变频调速与plc水位控制在消防水系统中的应用

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1、变频调速与PLC水位控制在消防水系统中的应用　　(广东韶关冶炼厂热电车间，广东韶关512024) 　　摘要：文章针对现场消防水控制的特点，分析了其存在的问题，提出采用变频调速技术与消防水箱水位的自动控制改造，以提高使用消防水的可靠性。 　　关键词：消防水泵控制；变频调速技术；韶关 　　中图分类号：TM921.5文献标识码：A文章编号：1007—6921(XX)01—0101—02 　　广东韶关冶炼厂热电车间消防水系统是水消耗的较大一部分，机组现场水使用的是循环水，现场主要使用的有燃料皮带运输冲洗、渣池降温、送引风机轴承降温和其他用水和现场紧急用水，因此如何提高水泵的运

2、行效率，确保水源显得尤为重要，为此对消防水泵进行了变频改造。 1原消防水控制存在的问题 　　原消防水系统有如下问题：①车间用水量随时间和生产突发事件变化而变化，车间不可能掌握。②传统的控制方式，造成水泵频繁启动，经查阅现场记录平均为半小时启动一次，调节水泵水压需调节出口或人口闸阀来保持，大大增加了运行工的劳动强度。③水泵频繁启动，增加了对水泵的机械冲击，并且设备长期处于高速、满负荷状态下运行，会引起泵组和阀门震动，不仅操作困难而且容易损坏，因此维护工作量大，设备寿命低，并且运行现场噪声大。④消防水泵均为定速泵，泵的出水量需要不断调节，在传统的水泵控制方式中，调节出水阀方式来进

3、行，人为增加管网阻力来调节流量的运行方式，不仅使水泵出口压力升高，而且出口阀受冲击，易形成“水锤”现象，泄露量加大，而此时水泵的特性曲线不变，叶片转速不变，电机输入功率并无减少，而是白白地损失在调节过程中，其实际的运行效率低，机泵的运行效率降低，节流功耗很大。 2设备概述 　　车间消防水泵为离心水泵，离心水泵参数如下： 　　3#消防水泵型号IS80—50—200，流量Q=60m3/h，扬程H=45.2m，所配电机Y160M2—2，电压U=380V，功率P=15kW，电流I=29.4A，转速n=2930r/min。1#、2##消防水泵型号IS80—50—200，流量Q=60

4、m3/h，扬程H=45.2m，所配电机Y180M—2，电压U=380V，功率P=22kW，电流I=42.2A，转速n=2940r/min。 　　变频改造在3#消防水泵上进行，在离心水泵前加装变频调速系统和PLC进行调速控制，而离心水泵和电机仍为原设备，联锁改造2#消防水泵，使用变频调速与消防水池水位控制后，阀门保持全开状态，通过调节变频器的输出频率改变电机的转速，实现了恒定压力，保持消防水池水位，达到较好的运行效果。 3变频调速与PLC水位控制的改造 3.1变频器与PLC控制改造的确定 　　根据广东韶关冶炼厂热电车间的具体情况，对车间的消防水泵控制主回路、水池水位控制仪

5、做了改进。 　　3.1.1在主厂房顶的消防水池7.1m×6m×1.8m内增设水位传感器一套，信号控制线连接至泵，水位控制仪装在控制配电台，当检测到消防水池水位低的信号时，系统发出报警信号，并启动设备运行，当检测到消防水池水位高的信号时，停止设备运行，变频改造与水池水位控制采用PLC控制于XX年和XX年两次进行了改造。 　　3.1.2广东韶关冶炼厂热电车间消防水系统是由一台变频泵和2台工频泵构成，通过一专用水位控制设备控制泵的职守和自启动，其中根据消防水水池水位自动控制，保持充足的水，一旦发生火灾，消防水水池水位降低，变频泵低速运行不能满足要求时，启动高速运行或自动启动工频泵，保持

6、充足的水；用水停止则水位回升，自动停止工频泵。原生产现场供水系统的构成不能满足上述要求，进行了软硬件的改造：在发生火灾事故启动生产现场系统时，生产现场泵能够按照要求自动运行，保证足够的消防水，确保生产现场系统及时发挥作用。我们认真研究了设计图纸和变频柜的随机图纸，并确定了在原设计基础上的改造方案，增加若干电气元件，根据水位和频率是否到达某一预定的数值来确定是否启动或停止备用电动机，根据这一原则，我们提出了设计方案：①将原电路继电器电气元件控制改为三菱FX2-48MR型PLC控制，根据水位值来确定变频泵是否启动低速或高速运行,根据变频泵故障情况确定是否启动备用机。②在原电路中只增加水

7、位控制点，来改变变频器参数值，使变频器在频率到达一定数值时，变频器采用富士电机公司生产型号：FRN15G11S-4。 　　740)this.width=740"border=undefined#111nmousewheel="returnzoom_img(event,this)"> 　　通过对电路的改造，一台变频电动机和工频电动机可以实现互为备用，基本满足生产现场供水系统的要求，变频器作为一种较为先进的电力设备，对各种故障的保护都比较灵敏