恒壓供水控制系統(tǒng)工作原理

1、恒壓供水控制系統(tǒng)工作原理一、恒壓供水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理：變頻器與PLC的恒壓供水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖如圖A所示，該系統(tǒng)主要由PLC,變頻器，壓力傳感器，電氣控制系統(tǒng)和水泵電機等組成。PLC*電氣控制系統(tǒng)FID變頻器一水泵電機l-用戶壓力傳感器圖A其工作原理是：通過安裝在出水管網(wǎng)上的壓力傳感器，把出水口壓力信號變成420mA的電流信號送至變頻器，再通過變頻器的A/D轉(zhuǎn)換模塊將模擬量變成數(shù)字量，同時變頻器的A/D轉(zhuǎn)換模塊也將壓力設(shè)定值轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，兩個數(shù)據(jù)同時經(jīng)過PID控制模塊進行比較，PID根據(jù)變頻器的參數(shù)設(shè)置進行數(shù)據(jù)處理，并將數(shù)據(jù)處理的結(jié)果以運行頻率的形式進行輸出控制，這樣運行頻率的變化就可以改變

2、水泵電機的轉(zhuǎn)速，進而可調(diào)節(jié)供水量。根據(jù)用水量的不同，變頻水泵的工作頻和率轉(zhuǎn)速也不同，在變頻器設(shè)置中設(shè)定一個上限頻率和下限頻率檢測，當(dāng)用水量大則供水壓力低于設(shè)定值時，變頻器頻率上升到上限頻率，此時變頻器輸出一個開關(guān)信號給PLC;當(dāng)用水量處于低峰時，供水壓力升高，變頻器輸出頻率降低到下限頻率時，變頻器輸出一個開關(guān)信號給PLC,這兩個信號不會同時產(chǎn)生，但任何一個信號反饋到PLC都會影響PLC的輸出，以實現(xiàn)切換交流接觸器組，以此協(xié)調(diào)投入工作的水泵電機臺數(shù)，并完成電機的啟停和、變頻與工頻切換。通過調(diào)整投入工作的電機的臺數(shù)和控制電機組中一臺電機的變頻轉(zhuǎn)速，使系統(tǒng)管網(wǎng)的工作壓力始終穩(wěn)定，進而達到恒壓供水的目

3、的。二、電氣控制系統(tǒng)恒壓供水電氣控制系統(tǒng)主電路如圖b所示，由圖可知，該系統(tǒng)的三臺電動機分別是M1、M2、M3。M1、M2、M3分別拖動1#3#水泵，接觸器KM2、KM4、KM6分別控制三臺電機的變頻運行，KM1、KM3、KM5分別控制M1、M2、M3的工頻運行，F(xiàn)R1、FR2、FR3分別為三臺電機的過載保護用的熱繼電器。圖B該系統(tǒng)有手動和自動運行的兩種方式，手動、自動的工作方式通過一轉(zhuǎn)換開關(guān)來選擇。手動時，可根據(jù)需要分別用相應(yīng)的按鈕啟、停1#3腺，該方式主要供設(shè)備調(diào)試、自動有故障和檢修時使用；自動運行時，按下啟動按鈕，1#泵變頻啟動，泵的轉(zhuǎn)速隨變頻器輸出頻率的上升而逐漸升高，如變頻器的頻率達到

4、50HZ而此時水壓還未達到設(shè)定值，變頻器檢測到上限頻率并輸出一個開關(guān)信號給PLC延時一段時間后，1#泵迅速切換至工頻運行，同時解除變頻器運行信號，然后2#泵變頻啟動。若壓力仍未達到，則2#泵切換至工頻，3#泵變頻啟動，在運行中始終保持一臺泵變頻運行。當(dāng)壓力達到設(shè)定值時，變頻器輸出一個開關(guān)信號至PLC由PLC決定切除1#工頻泵，此時由一臺工頻泵和一臺變頻泵運行，如果此時壓力達到設(shè)定值，變頻器再輸出一個開關(guān)信號給PLCPLCS除2#工頻泵，只由3#泵變頻運行來維持管網(wǎng)壓力。這樣一來，泵組的運行始終按照“先開先?！钡脑瓌t進行。三、系統(tǒng)程序設(shè)計系統(tǒng)的控制功能主要通過軟件實現(xiàn)，根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，該系統(tǒng)

5、的控制程序主要包括以下幾大部分。（程序附后）1、起動程序。2、增/減泵程序。為了恒定水壓，泵組在運行過程中，須根據(jù)管網(wǎng)的壓力變化而自動切換水泵電機的工作，而增/減泵的通知信號主要來自于變頻器的FU和OL兩個輸出端的信號，但為了判斷變頻器工作頻率達到上、下限值的確實性，應(yīng)濾去偶然的頻率波動引起的頻率達到上、下限情況，故程序中采取時間濾波，以保證提高增減泵的可靠性，另外，為了避免某一臺泵由于連續(xù)運行時間過長而降低了泵的使用壽命部，應(yīng)合理的安排泵的運行時間，故任一臺泵連續(xù)變頻運行不得超過3H。因此每次需啟動新泵或切換變頻泵時，應(yīng)以新運行泵為變頻泵。減泵時應(yīng)按“先開先?！钡脑瓌t進行運行和退出。3、保護程序?qū)ο到y(tǒng)的保護主要包括了系統(tǒng)的過載、欠壓和水池水位下限等保護。過載和水位下限主要通過程序?qū)崿F(xiàn)，而欠壓保護則通過硬件實現(xiàn)，為了防止同一電機的兩個接觸器同時接通而造成對變頻器的傷害，在程序和硬件接線上者體現(xiàn)了聯(lián)鎖保護功能的提高運行的可靠性。4、變頻器的關(guān)斷與運行程序每次啟動新泵或切換變頻泵時，應(yīng)將正在運行的變頻器上切除，并接上工頻電源運行，且應(yīng)將變頻器復(fù)位并用于新運行泵的啟動若有電源瞬時