该体系选用PLC作为操控中心,完结PID闭环运算、多泵上下行切换、显现、毛病确诊等功用,由变频器调速方法主动调理水泵电机转速,抵达恒压供水的意图。
一、前语
跟着操控技能的开展与完善,变频器及PLC在各个职业的使用愈来愈广,PLC与变频器的牢靠性与灵活性得到了用户的认可。一起传统的水塔供水方法暴露了许多缺陷:水的二次污染,用水高低峰的不平衡,管道阀门易损坏,修理保养费用过高等等。在此条件下各种恒压供水方法应运而生,其间由变频器、 PLC操控的方法尤为遍及,这种方法的特色:体系安稳,功用强大,变频器用于供水愈加节能,所以广泛使用在多层住宅小区日子消防供水体系中,现在许多场合也有使用,比方中央空调体系、供水加压站、集中供热等,这种方法经受了时刻的检测,已有许多的使用实例。本文介绍的体系在宝鸡某电厂家属区已从98年运转至今,体系安稳,功用牢靠,得到了用户的必定和好评。
二、体系组成:
1、原理框图:拜见图一所示。
2、体系概述:
该体系由四台大泵(22KW)与一台小泵(5.5KW)组成;PLC部分由西门子可编程操控器S7-200系列的CPU226,文本显现器TD200组成;变频器选用三菱FR-A540系列,功率22KW。
用户所需的日子用水压力、消防用水压力、运转方法等参数在TD200文本显现器上设定,压力传感器把用户管网压力转换为0-10V规范信号送进 PLC模拟量模块EM235,PLC经过采样程序及PID闭环程序与用户设定压力构成闭环,运算后转换为PLC模拟量输出信号送给变频器,调理水泵电机转速,抵达恒压供水的意图。
该体系有各个泵的运转时刻累计功用,经过PLC的数据区坚持能够断电回忆。每次起动时先起动1#小泵,当用水量超越一台泵的供水才能时,PLC 经进程序完成泵的延时上行切换,切换原则为当时未运转的大泵累计运转时刻最少的先投入;当压力超越时,PLC经进程序完成泵的延时下行切换,切换原则为当时正在运转的大泵运转时刻最多的先撤出。直到满意设定压力中止。寻求的最终目标为压力稳定。
当供水负载改变时,变频器的输出电压与频率改变主动调理泵的电机转速,完成恒压供水。
体系还可经过PLC的实时时钟主动守时供水,用户在TD200上设定每天最多6段(段数也可设定)守时供水,比方早上6:00到8:30,正午11:20到1:30等。
体系可动态显现各种参数,如设定压力,运转压力,水位高度,运转方法,实时时刻,日历,各个泵的运转时刻累计(准确到秒),运转状况,毛病信息等等。为了不使体系中TD200画面显得呆板,在PLC程序中操控TD200中的画面守时切换,动态显现;
体系还有毛病自确诊功用,各泵产生过载、缺相、短路、传感器断线、传感器短路、水位下限、水压超高、水压超低、变频器毛病等,都会有声光报警,TD200上一起显现毛病类型,告诉设备修理人员处理,并可回忆毛病产生时刻及班次,以便清查原因及相关职责。
3、作业原理:
3.1 主动手动方法
(1)手动运转时,可按下按钮起动中止水泵在工频状况下运转,彻底脱脱离PLC及变频器的操控,该功用首要用在检修及主动体系呈现毛病时的应急供水方法中。
(2)主动运转时,悉数泵的运转依程序主动作业。
上行进程:当在主动运转方法时,按下TD200上的起动软健,体系先起动1#小泵,PLC程序操控模拟量模块EM235给定变频器一固定频率输出,此刻若用 PID运算输出直接操控变频器则(设定压力大,运转压力为零,所以运算输出最大)变频器依设定的上升时刻运转,升速太快,体系冲击很大。等泵运转一瞬间,管网压力堆集后,再用PID运算输出操控变频器。详细时刻和频率与管网体系有关,在现场调试时这两个参数在TD200上设定调整。管网越大,时刻越长。
当 1#小泵抵达50HZ后,体系压力仍偏低,则延时一段时刻后,体系靠PLC程序把1#泵切换到工频运转,一起由PLC输出一个开关量给变频器的MRS端子,变频器瞬间制止输出,此刻PLC把运转时刻最少的泵变频接触器接通后,撤掉制止输出,相应的泵变频起动运转;延时堵截1#小泵,体系中相应的一台大泵变频运转,压力主动调理,若体系压力平衡,则频率安稳在一个相对的规模,若频率抵达50HZ后压力依然偏低,则再投入一台大泵,比较剩余的泵的累计运转时刻,时刻少的先行投入,以此类推。留意,上行中,只需有一台大泵运转,则1#小泵要断开,大泵与小泵一起运转时,小泵的功率很低。
下行进程:当体系压力偏高,变频器运转在18HZ左右(18HZ以下泵的功率很低,经验值)时,PLC程序判别运转在工频状况的泵累计运转时刻 (若只要一台泵不作判别),运转时刻最多的泵延时先行撤出,在撤出的瞬间,PLC操控变频器运转频率在50HZ,要不体系冲击过大,简单有水垂现象,延时一瞬间后,再把 PID运算输出投入即可;以此类推。留意:下行进程中,到最后一台大泵运转时,频率在18HZ左右,体系压力依然偏高时,则把1#小泵切换到变频运转。这种状况在夜间或许产生,当供水管网很大时,或许没有这个或许性。
三、留意事项:
1、该体系中有泵的工频变频上行切换,为了体系的快速呼应,切换时刻最好越短越好,切换时时刻差很小,所以各个泵的变频接触器与工频接触器最好用可逆接触器,电气线路与PLC程序中也要有互锁功用。避免产生意外短路事端。对体系或变频器形成损害。
2、变频器上行下行切换时刻设定,假如设定值过大,则体系不能敏捷对管网的用水量做出反响;假如设定值过小,则或许引起体系频频的投入泵,撤出泵的动作;为此,PLC程序中添加判别设定压力与运转压力在临界切换状况时,只需不超越答应的差错规模内,不做泵的切换。
3、变频器在上行切换时,有必要要有瞬间制止输出功用,变频器没有此功用可用自在泊车功用;所以挑选变频器时要留意这点。