變頻調(diào)速在消防變頻供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

變頻調(diào)速在消防變頻供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

在自來水供應(yīng)方面，一般分為無塔供水和塔供水。有塔供水的壓力來自于水塔的高水位,而無塔供水的壓力則由水泵對(duì)水的推力產(chǎn)生,用PLC技術(shù)于供水,就是通過對(duì)變頻調(diào)速器及水泵電機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制,以保證較為恒定的壓力供水。1系統(tǒng)的組成和特點(diǎn)由系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖1可見:1.13定量泵3臺(tái)主泵中,只有1臺(tái)采用變頻器進(jìn)行直接啟動(dòng)、停止和運(yùn)轉(zhuǎn)等控制,其它兩臺(tái)為定量泵。在PC輸出開關(guān)量觸點(diǎn)的控制下進(jìn)行啟動(dòng)與停止,它們的動(dòng)力電源可直接來自電網(wǎng),也可在電網(wǎng)與泵之間加接降壓或軟啟動(dòng)器,可使泵在啟動(dòng)、停止時(shí)運(yùn)行平穩(wěn),以免造成大的沖擊。該系統(tǒng)適合于100KW以下的恒壓供水控制。1.2#泵交替運(yùn)行當(dāng)變量泵達(dá)到50HZ時(shí),如果管網(wǎng)壓力仍然不夠,可以按順序啟動(dòng)1#、2#定量泵。如果系統(tǒng)的壓力在1#定量泵啟動(dòng)后,壓力已可滿足要求,2#泵就可以不工作。這樣時(shí)間久了,就可能造成2#泵受潮生銹,一旦出現(xiàn)火情,將達(dá)不到消防預(yù)設(shè)壓力,造成事故,為此,采用PC軟件設(shè)計(jì),使1#和2#定量泵交替順序啟動(dòng),即交替運(yùn)行。這對(duì)于兩用一備的系統(tǒng),是較為合理的設(shè)計(jì)。1.3小型水泵的控制功能在夜間或公休日,需水量較小時(shí),為了避免主泵的頻繁啟動(dòng)、停止,采用一個(gè)2.2KW的小泵工作即可。1.4該系統(tǒng)具有傳感器定標(biāo)功能能使遠(yuǎn)程壓力表指針的顯示與控制室要求值相一致。1.5由于消防等特殊需要的第二壓力功能這種雙恒壓控制,適合消防等特需與生活兩用水系統(tǒng)。1.6需要時(shí)禁能在電控柜中設(shè)計(jì)了各個(gè)泵的控制開關(guān),以便在需要時(shí)禁能與投入各個(gè)泵,以便于系統(tǒng)維護(hù)及故障診斷。本系統(tǒng)還有鎖定功能,以防止無關(guān)人員非法修改系統(tǒng)參數(shù)。2系統(tǒng)的工作原則和要求2.1第2座泵電機(jī)m1和2m工作方式變量泵電機(jī)M0為6級(jí)、55KVA,工作方式要求:變頻系統(tǒng)下正轉(zhuǎn)。1#泵和2#泵電機(jī)M1和M2,工作方式:工頻正轉(zhuǎn)。3#附屬小泵電機(jī)M3為2.2KW,工作方式:工頻正轉(zhuǎn)。變量泵電機(jī)先行轉(zhuǎn)動(dòng),1#泵和2#泵電機(jī)順序轉(zhuǎn)動(dòng),附屬小泵電機(jī)起平衡作用。設(shè)置運(yùn)行狀態(tài)顯示與警報(bào)顯示。2.2交流變壓器wsn變頻控制根據(jù)在交流電動(dòng)機(jī)效率保持最高時(shí),電動(dòng)機(jī)電樞電壓與頻率成比例來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速控制,可以在編程控制器編程的基礎(chǔ)上,用PWM(脈寬調(diào)制)技術(shù)改變變頻器主電路輸出電壓大小和頻率,從而對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制,操作方便,控制精度高。本系統(tǒng)采用日本富士的5000G9S系統(tǒng)列的75KVA變頻器一臺(tái),控制變量泵電機(jī)。5000G9S系統(tǒng)列變頻器提供的主要功能端子如下:2X端子:CM與2X短路,輸出設(shè)定的頻率和加速時(shí)間。FreeRun端子:CM與之短路,電機(jī)自然停止。FWD端子:CM與FWD端短路,電機(jī)正轉(zhuǎn)啟動(dòng)。CM端子:變頻器控制接點(diǎn)的公共點(diǎn)。根據(jù)變頻器功能和系統(tǒng)要求,可得到下列設(shè)計(jì)要求:(1)變量泵電機(jī)所用變頻器,需要輸入正轉(zhuǎn)信號(hào)與復(fù)位信號(hào)。(2)工作時(shí)調(diào)好加減速時(shí)間。3繼電器輸出根據(jù)輸入、輸出點(diǎn)數(shù)要求和系統(tǒng)功能要求,可以選用日本三菱產(chǎn)PCF1-6.MR。F1-60MRPC為I/O點(diǎn)為60點(diǎn)的基本單元,繼電器輸出,其中有36個(gè)輸入點(diǎn)及24個(gè)輸出點(diǎn),輸入繼電器地址八進(jìn)制編號(hào)為X000-X013、X400-X413、X500-X513,輸出繼電器地址八進(jìn)制編號(hào)為Y030-Y037、Y430-Y437、Y530-Y537。此PC另外還有內(nèi)部輔助繼電器、繼電保持繼電器、專用輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器及狀態(tài)繼電器等資源。4連接和地址分配4.1表1顯示了輸入地址和輸出地址的排列表14.2輸入和輸出端連接圖如圖3所示4.3交流器的電路設(shè)計(jì)(1)變頻器與控制端子的連接如圖4(2)復(fù)位信號(hào)的連接如圖5結(jié)合接線要求,我們用PC驅(qū)動(dòng)交流接觸器,再帶動(dòng)電動(dòng)機(jī),PC的輸出觸點(diǎn)與交流接觸器的繼電器連接,設(shè)計(jì)如圖6。5軟件方案的設(shè)計(jì)5.1軟件安裝PC內(nèi)部繼電觸點(diǎn)作中間繼電器,采用互鎖保護(hù)。5.2運(yùn)行程序PC內(nèi)部定時(shí)器定時(shí),時(shí)間調(diào)整靈活方便。設(shè)計(jì)由正轉(zhuǎn)控制和輸出顯示兩部分構(gòu)成。運(yùn)行程序用掃描方式執(zhí)行,功