PLC和變頻器的一拖四恒壓供水控制系統(tǒng)

1、PLg變頻器的一拖四恒壓供水控制系統(tǒng)應(yīng)用摘要：本文介紹了變頻器在某生活小區(qū)雙恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用情況。1 .引言本文是針對某生活小區(qū)實(shí)際情況，結(jié)合用戶生活/消防雙恒壓供水控制的要求，我們進(jìn)行改造的一些心得?，F(xiàn)將其中的改造情況介紹如下。作為變頻器在供水控制應(yīng)用中的案例系列篇2 .用戶現(xiàn)場情況如圖1所示，市網(wǎng)自來水用高低水位控制器EQ來控制注水閥YV1,自動把水注滿儲水水池,只要水位低于高水位，則自動向水箱注水。水池的高低水位信號也直接送給PLQ作為水位報(bào)警。為了保持供水的連續(xù)性，水位上、下限傳感器高低距離較少。生活用水和消防用水共用四臺泵，平時電磁閥YV2處于失電狀態(tài)，關(guān)閉消防管網(wǎng)，四臺泵根據(jù)生

2、 活用水的多少，按一定的 控制邏輯運(yùn)行，維持生活用水低恒壓。當(dāng)有火災(zāi)發(fā)生時，電磁閥YV2得電，關(guān)閉生活用水管網(wǎng)，四臺泵供消防用水使用，并維持消防用水的高恒壓值?；馂?zāi)結(jié)束后，四臺泵改為生活供水使用。o SLH o SLL水池消防用水生活用水市網(wǎng)自洙水Y71-1x1©圖1生外"悄ib雙恒壓供水系統(tǒng)示意圖現(xiàn)場設(shè)備參數(shù)如下型號65-315(I)A流量揚(yáng)程效率轉(zhuǎn)速電機(jī)功率水泵臺數(shù)50m3/h90m56%2900r/min22KW4臺3 .系統(tǒng)控制要求用戶對四泵生活/消防雙恒壓供水系統(tǒng) 的基本要求是: 生活供水時，系統(tǒng)低恒壓運(yùn)行，消防供水時高恒壓值運(yùn)行。四臺泵根據(jù)恒壓的需要，采取先開先

3、停的原則接入和退出。在用水量小的情況下，如果一臺泵連續(xù)運(yùn)行時間超過1天，則要切換下一臺泵，系統(tǒng)具有倒泵功能，避免一臺泵工作時間過長。四臺泵在啟動時都要有軟啟動功能。要有完善的報(bào)警功能。對泵的操作要有手動控制功能；手動只在應(yīng)急或檢修時使用。4設(shè)備選型(1) JD-BP32-XF型供水變頻器JD-BP32-XF型是山東新電子公司推出的專用于供水變頻器，使用空間電壓矢量控制技術(shù)適用于各類自控場合。在恒壓供水中可以采用這類變頻器。JD-BP32-XF型變頻器除具有變頻 器的一般特性外，還具有以下特性：水壓高、水壓低輸出接口，變頻器運(yùn)行 上限、下限頻率(可以任意設(shè)定)，可以方便地進(jìn)行雙壓力控制，內(nèi)置智能

4、PI控制，以上功能非常適用于供水控制要求。在本例中選用JD-BP32-22F (22KW供水變頻器拖動用戶水泵(2) PLC選型控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)及地址分配根據(jù)圖1所示及控制要求，統(tǒng)計(jì)控制系統(tǒng)的輸入、輸出信號的名稱，代碼及地址編號如F表1所示。水位上、下限信號分別為10.1、10.2 。輸入輸出點(diǎn)/代碼及地址編號表1名稱代碼地址編碼輸入信號手動和自動消防信號SA110.0水池下限信號SLL10. 1水池上限信號SLH10.2變頻器報(bào)警信號SU10.3消鈴按鈕SB710.4試燈按鈕SB810.5水壓低信號SY110.6水壓高信號SY210. 7輸出信號1#泵工頻運(yùn)行接觸器及指示燈KM1,HL1Q

5、0. 01#泵變頻運(yùn)行接觸器及指示燈KM2, HL2Q0. 12#泵工頻運(yùn)行接觸器及指示燈KM3, HL3Q0. 22#泵變頻運(yùn)行接觸器及指示燈KM4, HL4Q0. 33#泵工頻運(yùn)行接觸器及指示燈KM5, HL5Q0. 43#泵變頻運(yùn)行接觸器及指示燈KM6, HL6Q0. 54#泵工頻運(yùn)行接觸器及指示燈KM7, HL7Q1.04#泵變頻運(yùn)行接觸器及指示燈KM8, HL8Q1. 1輸出信號生活/消防供水轉(zhuǎn)換電磁閥、壓力轉(zhuǎn)換YV2, KA1Q1.2水池水位下限報(bào)警指示燈HL5Q1. 3變頻器報(bào)警指示燈HL6Q1.4火災(zāi)報(bào)警指示燈HL7Q1. 5報(bào)警電鈴HAQ1.6變頻器開停機(jī)控制KA2Q1.7P

6、LC系統(tǒng)選型系統(tǒng)共有開關(guān)量輸入點(diǎn)8個，開關(guān)量輸出點(diǎn)10個，選用西門子主機(jī)CPU222 (8入6繼電器出)1臺，加上擴(kuò)展模塊EM222 (8繼電器輸出)1臺。即可滿足用戶供水控制要求(3)壓力傳感器在供水系統(tǒng)中，壓力傳感器既可以采用壓力變送器，也可以采用遠(yuǎn)傳壓力表。在本例中采用遠(yuǎn)傳壓力 表，壓力表相應(yīng)接線端子接到變頻器主控板3腳、4腳、5腳即可。5電氣控制系統(tǒng)原理圖電氣控制系統(tǒng)原理圖包括主電路圖、控制電路圖及PLC外圍接線圖三部分。(1 )主電路圖如圖2所示為電控系統(tǒng)主電路。四臺電機(jī)分別為Ml、M2 M3 M4接觸器KM1 KM3 KM5KM7分別控制Ml、M2 M3 M4的工頻運(yùn)行；接觸器KM

7、2 KM4 KM6 KM8分別控制Ml M2、M3 M4的變頻運(yùn)行；FR1 FR2 FR3 FR4分別為四臺水泵電機(jī)過載保護(hù)用的熱繼電器；FU1、 FU2 FU3QS1 QS2 QS3 QS4和QS5分別為變頻器和四臺泵電機(jī)主電路的隔離開關(guān);和FU4為主電路的熔斷器；BPC為供水專用變頻器。FU1N IzzlLI _ HL? U qsi yy yvA q$2qss yyx a 吐、qss圖2主電路圖控制電路圖如圖3所示為電控系統(tǒng)電路。圖中SA為手動/自動轉(zhuǎn)換開關(guān)，SA打在1的位置為手動控制狀態(tài)，打在2的狀態(tài)為自動控制狀態(tài)。手動運(yùn)行時，可用按鈕SBrSB10空制四臺泵的起/停和電磁閥YV2的通/

8、斷；自動運(yùn)行時，系統(tǒng)在PLC程序控制下運(yùn)行。圖中的HL12為自動運(yùn)行狀態(tài)電源指示燈UK3FV231(3) PLC接線圖圖3電控系統(tǒng)控制電路圖SA1被觸動，10.0為1下圖4所示為PLC及擴(kuò)展模塊外圍接線圖?；馂?zāi)時，火災(zāi)信號II II2 24 26 28 3019 12 L4 II 2218 20 221 0 OJ |020J 0.4,5M L1IL OJ ( l°jJ20TACCPU22224YDCOEM2221110.2 0J21a4 0,50,6L+1 |Lt| 2L OJ h5|0JI I I I IlliSAi SL1 SLfi SU SET SBS 5YI ST2圖4雙恒壓

9、供水控制系統(tǒng)及擴(kuò)展模塊的外圍接線圖6.系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)(1)程序中使用的PLC內(nèi)部器件及功能，如下表2所示:器件地址功能器件地址功能VB400變頻工作泵的泵號M0. 4復(fù)位當(dāng)前變頻泵運(yùn)行脈沖VB401工頻運(yùn)行泵的臺數(shù)M0. 5當(dāng)前泵工頻運(yùn)行啟動脈沖VD410倒泵時間存儲器M0. 6新泵變頻啟動脈沖T33工/變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制M2. 0泵工/變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制T34工/變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制M2. 1泵工/變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制T37工頻泵增泵判斷時間控制M2. 2泵工/變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制T38工頻泵減泵判斷時間控制M3. 0故障信號匯總T39工/變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制M3. 1水位下限故障邏輯MO. 0故障結(jié)束脈沖信號M

10、3. 2水位下限故障消鈴邏輯M0. 1泵變頻啟動脈沖M3. 3變頻器故障消鈴邏輯10. 2M3. 4火災(zāi)消鈴邏輯10. 3倒泵變頻啟動脈沖生活/消防雙恒壓的兩個恒壓值是我公司生產(chǎn)的供水專用變頻器直接設(shè)定的。在本實(shí)例中，根據(jù)用戶要求，生活壓力設(shè)定為0.35MPa,消防壓力設(shè)定為0.60MP&壓力低、壓力高信號分別由變頻器內(nèi)部主控板14腳、15腳給出。供水運(yùn)行下限頻率、供水運(yùn)行上限頻率由變頻器程序設(shè)定。在本系統(tǒng)中，運(yùn)行下限頻率設(shè)為22Hz,運(yùn)行上限頻率設(shè)為50Hzo(2)PLC供水控制系統(tǒng)流程圖如下：圖5流程圖該系統(tǒng)PLC控制程序如下:IH 031DTEENSt'TONT33TCN

11、TXXV 1 V£1PTQU7 i 110.Ipl)12 JIK B | EH EMOVB400- IN OUT -VB400THIM IDS450-PTS 耐. 1VB,0CHH 十胡卜 o 1HI3_0 KO. 4 QQ. D QO. J-vi_rTn >$ VMOO IX 0 ION QO, 240. 3*>QO.T mo. iT 15 VD40013, 0 MO, 4 Q 仇 4QCL Lk-i/r13I*H0 .6 VMOO MIO Ma. 4 QhOTQt.也5HFQh 0HO久 5 5QCL2MO. 5-IFQCL4 T卜m. 5IFQL 0IF1X0D - 1U OIJTOf Eli?- TIKOOYB401at )7.結(jié)束語隨著變頻調(diào)速技術(shù)的飛速發(fā)展，變頻調(diào)速恒壓供水技術(shù)在小區(qū)已普遍使用用變頻器來實(shí)現(xiàn)恒壓供水，與其它供水方式相比較而言，其優(yōu)點(diǎn)是非常明顯的。節(jié)能效果十分顯著，啟動平穩(wěn)，啟動電