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小吳
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該體系采用PLC作為操控中心，完成PID閉環(huán)運(yùn)算、多泵上下行切換、顯示、故障確診等功用，由變頻器調(diào)速方法主動(dòng)調(diào)理水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到恒壓供水的意圖。
一、前語(yǔ)
跟著操控技術(shù)的發(fā)展與完善，變頻器及PLC在各個(gè)行業(yè)的使用愈來(lái)愈廣，PLC與變頻器的可靠性與靈活性得到了用戶的認(rèn)可。一起傳統(tǒng)的水塔供水方法暴露了許多缺點(diǎn)：水的二次污染，用水高低峰的不平衡，管道閥門易損壞，維修保養(yǎng)費(fèi)用過(guò)高等等。在此條件下各種恒壓供水方法應(yīng)運(yùn)而生，其間由變頻器、PLC操控的方法尤為遍及，這種方法的特色：體系穩(wěn)定，功用強(qiáng)大，變頻器用于供水更加節(jié)能，所以廣泛使用在多層住宅小區(qū)生活消防供水體系中，現(xiàn)在許多場(chǎng)合也有使用，比方中央空調(diào)體系、供水加壓站、集中供熱等，這種方法經(jīng)受了時(shí)刻的考驗(yàn)，已有許多的使用實(shí)例。本文介紹的體系在寶雞某電廠家屬區(qū)已從98年運(yùn)轉(zhuǎn)至今，體系穩(wěn)定，性能可靠，得到了用戶的必定和好評(píng)。
二、體系組成：
1、體系概述：
該體系由四臺(tái)大泵(22KW)與一臺(tái)小泵(5.5KW)組成;PLC部分由西門子可編程操控器S7-200系列的CPU226，文本顯示器TD200組成;變頻器采用三菱FR-A540系列，功率22KW。
用戶所需的生活用水壓力、消防用水壓力、運(yùn)轉(zhuǎn)方法等參數(shù)在TD200文本顯示器上設(shè)定，壓力傳感器把用戶管網(wǎng)壓力轉(zhuǎn)換為0-10V標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送進(jìn)PLC模擬量模塊EM235，PLC經(jīng)過(guò)采樣程序及PID閉環(huán)程序與用戶設(shè)定壓力構(gòu)成閉環(huán)，運(yùn)算后轉(zhuǎn)換為PLC模擬量輸出信號(hào)送給變頻器，調(diào)理水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到恒壓供水的意圖。
該體系有各個(gè)泵的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)刻累計(jì)功用，經(jīng)過(guò)PLC的數(shù)據(jù)區(qū)保持可以斷電回憶。每次起動(dòng)時(shí)先起動(dòng)1#小泵，當(dāng)用水量超越一臺(tái)泵的供水能力時(shí)，PLC經(jīng)過(guò)程序完成泵的延時(shí)上行切換，切換原則為當(dāng)前未運(yùn)轉(zhuǎn)的大泵累計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)刻最少的先投入;當(dāng)壓力超越時(shí)，PLC經(jīng)過(guò)程序完成泵的延時(shí)下行切換，切換原則為當(dāng)前正在運(yùn)轉(zhuǎn)的大泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)刻最多的先撤出。直到滿足設(shè)定壓力為止。尋求的最終目標(biāo)為壓力恒定。
當(dāng)供水負(fù)載變化時(shí)，變頻器的輸出電壓與頻率變化主動(dòng)調(diào)理泵的電機(jī)轉(zhuǎn)速，完成恒壓供水。
體系還可經(jīng)過(guò)PLC的實(shí)時(shí)時(shí)鐘主動(dòng)守時(shí)供水，用戶在TD200上設(shè)定每天最多6段(段數(shù)也可設(shè)定)守時(shí)供水，比方早上6：00到8：30，中午11：20到1：30等。
體系可動(dòng)態(tài)顯示各種參數(shù)，如設(shè)定壓力，運(yùn)轉(zhuǎn)壓力，水位高度，運(yùn)轉(zhuǎn)方法，實(shí)時(shí)時(shí)刻，日歷，各個(gè)泵的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)刻累計(jì)(準(zhǔn)確到秒)，運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，故障信息等等。為了不使體系中TD200畫(huà)面顯得呆板，在PLC程序中操控TD200中的畫(huà)面守時(shí)切換，動(dòng)態(tài)顯示;
體系還有故障自確診功用，各泵發(fā)作過(guò)載、缺相、短路、傳感器斷線、傳感器短路、水位下限、水壓超高、水壓超低、變頻器故障等，都會(huì)有聲光報(bào)警，TD200上一起顯示故障類型，告訴設(shè)備維修人員處理，并可回憶故障發(fā)作時(shí)刻及班次，以便追查原因及相關(guān)責(zé)任。
2、作業(yè)原理：主動(dòng)手動(dòng)方法
(1)手動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，可按下按鈕起動(dòng)中止水泵在工頻狀況下運(yùn)轉(zhuǎn)，徹底脫離開(kāi)PLC及變頻器的操控，該功用首要用在檢修及主動(dòng)體系出現(xiàn)故障時(shí)的應(yīng)急供水方法中。
(2)主動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，悉數(shù)泵的運(yùn)轉(zhuǎn)依程序主動(dòng)作業(yè)。
上行過(guò)程：當(dāng)在主動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)方法時(shí)，按下TD200上的起動(dòng)軟健，體系先起動(dòng)1#小泵，PLC程序操控模擬量模塊EM235給定變頻器一固定頻率輸出，此時(shí)若用 PID運(yùn)算輸出直接操控變頻器則(設(shè)定壓力大，運(yùn)轉(zhuǎn)壓力為零，所以運(yùn)算輸出最大)變頻器依設(shè)定的上升時(shí)刻運(yùn)轉(zhuǎn)，升速太快，體系沖擊很大。等泵運(yùn)轉(zhuǎn)一會(huì)兒，管網(wǎng)壓力堆集后，再用PID運(yùn)算輸出操控變頻器。具體時(shí)刻和頻率與管網(wǎng)體系有關(guān)，在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)這兩個(gè)參數(shù)在TD200上設(shè)定調(diào)整。管網(wǎng)越大，時(shí)刻越長(zhǎng)。
當(dāng) 1#小泵達(dá)到50HZ后，體系壓力仍偏低，則延時(shí)一段時(shí)刻后，體系靠PLC程序把1#泵切換到工頻運(yùn)轉(zhuǎn)，一起由PLC輸出一個(gè)開(kāi)關(guān)量給變頻器的MRS端子，變頻器瞬間制止輸出，此時(shí)PLC把運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)刻最少的泵變頻接觸器接通后，撤掉制止輸出，相應(yīng)的泵變頻起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn);延時(shí)切斷1#小泵，體系中相應(yīng)的一臺(tái)大泵變頻運(yùn)轉(zhuǎn)，壓力主動(dòng)調(diào)理，若體系壓力平衡，則頻率穩(wěn)定在一個(gè)相對(duì)的規(guī)模，若頻率達(dá)到50HZ后壓力依然偏低，則再投入一臺(tái)大泵，比較剩下的泵的累計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)刻，時(shí)刻少的先行投入，以此類推。注意，上行中，只要有一臺(tái)大泵運(yùn)轉(zhuǎn)，則1#小泵要斷開(kāi)，大泵與小泵一起運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，小泵的功率很低。
下行過(guò)程：當(dāng)體系壓力偏高，變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)在18HZ左右(18HZ以下泵的功率很低，經(jīng)驗(yàn)值)時(shí)，PLC程序判斷運(yùn)轉(zhuǎn)在工頻狀況的泵累計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)刻(若只有一臺(tái)泵不作判斷)，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)刻最多的泵延時(shí)先行撤出，在撤出的瞬間，PLC操控變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)頻率在50HZ，要不體系沖擊過(guò)大，簡(jiǎn)單有水垂現(xiàn)象，延時(shí)一會(huì)兒后，再把 PID運(yùn)算輸出投入即可;以此類推。注意：下行過(guò)程中，到最后一臺(tái)大泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，頻率在18HZ左右，體系壓力依然偏高時(shí)，則把1#小泵切換到變頻運(yùn)轉(zhuǎn)。這種情況在夜間或許發(fā)作，當(dāng)供水管網(wǎng)很大時(shí)，也許沒(méi)有這個(gè)或許性。
三、注意事項(xiàng)：
1、該體系中有泵的工頻變頻上行切換，為了體系的快速響應(yīng)，切換時(shí)刻最好越短越好，切換時(shí)時(shí)刻差很小，所以各個(gè)泵的變頻接觸器與工頻接觸器最好用可逆接觸器，電氣線路與PLC程序中也要有互鎖功用。避免發(fā)作意外短路事端。對(duì)體系或變頻器形成危害。
2、變頻器上行下行切換時(shí)刻設(shè)定，假如設(shè)定值過(guò)大，則體系不能迅速對(duì)管網(wǎng)的用水量做出反應(yīng);假如設(shè)定值過(guò)小，則或許引起體系頻繁的投入泵，撤出泵的動(dòng)作;為此，PLC程序中增加判斷設(shè)定壓力與運(yùn)轉(zhuǎn)壓力在臨界切換狀況時(shí)，只要不超越答應(yīng)的誤差規(guī)模內(nèi)，不做泵的切換。
3、變頻器在上行切換時(shí)，必須要有瞬間制止輸出功用，變頻器沒(méi)有此功用可用自在停車功用;所以選擇變頻器時(shí)要注意這點(diǎn)。
