PLC和变频器的一拖四恒压供水控制系统.doc

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1、PLC＋变频器的一拖四恒压供水控制系统应用摘 要：本文介绍了变频器在某生活小区双恒压供水系统中的应用情况。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

2、水和消防用水共用四台泵，平时电磁阀YV2处于失电状态，关闭消防管网，四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，四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，四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:11型号      65-315(I)A流量      50m3/h扬程      90m效率      56%转速      2900r/min电机功率  22KW水泵台数  4台3.系统控制要求

3、 用户对四泵生活/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四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四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）JD-BP32-XF型供水变频器11JD-BP32-XF型是山东新电子公司推出的专用于供水变频器，使用空间电压矢量控制技术适

4、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）供水变频器拖动用户水泵。（2）PLC选型①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

5、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SA1I0.0水池下限信号SLLI0.1水池上限信号SLHI0.2变频器报警信号SUI0.3消铃按钮SB7I0.4试灯按钮SB8I0.5水压低信号SY1I0.6水压高信号SY2I0.7  输出信号1#泵工频运行接触器及指示灯KM1,HL1Q0.01#泵变频运行接触器及指示灯KM2,HL2Q0.12#泵工频运行接触器及指示灯KM3,HL3Q0.22#泵变频运行接触器及指示灯KM4,HL4Q0.33#泵工频运行接触器及指示灯KM5

6、,HL5Q0.43#泵变频运行接触器及指示灯KM6,HL6Q0.54#泵工频运行接触器及指示灯KM7,HL7Q1.04#泵变频运行接触器及指示灯KM8,HL8Q1.1   输出信号生活/消防供水转换电磁阀、压力转换YV2,KA1Q1.2水池水位下限报警指示灯HL5Q1.3变频器报警指示灯HL6Q1.4火灾报警指示灯HL7Q1.5报警电铃HAQ1.6变频器开停机控制KA2Q1.7 ②PLC系统选型11    系统共有开关量输入点8个，开关量输出点10个,选用西门子主机CPU222（8入6继电器出）1台，加上扩展模块EM2

7、22（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。四台电机分别为M1、M2、M3、M4。接触器KM1、KM3、KM5、KM7，分别控制M1、M2、M3、M4的工频运行；接触器KM2、KM4、KM6、KM8，分别控制M1、M2、M3

8、、M4的变频运行；FR1、FR2、FR3、FR4分别为四台水泵电机过载保护用的热继电器；QS1、QS2、QS3、QS4和QS5分别为变频器和四台泵电机主电路的隔离开关；FU1、FU2、FU3和FU4为主电路的熔断器；BPQ为供水专用变频器。11  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