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基于PLC+风光变频器一拖五供水控制系统应用
日期:2009-6-5 23:17:58 来源:中国自动化网  
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要:本文介绍了风光变频器在某生活小区双恒压供水系统中的应用情况。
关键词:风光变频器 PLC 恒压供水
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
  本文是针对某生活小区实际情况,结合用户生活/消防双恒压供水控制的要求,我们进行改造的一些心得。现将其中的改造情况介绍如下。作为风光变频器在供水控制应用中的案例系列篇。
2.用户现场情况
  如图1所示,市网自来水用高低水位控制器EQ来控制注水阀YV1,自动把水注满储水水池,只要水位低于高水位,则自动向水箱注水。水池的高低水位信号也直接送给PLC,作为水位报警。为了保持供水的连续性,水位上、下限传感器高低距离较少。生活用水和消防用水共用五台泵,平时电磁阀YV2处于失电状态,关闭消防管网,五台泵根据生活用水的多少,按一定的控制逻辑运行,维持生活用水低恒压。当有火灾发生时,电磁阀YV2得电,关闭生活用水管网,五台泵供消防用水使用,并维持消防用水的高恒压值。火灾结束后,五台泵改为生活供水使用。
图1 生活/消防双恒压供水系统示意图
现场设备参数如下:
型号 80GDL54-14×7
流量 54m3/h
扬程 98m
效率 70%
转速 2900r/min
电机功率 22KW
电机数量 5台
3.系统控制要求
  用户对五台泵生活/消防双恒压供水系统的基本要求是:
⑴生活供水时,系统低恒压运行,消防供水时高恒压值运行。
⑵五台泵根据恒压的需要,采取先开先停的原则接入和退出。
⑶在用水量小的情况下,如果一台泵连续运行时间超过1天,则要切换下一台泵,系统具有倒泵功能,避免一台泵工作时间过长。
⑷五台泵在启动时都要有软启动功能。
⑸要有完善的报警功能。
⑹对泵的操作要有手动控制功能;手动只在应急或检修时使用。
4.设备选型
1)风光JD-BP32-XF型供水变频器
  JD-BP32-XF型是山东新风光电子科技发展有限公司推出的专用供水变频器,使用空间电压矢量控制技术适用于各类自控场合。在恒压供水中可以采用这类变频器。JD-BP32-XF型变频器除具有变频器的一般特性外,还具有以下特性:水压高、水压低输出接口,变频器运行上限、下限频率(可以任意设定),可以方便地进行双压力控制,内置智能PI控制,以上功能非常适用于供水控制要求。在本例中选用JD-BP32-22F(22KW)风光供水变频器拖动用户水泵。
2PLC选型
控制系统的I/O点及地址分配
  根据图1所示及控制要求,统计控制系统的输入、输出信号的名称,代码及地址编号如下表1所示。水位上、下限信号分别为I0.1、I0.2。
输入输出点/代码及地址编号表1
名 称
代 码
地址编码
输入信号
手动和自动消防信号
SA1
I0.0
水池下限信号
SLL
I0.1
水池上限信号
SLH
I0.2
变频器报警信号
SU
I0.3
消铃按钮
SB7
I0.4
试灯按钮
SB8
I0.5
水压低信号
SY1
I0.6
水压高信号
SY2
I0.7
输出信号
1#泵工频运行接触器及指示灯
KM1,HL1
Q0.0
1#泵变频运行接触器及指示灯
KM2,HL2
Q0.1
2#泵工频运行接触器及指示灯
KM3,HL3
Q0.2
2#泵变频运行接触器及指示灯
KM4,HL4
Q0.3
3#泵工频运行接触器及指示灯
KM5,HL5
Q0.4
3#泵变频运行接触器及指示灯
KM6,HL6
Q0.5
4#泵工频运行接触器及指示灯
KM7,HL7
Q1.0
4#泵变频运行接触器及指示灯
KM8,HL8
Q1.1
5#泵工频运行接触器及指示灯
KM9,HL9
Q1.2
5#泵变频运行接触器及指示灯
KM10,HL10
Q1.3
生活/消防供水转换电磁阀、压力转换
火灾报警指示灯
YV2,HL11
KA1,
Q1.4
水池水位下限报警指示灯
HL12
Q1.5
报警电铃
HA
Q1.6
变频器开停机控制
KA2
Q1.7
PLC系统选型
  系统共有开关量输入点8个,开关量输出点14个,选用西门子主机CPU222(8入6继电器输出)1台,加上扩展模块EM222(8继电器输出)1台。即可满足用户供水控制要求。
3)压力传感器
  在供水系统中,压力传感器既可以采用压力变送器,也可以采用远传压力表。在本例中采用远传压力表,压力表相应接线端子接到变频器主控板3脚、4脚、5脚即可。
5.电气控制系统原理图
  电气控制系统原理图包括主电路图、控制电路图及PLC外围接线图三部分。
1)主电路图
  如图2所示为电控系统主电路。五台电机分别为M1、M2、M3、M4、M5。接触器KM1、KM3、KM5、KM7、KM9,分别控制M1、M2、M3、M4、M5的工频运行;接触器KM2、KM4、KM6、KM8、KM10,分别控制M1、M2、M3、M4、M5的变频运行;FR1、FR2、FR3、FR4、FR5分别为五台水泵电机过载保护用的热继电器;QS1、QS2、QS3、QS4、QS5、QS6分别为变频器和五台泵电机主电路的隔离开关;FU1、FU2、FU3、FU4、FU5为主电路的熔断器;BPQ为风光供水专用变频器。
图2主电路图
2)控制电路图
  如图3所示为电控系统电路。图中SA为手动/自动转换开关,SA打在1的位置为手动控制状态,打在2的状态为自动控制状态。手动运行时,可用按钮SB1~SB12控制五台泵的起/停和电磁阀YV2的通/断;自动运行时,系统在PLC程序控制下运行。
  图中的HL13为自动运行状态电源指示灯。

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