西门子PLC自动控制变频恒压供水的技术探讨

陈学松

摘要：在经济飞速发展的今天，人们的生活水平也在逐步提升，在日常生活中水的用量也在增加，供水系统的重要性也在日益凸显，目前的实际供水方式和供水系统还是利用人工控制阀门的形式，这种人工方式具有一定的使用局限性，无法满足现代社会的需求，因此在供水系统方面需要根据实际需求进行改进，本文通过西门子PLC对供水系统的改善作出简单的分析和探讨。

关键词：西门子PLC；变频恒压；供水技术

引言：

在我们的日常生活中，供水系统是整个城市运转的关键，在供水手段这一方面需要根据实际的供水需求进行改善和改进，来让传统的供水方式可以升级成为满足不同需要和不同使用场景，所以西门子PLC自动控制设备就诞生了，他通过变频恒压的供水技术来保障供水系统的稳定性和完善性，在保障供水稳定的情况下还可以满足各类供水需求。

一、自动控制系统的科学意义

自动控制系统的科学意义在于可以对复杂，繁琐的控制目标进行合理高效的进行设计和制造，目前自动控制系统在电气、冶金、化工、土木等领域都有较强的使用性，自动控制系统在这些行业领域当中可以将复杂的系统和流程进行科学建模，以模型的实践作为理论基础对实际的运用和生产进行调整和改善，并且还能结合其他领域的例如通信领域和网络领域的技术手段和理论来达到对整个利用自动控制系统的领域进行预期的控制目标。

二、自动控制系统的应用前景

等离子熔炼炉自动控制系统的主要应用前景包括控制工艺、智能制造、调研改进和人工控制转智能控制方向，在控制工艺方面主要是利用等离子熔炼自动控制系统对实际的工程中所使用到的控制工艺得到满足，在智能制造方面主要是普及等离子自动控制系统在制造方面的优越性，为了适应未来的发展，还需要通过对现有领域的实际生产和运用当中的情况来对等离子熔炼炉进行升级和改造来满足现代工业需求，最后一点就是自动控制系统可以帮助小微企业从人工控制到自动控制的一个转型，让小微企业可以从技术层面来提升企业价值和潜力，目前等离子熔炼炉在PLC控制系统的研究方向主要是尾气系统、冷却系统、混料系统、进料系统和PPS系统，但由于市场环境和生产环境的复杂性，不确定性就导致在研究自动控制系统的其他因素方面缺乏全面的考虑，另外的难点还包括机械和电气的整合、硬件设备的约束、寻找合作企业困难以及子系统之间的相互约束和相互协调很复杂，例如烟道的压力、温度信号会影响引风机的频率和进料系统的进料速率，对PPS系统中的电流大小和冷却泵的循环水能力都会有一定的影响。

三、自动控制系统在国内外的研究概况和发展趋势

国内在等离子熔炼炉方面的研究起步较晚，美国和欧洲等国在自动控制系统方面的研究较为成熟，例如美国利用等离子熔炼炉来回收汽车尾气，欧洲等国家例如英国和德国通过PID算法对炉内的料样进行煤气温度和成分的监测，国内还在使用惰性气体和还原性气体或者是利用等离子束作为热源进行熔炼，并且国内的等离子熔炼自动控制系统的应用不广泛，国外已经可以通过超高温手段对金属进行熔炼和提起，并且在这方面使用的自动控制系统对比国内来说已经相对成熟，但是国内随着时代的发展和进步，在工业自动控制领域的不断发现和研究，已经实现工业强国，并且将自动化生产替代人工作业作为发展目标。

四、西门子PLC自动控制系统的原理和技术

（一）西门子PLC自动控制系统的编程概述

西门子PLC自动控制系统主要是通过编程来实现对不同的组件进行控制，对于供水系统来讲，PLC控制系统需要根据实际的供水系统参数模型来对数据进行分析处理，从而推断出实际的设备运转参数，再将指令发送给供水设备来达到自动化管理供水系统，因此在设备生产和设备运转之前对实际的运转情况进行管理，才能让设备在投入使用的时候更加的安全和稳定，从人工控制转到智能控制的同时，不仅带动了供水系统的发展，还能将供水系统的衍生行业和自配套设施联合起来，做到更加优越，功能齐全的供水系统，并且在硬件方面也能做到简化和缩小，带来简易的安装和维护工作，为后期的供水生产自动化提供便利。

（二）西门子在PLC自动控制编程的分类

在PLC领域有诸多编程种类，编程种类可以按照型号和输入的PLC数据进行分类，其中通过输入的PLC数据的分类方式中可以将输入PLC的数据分为小型数据，中型数据和大型数据，小型数据一般用于设备开关的控制，它可以包含一部分的逻辑算法和定时等功能，中型数据主要用于设备运转数据的统计和分析，也是在PLC数据中占比较大的一部分数据，最后是大型数据，大型数据的分析需要结合通信和网络来进行，目前西门子的PLC自动控制系统在小型数据，中型数据和大型数据的分析上已经较为完善，PLC的编程分类还有一种就是按照设计结构来进行分类，例如整体结构虽然在运行和操作上比较方便，但是在后期的维护过程当中会有一定的难度，因为每一个组件都有自己不同的内部结构，部分结构出现故障的时候还有可能对其他装置系统造成干扰，西门子PLC自动系统在结构方面是对单独控制的系统进行编程，模块结构的自动化配置在使用的时候较为灵活，可以根据实际的使用场景进行针对性的程序分配，具有较强的自动化控制能力。

（二）加强西门子在PLC技术的发展

从PLC技术出发，新技术的引入肯定会改善传统的供水方式，PLC新技术给供水系统带来了不一样的前景，并且西门子PLC技术已经步入了成熟阶段，在自动化控制领域已经可以满足部分行业要求，自动化编程技术也在微处理器方面取得了不错的成就，因此为西门子PLC技术进行广泛推广和使用提供了可靠的依据。

五、提升西门子PLC自动控制编程的设备技术

（一）西门子PLC自动控制编程在硬件上的技术

供水系统离不开硬件设备，因此在西门子PLC自动控住编程技术中还需要对硬件进行完善，其中PLC硬件系统的安装需要根据正确的安装步骤，对处理器，电源和信号发生器安装到合适的位置，在供水系统中的变频器是最为关键的，需要利用高性能的变频器和水泵，水泵又为小型电机和大型电机，小型电机又需要变频和工频两种形式相结合的工作方式，另一种硬件上的提升就是可以使用额定电流来控制空气的流动速度来达到改变幅度的目的。

（二）西门子PLC自动控制编程在软件件上的技术

目前西门子PLC使用的是变频恒压技术，主要是保障供水设备可以稳定的进行供水作业，在PLC变频恒压技术中，主要是根据模块的排列方式，对每一个泵的启停顺序进行控制，这就需要对每一个控制模块进行有效的安装，避免软件的错误发生和保障软件系统的完整性。

六、结束语

总体来说，供水系统中引进西门子PLC自动控制系统可以改善传统的供水方式，和满足现代社会的供水需求，虽然国内引进自动控制系统的时间较晚，技术还不成熟，但是西门子PLC自动控制系统已经可以在部分领域完全满足使用，只是需要在西门子PLC自动化模块的使用当中，对PLC自动控制的变频恒压技术进行了解和正确使用西门子PLC自动控制系统就可以让供水系统更加的完善和稳定。

参考文献：

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资助课题来源：云南省教育厅科学研究基金项目资助