基于PLC及變頻器的一拖五供水控制系統(tǒng)應(yīng)用VIP

基于PLC及變頻器的一拖五供水限制系統(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(shí)現(xiàn)雙恒壓供水管的設(shè)計(jì)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

Abstract

Keywords

0引言

本文是針對某生活小區(qū)實(shí)際狀況，結(jié)合用戶生活/消防雙恒壓供水限制的要求，進(jìn)行變頻技術(shù)改造的一些心得?，F(xiàn)將其中的改造狀況介紹如下，供讀者參考。

1用戶現(xiàn)場狀況

現(xiàn)場供水狀況如圖1所示，市網(wǎng)自來水用凹凸水位限制器EQ來限制注水閥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。水池的凹凸水位信號也干脆送給PLC，作為水位報(bào)警。為了保持供水的連續(xù)性，水位上、下限傳感器凹凸距離較近。生活用水和消防用水共用5臺泵，平常電磁閥YV2處于失電狀態(tài)，關(guān)閉消防管網(wǎng)，5臺泵依據(jù)生活用水的多少，按肯定的限制邏輯運(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)，5臺泵供消防用水運(yùn)用，并維持消防用水的高恒壓值?；馂?zāi)結(jié)束后，5臺泵改為生活供水運(yùn)用。

水泵現(xiàn)場設(shè)備參數(shù)如下。

型號80GDL54-14*7

流量54m3/h

揚(yáng)程98m

效率70%

轉(zhuǎn)速2900r/min

電機(jī)功率22kW

電機(jī)數(shù)量5臺2系統(tǒng)限制要求

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(yùn)行，消防供水時高恒壓值運(yùn)行；

2）5臺泵依據(jù)恒壓的須要，實(shí)行先開先停的原則接入和退出；

3）在用水量小的狀況下，假如一臺泵連續(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，避開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(bào)警功能；

6）對泵的操作還要具有手動限制功能，手動只在應(yīng)急或檢修時運(yùn)用。

3設(shè)備選型

3.1風(fēng)光JD-BP32-XF型供水變頻器

JD-BP32-XF型是山東新風(fēng)光電子科技發(fā)展有限公司推出的專用供水變頻器，運(yùn)用空間電壓矢量限制技術(shù)，適用于各類自控場合，在恒壓供水中可以采納這類變頻器。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(yùn)行上限、下限頻率（可以隨意設(shè)定），可以便利地進(jìn)行雙壓力限制，內(nèi)置智能PI限制，以上功能特別適用于供水限制要求。所以在本例中選用JD-BP32-22F（22kW）風(fēng)光供水變頻器拖動用戶水泵。

3.2PLC選型

1）限制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)及地址安排依據(jù)圖1所示及限制要求，統(tǒng)計(jì)限制系統(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(diǎn)8個，開關(guān)量輸出點(diǎn)14個，選用西門子主機(jī)CPU222（8入6繼電器輸出）1臺，加上擴(kuò)展模塊EM222（8繼電器輸出）1臺，即可滿意用戶供水限制要求。

3.3壓力傳感器

在供水系統(tǒng)中，壓力傳感器既可以采納壓力變送器，也可以采納遠(yuǎn)傳壓力表。在本例中采納遠(yuǎn)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電氣限制系統(tǒng)原理圖

電氣限制系統(tǒng)原理圖包括主電路圖、限制電路圖及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(jī)分別為M1、M2、M3、M4、M5。接觸器KM1、KM3、KM5、KM7、KM9，分別限制M1、M2、M3、M4、M5的工頻運(yùn)行；接觸器KM2、KM4、KM6、KM8、KM10，分別限制M1、M2、M3、M4、M5的變頻運(yùn)行；FR1、FR2、FR3、FR4、FR5分別為5臺水泵電機(jī)過載愛護(hù)用的熱繼電器；

QS1、QS2、QS3、QS4、QS5、QS6分別為變頻器和5臺泵電機(jī)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(fēng)光供水專用變頻器。

4.2限制電路圖

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為手動限制狀態(tài)，打在狀態(tài)2為自動限制狀態(tài)。手動運(yùn)行時，可用按鈕SB1~SB12限制5臺泵的起/停和電磁閥YV2的通/斷；自動運(yùn)行時，系統(tǒng)在PLC程序限制下運(yùn)行。

圖中的HL13為自動運(yùn)行狀態(tài)電源指示燈。4.3PLC接線圖

PLC及擴(kuò)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(jì)

5.1程序中運(yùn)用的PLC內(nèi)部器件及功能

程序中運(yùn)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(fēng)光供水專用變頻器干脆設(shè)定的。在本實(shí)例中，依據(jù)用戶要求，生活壓力設(shè)定為0.35MPa，消防壓力設(shè)定為0.60MPa。

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(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20Hz，運(yùn)行上限頻率設(shè)為50Hz。

5.2PLC供水限制系統(tǒng)流程圖本設(shè)計(jì)中