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文檔簡介
1、恒壓供水控制系統(tǒng)工作原理一、恒壓供水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理:變頻器與PLC的恒壓供水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖如圖A所示,該系統(tǒng)主要由PLC,變頻器,壓力傳感器,電氣控制系統(tǒng)和水泵電機(jī)等組成。PLC*電氣控制系統(tǒng)FID變頻器一水泵電機(jī)l-用戶壓力傳感器圖A其工作原理是:通過安裝在出水管網(wǎng)上的壓力傳感器,把出水口壓力信號變成420mA的電流信號送至變頻器,再通過變頻器的A/D轉(zhuǎn)換模塊將模擬量變成數(shù)字量,同時變頻器的A/D轉(zhuǎn)換模塊也將壓力設(shè)定值轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,兩個數(shù)據(jù)同時經(jīng)過PID控制模塊進(jìn)行比較,PID根據(jù)變頻器的參數(shù)設(shè)置進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,并將數(shù)據(jù)處理的結(jié)果以運行頻率的形式進(jìn)行輸出控制,這樣運行頻率的變化就可以改變
2、水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速,進(jìn)而可調(diào)節(jié)供水量。根據(jù)用水量的不同,變頻水泵的工作頻和率轉(zhuǎn)速也不同,在變頻器設(shè)置中設(shè)定一個上限頻率和下限頻率檢測,當(dāng)用水量大則供水壓力低于設(shè)定值時,變頻器頻率上升到上限頻率,此時變頻器輸出一個開關(guān)信號給PLC;當(dāng)用水量處于低峰時,供水壓力升高,變頻器輸出頻率降低到下限頻率時,變頻器輸出一個開關(guān)信號給PLC,這兩個信號不會同時產(chǎn)生,但任何一個信號反饋到PLC都會影響PLC的輸出,以實現(xiàn)切換交流接觸器組,以此協(xié)調(diào)投入工作的水泵電機(jī)臺數(shù),并完成電機(jī)的啟停和、變頻與工頻切換。通過調(diào)整投入工作的電機(jī)的臺數(shù)和控制電機(jī)組中一臺電機(jī)的變頻轉(zhuǎn)速,使系統(tǒng)管網(wǎng)的工作壓力始終穩(wěn)定,進(jìn)而達(dá)到恒壓供水的目
3、的。二、電氣控制系統(tǒng)恒壓供水電氣控制系統(tǒng)主電路如圖b所示,由圖可知,該系統(tǒng)的三臺電動機(jī)分別是M1、M2、M3。M1、M2、M3分別拖動1#3#水泵,接觸器KM2、KM4、KM6分別控制三臺電機(jī)的變頻運行,KM1、KM3、KM5分別控制M1、M2、M3的工頻運行,F(xiàn)R1、FR2、FR3分別為三臺電機(jī)的過載保護(hù)用的熱繼電器。圖B該系統(tǒng)有手動和自動運行的兩種方式,手動、自動的工作方式通過一轉(zhuǎn)換開關(guān)來選擇。手動時,可根據(jù)需要分別用相應(yīng)的按鈕啟、停1#3腺,該方式主要供設(shè)備調(diào)試、自動有故障和檢修時使用;自動運行時,按下啟動按鈕,1#泵變頻啟動,泵的轉(zhuǎn)速隨變頻器輸出頻率的上升而逐漸升高,如變頻器的頻率達(dá)到
4、50HZ而此時水壓還未達(dá)到設(shè)定值,變頻器檢測到上限頻率并輸出一個開關(guān)信號給PLC延時一段時間后,1#泵迅速切換至工頻運行,同時解除變頻器運行信號,然后2#泵變頻啟動。若壓力仍未達(dá)到,則2#泵切換至工頻,3#泵變頻啟動,在運行中始終保持一臺泵變頻運行。當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)定值時,變頻器輸出一個開關(guān)信號至PLC由PLC決定切除1#工頻泵,此時由一臺工頻泵和一臺變頻泵運行,如果此時壓力達(dá)到設(shè)定值,變頻器再輸出一個開關(guān)信號給PLCPLCS除2#工頻泵,只由3#泵變頻運行來維持管網(wǎng)壓力。這樣一來,泵組的運行始終按照“先開先停”的原則進(jìn)行。三、系統(tǒng)程序設(shè)計系統(tǒng)的控制功能主要通過軟件實現(xiàn),根據(jù)系統(tǒng)的控制要求,該系統(tǒng)
5、的控制程序主要包括以下幾大部分。(程序附后)1、起動程序。2、增/減泵程序。為了恒定水壓,泵組在運行過程中,須根據(jù)管網(wǎng)的壓力變化而自動切換水泵電機(jī)的工作,而增/減泵的通知信號主要來自于變頻器的FU和OL兩個輸出端的信號,但為了判斷變頻器工作頻率達(dá)到上、下限值的確實性,應(yīng)濾去偶然的頻率波動引起的頻率達(dá)到上、下限情況,故程序中采取時間濾波,以保證提高增減泵的可靠性,另外,為了避免某一臺泵由于連續(xù)運行時間過長而降低了泵的使用壽命部,應(yīng)合理的安排泵的運行時間,故任一臺泵連續(xù)變頻運行不得超過3H。因此每次需啟動新泵或切換變頻泵時,應(yīng)以新運行泵為變頻泵。減泵時應(yīng)按“先開先?!钡脑瓌t進(jìn)行運行和退出。3、保護(hù)程序?qū)ο到y(tǒng)的保護(hù)主要包括了系統(tǒng)的過載、欠壓和水池水位下限等保護(hù)。過載和水位下限主要通過程序?qū)崿F(xiàn),而欠壓保護(hù)則通過硬件實現(xiàn),為了防止同一電機(jī)的兩個接觸器同時接通而造成對變頻器的傷害,在程序和硬件接線上者體現(xiàn)了聯(lián)鎖保護(hù)功能的提高運行的可靠性。4、變頻器的關(guān)斷與運行程序每次啟動新泵或切換變頻泵時,應(yīng)將正在運行的變頻器上切除,并接上工頻電源運行,且應(yīng)將變頻器復(fù)位并用于新運行泵的啟動若有電源瞬時
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