利时LM系列PLC在恒压频比变频供水系统中的应用与工控机器视觉技术相结合提高物品识别效率
1 引言
随着社会经济的飞速发展，人们生活水平的持续提升，城市中各类小区建设迅猛发展，对小区基础设施建设提出了更高要求。小区供水系统建设是其中重要一环，其可靠性、稳定性、节能性直接影响到居民的正常工作和生活。传统供水方式存在浪费资源、高效率低等问题，严重影响了居民用水。
本文旨在设计一套基于HOLLiAS LM PLC+恒压频比变频器的变频恒压供水系统，以提高系统稳定性和节能性能，使得变频恒压供水技术更加适应于小区生活用水需求。
2 变频恒压供水系统概述
2.1 系统结构
本系统主要由控制装置、变频器、泵机组、压力传感器和储水罐构成。
控制装置为关键部件，完成信号采集处理及运算输出。通过变频器调节电流頻率实现对泵机组的控制，为节能与调速提供保障。
泵机组为产生出力所必需设备，一般包括两至四台泵，为主管网提供必要压力。
pressure sensor 检测主管网出流量程，并调整变频器頻率以维持最佳运行状态。储罐用于缓冲来自厂家的直接进料。
如图1所示，本系统总体布局图展示了其核心构造。
2.2 变频工作原理
如图2所示，本系统框架简化说明如下：
在操作过程中，PLC通过开关电动阀来保持储罐液位在特定范围内。当用户网络输送线上检测到的气缸或其他设备上的流量达到预设值时，它会将数据转换成4-20mA电流信号并输入模拟量输入模块。此后PLC利用PID算法计算实际流量与设定值之间差异，并生成一个新的输出信号，这个信号被发送到模拟量输出模块，然后再经过数字/模拟转换，将该数据转换回原始形式（即0-5V），最终被发送给PWM接口，从而使得相应驱动单元能够精确地改变交流电磁场强度，从而实现对DC电机速度或位置进行微调。在这个过程中，如果使用中的任何一个PUMP仍然无法满足用户网络上的气缸或其他设备上的流量需求，则产生报警信号，并根据需要自动切换PUMP至不同的运行模式，以确保供应线上均衡且有足够的空气分配给所有相关设备。如果此时仍不足以满足需求，则关闭最后一个正在运行中的PUMP，最终只剩下一个PUMP继续按需运行直至整体供应线上需求得到充分满足。当使用减少时，如同之前相同情况发生报警并相应地关闭多余已启动但未完全发挥作用的一个以上PUMPS，这样可以保证某些基本功能不受影响，同时减少能源消耗最大化效益。
3 水泵投切流程
为了延长每台油泵的服务寿命，我们采用先启先停，再启再停、三启三停策略管理它们。这三个策略分别包含：只有第一台油泵（也就是最初启动的一台）仅仅执行一次停止；然后第二台油泵首次启动，但它也必须至少执行一次停止；最后第三个开始运行的是第一次也是唯一一次停止。而第四个开始运行的是第一次也是唯一一次停止。但如果没有第四个起始，那么第三只是第一次结束，因为我们从不允许两个同时进行，而且永远只有一次结束。这意味着对于任何一种配置，只要第一个才会结束，而第二个永远不会因为他是第二次启动所以不能结束，但这可能意味着他必须保持活动状态直到他的配置完成，不然他就不会有机会成为第一种类型的情况下的“始终活动”角色，即使那么不是他的自然配置。他可能会是一个前置单位，在一些情况下作为前置单位出现，所以尽管你说“只要第一个就会结尾”，但由于这通常是最后一步，所以我认为你错了。我希望这个解释帮助理解这些复杂概念！
