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【摘 要】基于PLC控制的恒压供水系统由变频器、PLC组成的控制系统,调节泵的水流输出量组成。此系统由三台水泵并联组成电动机泵组,加之以工频电网或变频器供电,电动机泵组的运行速度和切换频率依据系统出口水压力及流量大小的变化而自动调节,来保障系统的最佳运行状态和供水的及时安全性。
【关键词】PLC 恒压供水 变频调速
一、引言
本文研究的是四泵生活供水、消防供水双恒压供水系统,可编程控制器、变频器、压力传感器共同构成了此变频恒压供水系统。旨在保证数据传输的开放性基础之上,明显提升恒压控制技术,提高供水系统的节能效果和安全稳定性能,使系统的操作程序更加简单方便,事故报警时速提前且准确。
二、系统要求
(一)系统速度低恒压值运行时对应生活供水,较高的恒定值,当消防供水时运行。在本工程设计中,各种水泵的选择上,消防水泵的功率远大于生活供水的水泵。
(二)根据恒压值的变化,两台泵依照“先开后停”规则分别退出和接入。
(三)倘若一台水泵持续工作时间大于3小时,在供水量不高的状况下,系统应该转换启用处于休眠状态的泵。休眠泵可以根据PLC设定的时间环节自动投入运行,也可以根据管网长时间低压来投入运行。
(四)系统中的每一台泵在启动时刻都必须具备软启动效能。
(五)必须具备可靠的故障预警报告功能。
(六)系统一般是处在自动运行状态下工作的,但是在安全检查或者紧急事故处理时必须具备人工操作功能,所以必须具备人工和自动化两种运行功能。
三、PLC控制系统设计
PLC系统具备的开关量输入点和输出点分别为6个、12个,模拟量输入点喝输出点各1个。在保障正常工作的情况下,考虑经济最优性,本系统的配置主要有一台FX-32MR主机、模拟量输出扩展模块FX-2N、一个模拟量输入扩展模块FX-4N。系统具体配置图如下所示(见图1):
笔者对于该系统输入信号共7个,输出信号统计13个,对所有这些输出、输入信号要进行统一的地址配位。水池水位上限信号为X1,下限信号是X2,此值除非在被水淹没的时候为0之外,其他情况下均是1。
四、系统程序设计
系统的操作控制功能都是由软件的设置结合泵站的配置来实现的,在硬件配置确定完善的情况下,系统泵站软件分析设计为:
(一)由“恒压”要求出发的工作泵组数量管理
为了保障系统水压的恒定性,一般在水压回落的时候,要提升水泵的输出功率,变频器的输出频率也要随之有所提高,而且在当前泵数不能满足恒压目的时,有必要启动更多的泵来满足恒压要求。一般在变频器的输出频率升到50HZ,也就是达到设定的最高上限数值时,就要启动新泵了,这也是判断是否有必要启用新泵的标准之一。
为了确定变频器工作频率达上限值的可靠性,应考虑频率波动下,频率短时突变到上限情况,所以在程序中考虑采取时间滤波,用时间段的长短来判定变频器的频率是否到达设定上限值。
(二)生活水系统的分时控制
(三)夜间休眠模式下的供水
五、系统的运行分析
(一)设备控制2台水泵电机
供水低峰时,启用一台水泵电机变频调速。当供水量上升时,管网中的水压值随之降低,此时,第一台运行水泵由低速向高速调频。当水泵满负荷运行依然不能满足供水需求时,应将此台水泵切换到工频运行,第二台水泵由变频调速器控制变频运转。如果用水量持续上升,应将两台水泵的供水量调至最大,即将第二台水泵切至工频运行。供水量下降时,第二台运行水泵率先由高频向低频段调速运行,工作频率达到柜内微机控制器预先设定的下限数值,而当实际测量水压数值依然大于设定数值之时,第一台水泵变工频运行,直接停止第二台水泵运转;若实际工作水压还大于预定值,为了保证系统内水压的恒定,直接将工频运行水泵改为变频运转。
(二)安全问题
系统软件设置方面要有多层保护环节,组态自身能对系统运行情况进行时时的安全监测和预警报告。硬件方面设置机械保护,多个闭合触点互锁组成:包括急停,压力超限开关,水位超限保护,电机过载保护继电器,空载保护等。
六、结束语
基于PLC控制的恒压供水系统由PLC、变频器组成,调节泵的水流输出量。此系统由三台水泵并联组成电动机泵组,由工频电网或变频器供电,电动机泵组的运行速度和切换频率依据系统出口水压力及流量大小的变化而自动调节,由此保障系统的最佳运行状态。该供水系统在保证居民用水安全、稳定的基础之上,还可以对自身运行状态进行集中管理和监控。同时系统能够适应节能减排的潮流趋势,有非常好的节能性。
参考文献:
[1]高春甫 等编著. 三菱PLC应用案例[M].机械工业出版社,2010.
[2]田效伍.电气控制PLC应用技术[M].北京:机械工业出版社,2006.
[3]戴一平.可编程序控制器逻辑控制案例[M].北京:高等教育出版社,2007.
【关键词】PLC 恒压供水 变频调速
一、引言
本文研究的是四泵生活供水、消防供水双恒压供水系统,可编程控制器、变频器、压力传感器共同构成了此变频恒压供水系统。旨在保证数据传输的开放性基础之上,明显提升恒压控制技术,提高供水系统的节能效果和安全稳定性能,使系统的操作程序更加简单方便,事故报警时速提前且准确。
二、系统要求
(一)系统速度低恒压值运行时对应生活供水,较高的恒定值,当消防供水时运行。在本工程设计中,各种水泵的选择上,消防水泵的功率远大于生活供水的水泵。
(二)根据恒压值的变化,两台泵依照“先开后停”规则分别退出和接入。
(三)倘若一台水泵持续工作时间大于3小时,在供水量不高的状况下,系统应该转换启用处于休眠状态的泵。休眠泵可以根据PLC设定的时间环节自动投入运行,也可以根据管网长时间低压来投入运行。
(四)系统中的每一台泵在启动时刻都必须具备软启动效能。
(五)必须具备可靠的故障预警报告功能。
(六)系统一般是处在自动运行状态下工作的,但是在安全检查或者紧急事故处理时必须具备人工操作功能,所以必须具备人工和自动化两种运行功能。
三、PLC控制系统设计
PLC系统具备的开关量输入点和输出点分别为6个、12个,模拟量输入点喝输出点各1个。在保障正常工作的情况下,考虑经济最优性,本系统的配置主要有一台FX-32MR主机、模拟量输出扩展模块FX-2N、一个模拟量输入扩展模块FX-4N。系统具体配置图如下所示(见图1):
笔者对于该系统输入信号共7个,输出信号统计13个,对所有这些输出、输入信号要进行统一的地址配位。水池水位上限信号为X1,下限信号是X2,此值除非在被水淹没的时候为0之外,其他情况下均是1。
四、系统程序设计
系统的操作控制功能都是由软件的设置结合泵站的配置来实现的,在硬件配置确定完善的情况下,系统泵站软件分析设计为:
(一)由“恒压”要求出发的工作泵组数量管理
为了保障系统水压的恒定性,一般在水压回落的时候,要提升水泵的输出功率,变频器的输出频率也要随之有所提高,而且在当前泵数不能满足恒压目的时,有必要启动更多的泵来满足恒压要求。一般在变频器的输出频率升到50HZ,也就是达到设定的最高上限数值时,就要启动新泵了,这也是判断是否有必要启用新泵的标准之一。
为了确定变频器工作频率达上限值的可靠性,应考虑频率波动下,频率短时突变到上限情况,所以在程序中考虑采取时间滤波,用时间段的长短来判定变频器的频率是否到达设定上限值。
(二)生活水系统的分时控制
(三)夜间休眠模式下的供水
五、系统的运行分析
(一)设备控制2台水泵电机
供水低峰时,启用一台水泵电机变频调速。当供水量上升时,管网中的水压值随之降低,此时,第一台运行水泵由低速向高速调频。当水泵满负荷运行依然不能满足供水需求时,应将此台水泵切换到工频运行,第二台水泵由变频调速器控制变频运转。如果用水量持续上升,应将两台水泵的供水量调至最大,即将第二台水泵切至工频运行。供水量下降时,第二台运行水泵率先由高频向低频段调速运行,工作频率达到柜内微机控制器预先设定的下限数值,而当实际测量水压数值依然大于设定数值之时,第一台水泵变工频运行,直接停止第二台水泵运转;若实际工作水压还大于预定值,为了保证系统内水压的恒定,直接将工频运行水泵改为变频运转。
(二)安全问题
系统软件设置方面要有多层保护环节,组态自身能对系统运行情况进行时时的安全监测和预警报告。硬件方面设置机械保护,多个闭合触点互锁组成:包括急停,压力超限开关,水位超限保护,电机过载保护继电器,空载保护等。
六、结束语
基于PLC控制的恒压供水系统由PLC、变频器组成,调节泵的水流输出量。此系统由三台水泵并联组成电动机泵组,由工频电网或变频器供电,电动机泵组的运行速度和切换频率依据系统出口水压力及流量大小的变化而自动调节,由此保障系统的最佳运行状态。该供水系统在保证居民用水安全、稳定的基础之上,还可以对自身运行状态进行集中管理和监控。同时系统能够适应节能减排的潮流趋势,有非常好的节能性。
参考文献:
[1]高春甫 等编著. 三菱PLC应用案例[M].机械工业出版社,2010.
[2]田效伍.电气控制PLC应用技术[M].北京:机械工业出版社,2006.
[3]戴一平.可编程序控制器逻辑控制案例[M].北京:高等教育出版社,2007.