基于EPEC2038 的恒压供水控制系统设计

李鹏

摘 要：介绍了一种采用EPEC2038车载控制器作为控制核心的恒压供水控制系统的设计方案。该系统控制器、变频器、显示屏、上位机之间采用CAN总线通信，通过应变式压力传感器实时监测水流压力，在控制器中采用PID算法直接控制变频器输出频率，控制系统的3台泵运行，具有恒压供水及完善的保护和报警功能。通过显示屏及上位机可以实时了解系统运行状态，可靠性高，节能效果明显。

关键词：恒压供水 EPEC2038 CAN 变频器

中图分类号：TU991 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）05（a）-0107-02

随着社会的飞速发展，城镇化步伐不断加快，城市高层建筑的供水问题日益突出。城市供水公司往往只提供初次提压，到了用户处压力远远不够使用，因此需要进行二次提压。人们对供水质量和供水系统的可靠性的要求不断提高，一些常用的供水方法在可靠性、能效比方面越来越不能满足现在社会的要求，因此利用先进的控制技术保证供水的高可靠性、高能效比的要求越来越被人们重视。这里笔者采用EPEC2038控制器作为控制核心，设计了一种全新的高可靠性的恒压供水系统。该系统能确保供水压力的稳定，并具有完善的保护、报警及节能效果。

1 控制系统组成

本系统以变频器调速为主，工频运行为辅的方式来运行，通过压力传感器采集水道中的出水压力来控制变频器的频率调节及水泵机的工作台数。可通过上位机和显示屏时时了解系统运行状态和故障信息，并能通过上位机进行远程控制。其中控制器、变频器、显示屏、上位机之间通过CAN总线进行通讯，有通信距离长、实时性好、抗干扰能力等优点。

2 系统电路设计简介

系统主要由一台EPEC2038可编程控制器、一台ABB公司的ACS400系列7.5 kW变频器，及RCAN01CAN通信模块、压力传感器、中间继电器、接触器、热继电器、显示屏、上位机及三台水泵电机等组成。每台水泵电机都可以变频运行，也可以工频运行。若系统需要的供水量增大，可以通过增加运行电机的实现，通过压力传感器采集到水道中出水压力的大小，控制器实时PID运算调节变频器的运行频率。系统通过控制中间继电器来控制接触器动作来达到控制水泵电机起停的目的。系统有起动按钮和停止按钮，控制整个系统起动或者停止。自动/检修按钮来确定系统是在正常自动运行状态还是在故障检修状态。三个泵电机分别有独立的起动/停止按钮，在检修状态时可以测试各个电机的状态。

3 PLC程序设计

系统程序以CoDeSys 2.1为编程环境，可以采用多种编程语言编程，本程序采用通用的ST语言进行编程。当系统开始自动运行时，变频器开始上电同时开始检测是否有故障信号。（1）变频器没有故障，系统为变频运行模式。通过压力传感器检测水道中出水压力的大小，控制器通过检测到的压力信号进行一系列的PID运算，实时调节变频器的频率输出。首先先控制第一台电机起动，当变频器调节调节频率达到最大50Hz后仍未达到要求的压力值后，该电机转为工频运行，变频器控制第二台电机起动并进行调速，若频率至50 Hz后仍未达到需要的压力值，则该电动机转为工频运行，变频器控制第三台电机起动并调速，直到达到要求的压力值。变频器根据压力传感器反馈值实时调节电机转速，实现闭环调速，安全节能；（2）变频器有故障信号输出时，系统自动跳转为工频模式运行，系统先起动第一台电机运行，若压力未达到要求值，依次再起动第二、三台电机运行，直至达到设定的压力值，若压力达到设定的预警值时，停止一台电机运行，当压力下降到一定值时，未工作电机自动起动。本程序还设定了定时电机切换子程序，在变频模式和工频运行模式中均可，电机轮流工作，避免电机长时间工作损坏。

当系统为检修模式时，操作人员可以通过控制柜上按钮单独起动或停止各个电机，该模式主要用于检修调试时使用。当系统出现故障时，故障内容可以通过控制柜上的显示屏或者上位机显示，并提供了故障处理方法，方便人员维修。

4 结语

本系统的优点在于：（1）控制器和变频器之间通过CAN总线进行通信，抗干扰能力优于普通的模拟量信号；（2）当变频器运行过程中出现故障时，可自动切换至工频运行，能可靠保证供水安全；（3）采用本地控制和远程控制相结合的方式，并通过显示屏和上位机实时检测系统运行状态，使系统运行更为可靠、安全，维修更为方便。该控制系统应用了PLC控制技术、变频调速技术、闭环调速技术，全自动运行大大减轻了人员的劳动强度，并节约了能源。PLC控制变频调速的恒压供水系统在各个领域运用的越来越广泛，节电效果明显，极大地延长了系统的使用寿命，具有广阔的应用前景。

参考文献

[1] 宋阳.基于PLC的双恒压供水控制系统设计研究[J].制造业自动化，2012，15：138-140.endprint

摘 要：介绍了一种采用EPEC2038车载控制器作为控制核心的恒压供水控制系统的设计方案。该系统控制器、变频器、显示屏、上位机之间采用CAN总线通信，通过应变式压力传感器实时监测水流压力，在控制器中采用PID算法直接控制变频器输出频率，控制系统的3台泵运行，具有恒压供水及完善的保护和报警功能。通过显示屏及上位机可以实时了解系统运行状态，可靠性高，节能效果明显。

关键词：恒压供水 EPEC2038 CAN 变频器

中图分类号：TU991 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）05（a）-0107-02

随着社会的飞速发展，城镇化步伐不断加快，城市高层建筑的供水问题日益突出。城市供水公司往往只提供初次提压，到了用户处压力远远不够使用，因此需要进行二次提压。人们对供水质量和供水系统的可靠性的要求不断提高，一些常用的供水方法在可靠性、能效比方面越来越不能满足现在社会的要求，因此利用先进的控制技术保证供水的高可靠性、高能效比的要求越来越被人们重视。这里笔者采用EPEC2038控制器作为控制核心，设计了一种全新的高可靠性的恒压供水系统。该系统能确保供水压力的稳定，并具有完善的保护、报警及节能效果。

1 控制系统组成

本系统以变频器调速为主，工频运行为辅的方式来运行，通过压力传感器采集水道中的出水压力来控制变频器的频率调节及水泵机的工作台数。可通过上位机和显示屏时时了解系统运行状态和故障信息，并能通过上位机进行远程控制。其中控制器、变频器、显示屏、上位机之间通过CAN总线进行通讯，有通信距离长、实时性好、抗干扰能力等优点。

2 系统电路设计简介

系统主要由一台EPEC2038可编程控制器、一台ABB公司的ACS400系列7.5 kW变频器，及RCAN01CAN通信模块、压力传感器、中间继电器、接触器、热继电器、显示屏、上位机及三台水泵电机等组成。每台水泵电机都可以变频运行，也可以工频运行。若系统需要的供水量增大，可以通过增加运行电机的实现，通过压力传感器采集到水道中出水压力的大小，控制器实时PID运算调节变频器的运行频率。系统通过控制中间继电器来控制接触器动作来达到控制水泵电机起停的目的。系统有起动按钮和停止按钮，控制整个系统起动或者停止。自动/检修按钮来确定系统是在正常自动运行状态还是在故障检修状态。三个泵电机分别有独立的起动/停止按钮，在检修状态时可以测试各个电机的状态。

3 PLC程序设计

系统程序以CoDeSys 2.1为编程环境，可以采用多种编程语言编程，本程序采用通用的ST语言进行编程。当系统开始自动运行时，变频器开始上电同时开始检测是否有故障信号。（1）变频器没有故障，系统为变频运行模式。通过压力传感器检测水道中出水压力的大小，控制器通过检测到的压力信号进行一系列的PID运算，实时调节变频器的频率输出。首先先控制第一台电机起动，当变频器调节调节频率达到最大50Hz后仍未达到要求的压力值后，该电机转为工频运行，变频器控制第二台电机起动并进行调速，若频率至50 Hz后仍未达到需要的压力值，则该电动机转为工频运行，变频器控制第三台电机起动并调速，直到达到要求的压力值。变频器根据压力传感器反馈值实时调节电机转速，实现闭环调速，安全节能；（2）变频器有故障信号输出时，系统自动跳转为工频模式运行，系统先起动第一台电机运行，若压力未达到要求值，依次再起动第二、三台电机运行，直至达到设定的压力值，若压力达到设定的预警值时，停止一台电机运行，当压力下降到一定值时，未工作电机自动起动。本程序还设定了定时电机切换子程序，在变频模式和工频运行模式中均可，电机轮流工作，避免电机长时间工作损坏。

当系统为检修模式时，操作人员可以通过控制柜上按钮单独起动或停止各个电机，该模式主要用于检修调试时使用。当系统出现故障时，故障内容可以通过控制柜上的显示屏或者上位机显示，并提供了故障处理方法，方便人员维修。

4 结语

本系统的优点在于：（1）控制器和变频器之间通过CAN总线进行通信，抗干扰能力优于普通的模拟量信号；（2）当变频器运行过程中出现故障时，可自动切换至工频运行，能可靠保证供水安全；（3）采用本地控制和远程控制相结合的方式，并通过显示屏和上位机实时检测系统运行状态，使系统运行更为可靠、安全，维修更为方便。该控制系统应用了PLC控制技术、变频调速技术、闭环调速技术，全自动运行大大减轻了人员的劳动强度，并节约了能源。PLC控制变频调速的恒压供水系统在各个领域运用的越来越广泛，节电效果明显，极大地延长了系统的使用寿命，具有广阔的应用前景。

参考文献

[1] 宋阳.基于PLC的双恒压供水控制系统设计研究[J].制造业自动化，2012，15：138-140.endprint

摘 要：介绍了一种采用EPEC2038车载控制器作为控制核心的恒压供水控制系统的设计方案。该系统控制器、变频器、显示屏、上位机之间采用CAN总线通信，通过应变式压力传感器实时监测水流压力，在控制器中采用PID算法直接控制变频器输出频率，控制系统的3台泵运行，具有恒压供水及完善的保护和报警功能。通过显示屏及上位机可以实时了解系统运行状态，可靠性高，节能效果明显。

关键词：恒压供水 EPEC2038 CAN 变频器

中图分类号：TU991 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）05（a）-0107-02

随着社会的飞速发展，城镇化步伐不断加快，城市高层建筑的供水问题日益突出。城市供水公司往往只提供初次提压，到了用户处压力远远不够使用，因此需要进行二次提压。人们对供水质量和供水系统的可靠性的要求不断提高，一些常用的供水方法在可靠性、能效比方面越来越不能满足现在社会的要求，因此利用先进的控制技术保证供水的高可靠性、高能效比的要求越来越被人们重视。这里笔者采用EPEC2038控制器作为控制核心，设计了一种全新的高可靠性的恒压供水系统。该系统能确保供水压力的稳定，并具有完善的保护、报警及节能效果。

1 控制系统组成

本系统以变频器调速为主，工频运行为辅的方式来运行，通过压力传感器采集水道中的出水压力来控制变频器的频率调节及水泵机的工作台数。可通过上位机和显示屏时时了解系统运行状态和故障信息，并能通过上位机进行远程控制。其中控制器、变频器、显示屏、上位机之间通过CAN总线进行通讯，有通信距离长、实时性好、抗干扰能力等优点。

2 系统电路设计简介

系统主要由一台EPEC2038可编程控制器、一台ABB公司的ACS400系列7.5 kW变频器，及RCAN01CAN通信模块、压力传感器、中间继电器、接触器、热继电器、显示屏、上位机及三台水泵电机等组成。每台水泵电机都可以变频运行，也可以工频运行。若系统需要的供水量增大，可以通过增加运行电机的实现，通过压力传感器采集到水道中出水压力的大小，控制器实时PID运算调节变频器的运行频率。系统通过控制中间继电器来控制接触器动作来达到控制水泵电机起停的目的。系统有起动按钮和停止按钮，控制整个系统起动或者停止。自动/检修按钮来确定系统是在正常自动运行状态还是在故障检修状态。三个泵电机分别有独立的起动/停止按钮，在检修状态时可以测试各个电机的状态。

3 PLC程序设计

系统程序以CoDeSys 2.1为编程环境，可以采用多种编程语言编程，本程序采用通用的ST语言进行编程。当系统开始自动运行时，变频器开始上电同时开始检测是否有故障信号。（1）变频器没有故障，系统为变频运行模式。通过压力传感器检测水道中出水压力的大小，控制器通过检测到的压力信号进行一系列的PID运算，实时调节变频器的频率输出。首先先控制第一台电机起动，当变频器调节调节频率达到最大50Hz后仍未达到要求的压力值后，该电机转为工频运行，变频器控制第二台电机起动并进行调速，若频率至50 Hz后仍未达到需要的压力值，则该电动机转为工频运行，变频器控制第三台电机起动并调速，直到达到要求的压力值。变频器根据压力传感器反馈值实时调节电机转速，实现闭环调速，安全节能；（2）变频器有故障信号输出时，系统自动跳转为工频模式运行，系统先起动第一台电机运行，若压力未达到要求值，依次再起动第二、三台电机运行，直至达到设定的压力值，若压力达到设定的预警值时，停止一台电机运行，当压力下降到一定值时，未工作电机自动起动。本程序还设定了定时电机切换子程序，在变频模式和工频运行模式中均可，电机轮流工作，避免电机长时间工作损坏。

当系统为检修模式时，操作人员可以通过控制柜上按钮单独起动或停止各个电机，该模式主要用于检修调试时使用。当系统出现故障时，故障内容可以通过控制柜上的显示屏或者上位机显示，并提供了故障处理方法，方便人员维修。

4 结语

本系统的优点在于：（1）控制器和变频器之间通过CAN总线进行通信，抗干扰能力优于普通的模拟量信号；（2）当变频器运行过程中出现故障时，可自动切换至工频运行，能可靠保证供水安全；（3）采用本地控制和远程控制相结合的方式，并通过显示屏和上位机实时检测系统运行状态，使系统运行更为可靠、安全，维修更为方便。该控制系统应用了PLC控制技术、变频调速技术、闭环调速技术，全自动运行大大减轻了人员的劳动强度，并节约了能源。PLC控制变频调速的恒压供水系统在各个领域运用的越来越广泛，节电效果明显，极大地延长了系统的使用寿命，具有广阔的应用前景。

参考文献

[1] 宋阳.基于PLC的双恒压供水控制系统设计研究[J].制造业自动化，2012，15：138-140.endprint