PLC+風(fēng)光變頻器的小區(qū)恒壓供水控制應(yīng)用實例更新時間:2011-03-22 04:03:12 來源: 山東新風(fēng)光電子科技發(fā)展有限公司(原山東風(fēng)光電子有限責(zé)任公司) 核心提示:PLC+風(fēng)光變頻器的小區(qū)恒壓供水控制應(yīng)用實例,摘 要:本文介紹了風(fēng)光變頻器在某生活小區(qū)雙恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用情況。關(guān)鍵詞:風(fēng)光變頻器 PLC 恒壓供水 Abstract: This articl 摘 要:本文介紹了風(fēng)光變頻器在某生活小區(qū)雙恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用情況。 關(guān)鍵詞:風(fēng)光變頻器 PLC 恒壓供水 Abstract: This article introduces Fengguang inverter in the some small-unit residential area double constant pressure water supply control application example situation. Key words: Fengguang inverter PLC Constant pressure water supply 1 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,我們進行改造的一些心得。現(xiàn)將其中的改造情況介紹如下。 眾所周知,恒壓供水系統(tǒng)對于生活小區(qū)是非常重要的,例如在生活小區(qū)供水過程中,若自來水供水因故壓力不足或短時斷水,可能影響居民生活。又如當(dāng)發(fā)生火警時,若供水壓力不足或無水供應(yīng),不能迅速滅火,可能引起重大損失和人員傷亡。所以,生活小區(qū)采用生活/消防雙恒壓供水系統(tǒng),具有較大的經(jīng)濟和社會意義。 基于上述情況,我公司對某生活小區(qū)供水系統(tǒng)進行改造,采用西門子PLC作為主控單元。利用風(fēng)光供水變頻器,根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)可快速調(diào)整供水系統(tǒng)的工作壓力,達到恒壓供水的目的。改造提高了系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性,得到了良好的控制效果。 2 用戶現(xiàn)場情況 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較少。生活用水和消防用水共用二臺泵,平時電磁閥YV2處于失電狀態(tài),關(guān)閉消防管網(wǎng),二臺泵根據(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(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),二臺泵供消防用水使用,并維持消防用水的高恒壓值。火災(zāi)結(jié)束后,二臺泵改為生活供水使用。
圖1 生活/消防雙恒壓供水系統(tǒng)示意圖 現(xiàn)場設(shè)備參數(shù)如下: 型號 65-315(I)A 流量 56m3/h 揚程 110m 效率 56% 轉(zhuǎn)速 2900r/min 電機功率 37KW 3 系統(tǒng)控制要求 用戶對二泵生活/消防雙恒壓供水系統(tǒng)的基本要求是: ⑴生活供水時,系統(tǒng)低恒壓運行,消防供水時高恒壓值運行。 ⑵二臺泵根據(jù)恒壓的需要,采取先開先停的原則接入和退出。 ⑶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。 ⑷二臺泵在啟動時都要有軟啟動功能。 ⑸要有完善的報警功能。 ⑹對泵的操作要有手動控制功能;手動只在應(yīng)急或檢修時使用。 4 設(shè)備選型 (1)風(fēng)光JD-BP32-XF型供水變頻器 JD-BP32-XF型是山東新風(fēng)光電子公司推出的專用于供水變頻器,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,還具有以下特性:水壓高、水壓低輸出接口,變頻器運行上限、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。在本例中選用JD-BP32-37F(37KW)風(fēng)光供水變頻器拖動用戶水泵。 (2)PLC選型 ①控制系統(tǒng)的IO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,代碼及地址編號如下表1所示。水位上、下限信號分別為I0.1、I0.2。 輸入輸出點/代碼及地址編號表1
②PLC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10個,選用西門子主機CPU222(8入繼電器出)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)壓力傳感器 在供水系統(tǒng)中,壓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3腳、4腳、5腳即可。 5 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。 (1)主電路圖 如圖2所示為電控系統(tǒng)主電路。二臺電機分別為M1、M2。接觸器KM1、KM3,分別控制M1、M2的工頻運行;接觸器KM2、KM4,分別控制M1、M2的變頻運行;FR1、FR2分別為二臺水泵電機過載保護用的熱繼電器;QS1、QS2和QS3分別為變頻器和二臺泵電機主電路的隔離開關(guān);FU1、FU2為主電路的熔斷器;BPQ為風(fēng)光供水專用變頻器。
圖2主電路圖 (2)控制電路圖 如圖3所 示為電控系統(tǒng)電路。圖中SA為手動/自動轉(zhuǎn)換開關(guān),SA打在1的位置為手動控制狀態(tài),打在2的狀態(tài)為自動控制狀態(tài)。手動運行時,可用按鈕SB1~SB6控制二臺泵的起/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HL8為自動運行狀態(tài)電源指示燈。
圖3電控系統(tǒng)控制電路圖 (3)PLC接線圖 下圖4所示為PLC及擴展模塊外圍接線圖?;馂?zāi)時,火災(zāi)信號SA1被觸動,I0.0為1。
圖4雙恒壓供水控制系統(tǒng)及擴展模塊的外圍接線圖 6 系統(tǒng)程序設(shè)計 (1)程序中使用的PLC內(nèi)部器件及功能,如下表2所示: 表2
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0.60MPa。壓力低、壓力高信號分別由變頻器內(nèi)部主控板14腳、15腳給出。 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20Hz, 運行上限頻率設(shè)為50Hz。 (2)系統(tǒng)PLC控制程序如下:
7 結(jié)束語 隨著變頻調(diào)速技術(shù)的飛速發(fā)展,變頻調(diào)速恒壓供水技術(shù)在小區(qū)已普遍使用。用變頻器來實現(xiàn)恒壓供水,與其它供水方式相比較而言,其優(yōu)點是非常明顯的。節(jié)能效果十分顯著,啟動平穩(wěn),啟動電流小,避免了電機啟動時對電網(wǎng)的沖擊,延長了泵和閥門等的使用壽命,消除了啟動和停機時的水錘效應(yīng)。供水控制系統(tǒng)提高了小區(qū)的供水質(zhì)量。各項控制指標(biāo)達到了用戶的要求。風(fēng)光變頻器在小區(qū)恒壓供水改造效果是明顯的,改造是成功的。 參考文獻 [1]山東新風(fēng)光電子用戶使用手冊 山東新風(fēng)光電子科技發(fā)展有限公司。
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