基于PLC及變頻器的一拖五供水控制系統(tǒng)應(yīng)用

1、基于PLC及變頻器的一拖五供水控制系統(tǒng)應(yīng)用摘要介紹了某生活小區(qū)供水系統(tǒng)中應(yīng)用變頻器及PL 實現(xiàn)雙恒壓供水管的設(shè)計選型，及電路原理和程序流程圖。關(guān)鍵字變頻器；PLC；恒壓供水AbstractKeywords0 引言本文是針對某生活小區(qū)實際情況，結(jié)合用戶生活/消防雙恒壓供水控制的要求，進行變頻技術(shù)改造的一些心得。現(xiàn)將其中的改造情況介紹如下，供讀者參考。1 用戶現(xiàn)場情況現(xiàn)場供水情況如圖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PLC，作為水位報警。為了保持供水的連續(xù)性，水位上、下限傳感器高低距離

2、較近。生活用水和消防用水共用5 臺泵，平時電磁閥YV2 處于失電狀態(tài)，關(guān)閉消防管網(wǎng)，5臺泵根據(jù)生活用水的多少，按一定的控制邏輯運行，維持生活用水低恒壓。當有火災(zāi)發(fā)生時，電磁閥YV2 得電，關(guān)閉生活用水管網(wǎng)，5 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，5 臺泵改為生活供水使用。水泵現(xiàn)場設(shè)備參數(shù)如下。型號80GDL54-14*7流量54 m3/h揚程98 m效率70 %轉(zhuǎn)速2 900 r/min電機功率22 kW電機數(shù)量5臺2 系統(tǒng)控制要求用戶對5 臺泵生活/消防雙恒壓供水系統(tǒng)的基本要求是：1）生活供水時，系統(tǒng)低恒壓運行，消防供水時高恒壓值運行；2）5 臺泵根據(jù)恒壓的需要，采取先

3、開先停的原則接入和退出；3）在用水量小的情況下，如果一臺泵連續(xù)運行時間超過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；4）5 臺泵在啟動時都要有軟啟動功能；5）要有完善的報警功能；6）對泵的操作還要具有手動控制功能，手動只在應(yīng)急或檢修時使用。3 設(shè)備選型3.1 風光JD-BP32-XF型供水變頻器JD-BP32-XF 型是山東新風光電子科技發(fā)展有限公司推出的專用供水變頻器，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，驅(qū)動水泵時，還具有以下特性：水壓高、水壓低輸出接口，變頻器運行上限

4、、下限頻率（可以任意設(shè)定），可以方便地進行雙壓力控制，內(nèi)置智能PI 控制，以上功能非常適用于供水控制要求。所以在本例中選用JD-BP32-22F（22 kW）風光供水變頻器拖動用戶水泵。3.2 PLC選型1）控制系統(tǒng)的I/O點及地址分配根據(jù)圖1 所示及控制要求，統(tǒng)計控制系統(tǒng)的輸入、輸出信號的名稱、代碼及地址編號，如表1所列。水位上、下限信號分別為I0.1、I0.2。2）PLC系統(tǒng)選型系統(tǒng)共有開關(guān)量輸入點8 個，開關(guān)量輸出點14 個，選用西門子主機CPU222（8 入6 繼電器輸出）1 臺，加上擴展模塊EM222（8 繼電器輸出）1臺，即可滿足用戶供水控制要求。3.3 壓力傳感器在供水系統(tǒng)中，壓

5、力傳感器既可以采用壓力變送器，也可以采用遠傳壓力表。在本例中采用遠傳壓力表，壓力表相應(yīng)接線端子接到變頻器主控板的腳3、腳4、腳5即可。4 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。4.1 主電路圖電控系統(tǒng)主電路如圖2 所示。5 臺電機分別為M1、M2、M3、M4、M5。接觸器KM1、KM3、KM5、KM7、KM9，分別控制M1、M2、M3、M4、M5的工頻運行；接觸器KM2、KM4、KM6、KM8、KM10，分別控制M1、M2、M3、M4、M5 的變頻運行；FR1、FR2、FR3、FR4、FR5分別為5 臺水泵電機過載保護用的熱繼電器；QS1、QS2

6、、QS3、QS4、QS5、QS6 分別為變頻器和5 臺泵電機主電路的隔離開關(guān)；FU1、FU2、FU3、FU4、FU5為主電路的熔斷器；BPQ為風光供水專用變頻器。4.2 控制電路圖電控系統(tǒng)電路如圖3 所示。圖中SA 為手動/自動轉(zhuǎn)換開關(guān)，SA 打在位置1 為手動控制狀態(tài)，打在狀態(tài)2 為自動控制狀態(tài)。手動運行時，可用按鈕SB1SB12 控制5 臺泵的起/停和電磁閥YV2 的通/斷；自動運行時，系統(tǒng)在PLC 程序控制下運行。圖中的HL13為自動運行狀態(tài)電源指示燈。4.3 PLC接線圖PLC及擴展模塊外圍接線如圖4所示?；馂?zāi)時，火災(zāi)信號SA1 被觸動，I0.0 為1。5 系統(tǒng)程序設(shè)計5.1 程序中使用的PLC內(nèi)部器件及功能程序中使用的PLC 內(nèi)部器件及功能，如表2 所列。生活/消防雙恒壓的兩個恒壓值是我公司生產(chǎn)的風光供水專用變頻器直接設(shè)定的。在本實例中，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0.60 MPa。壓力低、壓力高信號分別由變頻器內(nèi)部主控板的腳14、腳15 給出。供水運行下限頻率、供水運行上限頻率由變頻器程序設(shè)定。在本系統(tǒng)中，運行下限頻率設(shè)為20 Hz，運行上限頻率設(shè)為50 Hz。5.2 PLC供水控制系統(tǒng)流程圖本設(shè)計中PL