方案--冷却变频泵改造方案.doc

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1、冷却变频泵改造方案一、控制系统原理1、变频恒压供水的控制原理本系统采用一台ABB变频器拖动四台大功率电动机，可在变频、工频两种方式下运行。为避免启动时的冲击电流，电机启动时采用变频启动方式，从变频器的输出端得到逐渐上升的频率和电压。根据管网的压力变化自动控制变频，从而改变电动机和水泵的转速，实现恒压供水。2、系统的手动和自动两种运行方式2.1手动运行方式按下按钮启动和停止水泵，可根据需要分别控制1#-4#水泵的启停。该方式主要供检修及变频器故障使用。2.2自动运行方式在自动运行方式下，系统首先启动1#水泵，

2、如设备输出的电压和频率上升到工频仍不能满足要求时，PLC发出指令1#泵自动切换到工频电源运行，待1#泵完全退出变频运行，对变频器复位后，2#泵投入变频运行，依次类推增加水泵。如用水量减小，出水压力超过设定压力，则PLC控制变频器降低输出频率,减少出水量来稳定出水压力。若变频器输出频率低到某一设定值（水泵出水频率,一般为25HZ）,出水压力高于设定压力值时，PLC开始倒计时，若在一定时间内，PLC降低到设定压力，PLC放弃计时，继续变频调速运行；若在一定时间内出水压力仍高于设定压力，根据先投先停的原则，PLC

3、将停止正在运行的水泵中运行时间最长的工频泵，直至出水压力达到设定值，依次类推减少水泵。在系统中设有人机画面，操作人员可通过人机画面来手动或自动切换系统的启动方式，同时将管网流量、压力及其他参数以及故障报警信号实时显示在组态画面中。二、控制系统组成系统装置主要包括：可编程控制器（PLC）、人机界面、压力变送器、流量变送器、低压无器件以及相关软件控制单元。该装置形成一套完整的、全自动的、智能的恒压供水控制系统。系统的控制目标是总管的出水压力，系统设定的给水压力值与反馈的总管压力实际值进行比较，其差值输入CPU运

4、算处理后，发出控制指令，控制泵电动机的投运台数和运行变量泵电动机的转速，从而达到给水总管压力稳定在设定的压力值。利用变频器的PID或PI功能实现的工业过程的闭环控制。将压力控制点测的压力信号(4—20mA)采集上来输入到PLC(或变频器)中，由PLC(或变频器)将其与用户设定的压力值进行比较，并通过PLC(或变频器内置PID运算)将结果转换为频率调节信号调整水泵电机的电源频率，从而实现控制水泵转速。三、控制系统功能变频恒压供水系统采用一台变频器拖动四台电动机，可在变频和工频两种方式下运行。用户通过人机界面对

5、水压、水位设定，并可通过触摸屏对电机频率，运行状态、水压、水位等参数进行监视。系统的主要功能如下：自动控制：无需人工参与，自动闭环调节压力值、水位值。手动控制：当有故障发生时，可切换到手动控制方式分别启动/停止每台泵。启动方式:为避免启动时的冲击电流，电机采用变频启动方式，从变频器的输出端得到逐渐上升的频率和电压。变频调速:根据供水管网流量、压力变化动控制变频器输出频率，从而调节电动机和水泵的转速，实现恒压供水。多泵切换:根据恒压的需要，采取无主次切换，即“先开先停”的原则接入和退出。在PLC的程序中，通过

6、设置变频泵的工作号和工频泵的台数，由给定频率是否达到上限频率或下限频率来判断增泵或减泵。在用水量较小的情况下，采用辅助泵工作。故障处理:能对水位下限，水位上限、变频器、PLC故障等报警。监控程序：系统主窗体四个按钮控件，分别为参数设置、实时监测、启动和关闭系统。用户可根据实际情况修改压力、水位设定值。主要控件功能包括：(1)压力设定值:压力设定值范围。(2)水位设定值：水位设定值范围。(3)校正系数:主要是对压力显示进行校正，使压力显示与压力表显示-致。(3)复位按钮:运行中按下，将使系统重新启动，各参数回

7、到初始设置。(4)设定按钮:在文本框输入压力设定值和校正系数后，按下此按钮，压力设定值和校正系数才能发送给下位机。四、控制系统特点用变频调速来实现恒压供水，节能效果十分显著。与传统控制系统相比，具有如下优点：1、节电：变频恒压供水系统的最显著优点就是节约电能，节能量通常在10-40%。从单台水泵的节能来看，流量越小，节能量越大。优化的节能控制软件，使水泵实现最大限度地节能运行；2、节水：根据用水情况设定管网压力，自动控制水泵流量，减少了水的跑漏现象；3、运行可靠：变频恒压供水系统实现了系统供水压力稳定而流量

8、可在大范围内连续变化，从而可以保证用水压力，由变频器实现泵的软起动，使水泵实现由工频到变频的无冲击切换，防止管网冲击、避免管网压力超限，管道破裂。4、联网功能：采用全中文工控组态软件，实时监控各个站点，如电机的工作频率、管网压力等。5、自我保护功能完善：变频恒压供水系统具备了过流、过压、欠压、欠相、短路保护、瞬时停电保护、过载、失速保护、低液位保护、主泵定时轮换控制、密码设定等功能，功能完善，全自动控制，自动运行