联，采用ＰＬＣ控制，多用水多开
泵，少用水少开泵，使设备具有优良的节能效果。
１ 气压式给水设备开泵与停泵的控制
在多泵并联的出水总管上装有电接点压力表。在一台泵供水的条件下，当用水流量增加，出水总管的压力下降，当
压力下降到开泵压力ＰＫ，电接点压力表的下限压力接点闭合。此接点闭合信号输向ＰＬＣ的一个入口，当一个入
口闭合，则对应的一个输出口接通一台泵的交流接触器的控制线圈，交流接触器吸合，则该泵自动启动投入工作。
在多泵并联供水的条件下，当用水流量进一步增大，再次引起电接点压力表下限压力开泵压力接点闭合，与上
述相同的原理用ＰＬＣ控制第二台泵自动投入。当有多台泵并联供水，则第三台、第四台、……泵自动投入的控制
原理按此类推。对于不同的输入输出口可用ＰＬＣ的地址码分别。反之，在多泵并联供水的条件下，当用水流
量减少，出水总管的压力升高，当压力升高到上限压力停泵压力ＰＴ，电接点压力表的上限压力接点闭合，此
压力接点闭合信号输向ＰＬＣ的一个入口。当ＰＬＣ的停泵接点闭合，则ＰＬＣ的一个输出口 一台泵停泵，自动
退出并联供水。多台水泵并联供水，各台水泵自动退出的控制原理按此类推。合理编写控制程序，用ＰＬＣ控制可
以实现先开的水泵先停或先开的水泵后停的控制原则，采用后一种控制原则，水泵的开、停次序固定不变并便于记
忆，在使用上比较方便。
合理应用ＰＬＣ输出继电器吸合的延时功能，可以实现水泵投入或退出的延时控制。延时时间Δｔ由水泵的大小及
设计经验确定。改变控制软件即可改变Δｔ值大小。
２ 变频调速恒压给水设备的开泵与停泵控制
对于多泵并联变频调速恒压变流量给水设备而言，也可以采用ＰＬＣ控制各台工频泵的自动投入与退出。
由多台泵并联恒压供水自动调节原理可知，多泵并联恒压供水，只要其中zui大的一台泵是变频调速泵，其余各泵是
工频恒速泵即可实现多泵并联恒压变流量供水。变频器的价格与其功率成正比，因此的配泵方案是各并联水
泵的大小相同。
当用水流量小于一台泵的流量时，由一台变频泵自动调速供水。当用水流量增大，变频泵的转速频率升高以维
持恒压；当变频泵的转速升高到工频转速，使变频器的一个可编程输出继电器吸合，给出一个接点闭合信号例如
ＡＢＢ公司的ＡＣＳ４０１变频器的一个可编程输出继电器吸合，此接点闭合信号相当于上述气压式给水设备出
水总管电接点压力表的开泵压力信号；此接点闭合信号送向ＰＬＣ的一个入口，控制*台工频泵自动投入。在一
台变频泵与一台工频泵并联恒压供水的条件下，当用水流量继续增大，变频泵的转速升高到工频转速，按上述同样
原理，变频器的同一可编程输出继电器又吸合该继电器当频率≥５０Ｈｚ吸合，≤４９Ｈｚ释放，按同样原
理，利用ＰＬＣ控制第二台工频泵自动投入；其余各台工频泵自动投入的控制原理按此类推。
在多泵并联恒压供水的条件下，当用水流量减少，则变频泵的转速频率下降以维持恒压供水。当转速下降到水
泵不出水的界限值相当于零流量频率时的转速，变频器的另一个可编程输出继电器吸合，给出一对接点闭合信
号；此信号相当于上述气压式给水设备出水总管电接点压力表停泵信号；此接点信号送到ＰＬＣ的一个入口，控制
一台工频泵自动停泵退出。合理编制ＰＬＣ控制软件可以按要求实现工频泵先开先停或先开后停的控制。其余各台
工频泵的自动退出控制按此类推。控制各工频泵自动退出的可编程输出继电器相当于气压式给水设备出水总管上电
接点压力表的上限压力接点，当频率≤零流量频率时吸合，当频率≥零流量频率＋１时释放。
３ 用ＰＬＣ控制备用泵的自动投入
在多泵并联的供水系统中，随用水流量的变化可以用ＰＬＣ控制各泵的自动投入或退出。如上所述。在所述情况
下，通常把zui后投入的一台泵定为备用泵。在正常情况下当各台主泵投入工作后，供水流量满足了设计要求，供水
压力达到规定的要求对于变频恒压供水系统，变频泵的频率不会升高到工频频率，不会给出备用泵开泵的信
号，则备用泵zui后一台工频泵不会自动投入。万一并联泵中有一台或数台有故障，使供水流量达不到规定的要
求并引起供水压力下降对于变频恒压供水系统则引起变频泵的频率上升，当供水压力下降到低于开泵压力ＰＫ
对于变频恒压供水系统，当变频泵的频率上升到工频频率，则由ＰＬＣ控制使用备用泵自动投入。
在有些电控设计中，当备用泵自动投入，为了防止用电总量超过规定值，自动切除有故障的一台泵。对于多泵并联
的场合，在技术上难以判断究竟哪一台泵有故障，按下述原理编制ＰＬＣ控制程序可以找出有故障的泵，首先切除
泵；如果泵有故障，在备用泵投入后切除泵的水压应不再下降对于变频恒压给水系
统，变频泵的频率应不再上升。如果泵*，在备用泵投入并切除泵后，水压仍然会下降
对于变频恒压给水系统变频泵的频率仍然会继续上升。合理编制ＰＬＣ控制软件，此时由ＰＬＣ控制应重新接入
泵而切除Ｎｏ．２泵，如此依次轮换切除各台水泵，直到供水压力不再下降为止对于变频恒压给水系
统，直到变频泵的频率不再上升为止。如果轮换切除各台水泵，供水压力仍然下降对于变频恒压给水系统，变
频泵的频率仍然上升，则说明供水压力不够不是由于一台水泵故障引起，而是由于用水流量大于设计值或故障泵
多于一台引起的。为了充分发挥备用泵的作用，在备用泵自动投入时不切除主泵。但这样的电控设计要增大设
备的总用电量把备用泵视同其它水泵一样，投入同时工作。
４ 用ＰＬＣ判断并滤去水流指示器的虚假脉冲信号
水流指示器是一种装在出水管路上的用以给出管中有水流动的信号装置。当管中有水流动，水流指示器的一对接点
闭合。在自动消防系统中，当消火栓或自动喷头工作，管中的水流动，水流指示器发信号，此信号可用来自动启动
消防水泵。但是，管路中如发生水锤冲击、稳压泵启停等都会引起水流指示器的接点瞬间闭合脉冲信号，并会
引发消防泵误启动的事故。因此，我国民用建筑电气设计规范ＪＧＪ／Ｔ１６－９２规定，不宜采用水流指示
器作为自动启动消防泵的信号。我公司为用户提供的全自动消防给水设备曾采用水流指示器控制启动消防泵。在消
防给水设备稳压泵自动启、停过程中曾引发水流指示器发讯而误启动消防泵的事故。
应当指出，水锤、稳压泵启、停引发水流指示器发讯是接点闭合的脉冲信号，而管路中有水流动引起水流指示器发
讯是持续的接点闭合信号。脉冲信号是虚假的，持续信号是真实的。利用ＰＬＣ中继电器接点闭合的延时功能，合
理编写控制软件，可以成功地滤去虚假的脉冲信号而保存真实的持续信号。利用ＰＬＣ进行上述控制已在我公司有
关设备的生产实践中应用，证明是成功的。
