變頻器恒壓供水

1、基于PLC+風(fēng)光變頻器一拖五供水控制系統(tǒng)應(yīng)用山東新風(fēng)光電子科技發(fā)展有限公司 郭培彬 馬鳳梅 鄭培峰 摘 要：本文介紹了風(fēng)光變頻器在某生活小區(qū)雙恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用情況。關(guān)鍵詞：風(fēng)光變頻器 PLC 恒壓供水本文是針對某生活小區(qū)實際情況，結(jié)合用戶生活/消防雙恒壓供水控制的要求，我們進(jìn)行改造的一些心得?，F(xiàn)將其中的改造情況介紹如下。作為風(fēng)光變頻器在供水控制應(yīng)用中的案例系列篇。2.用戶現(xiàn)場情況如圖1所示，市網(wǎng)自來水用高低水位控制器EQ來控制注水閥YV1，自動把水注滿儲水水池，只要水位低于高水位，則自動向水箱注水。水池的高低水位信號也直接送給PLC，作為水位報警。為了保持供水的連續(xù)性，水位上、下限傳感器高

2、低距離較少。生活用水和消防用水共用五臺泵，平時電磁閥YV2處于失電狀態(tài)，關(guān)閉消防管網(wǎng)，五臺泵根據(jù)生活用水的多少，按一定的控制邏輯運行，維持生活用水低恒壓。當(dāng)有火災(zāi)發(fā)生時，電磁閥YV2得電，關(guān)閉生活用水管網(wǎng)，五臺泵供消防用水使用，并維持消防用水的高恒壓值。火災(zāi)結(jié)束后，五臺泵改為生活供水使用。圖1 生活/消防雙恒壓供水系統(tǒng)示意圖現(xiàn)場設(shè)備參數(shù)如下:型號 80GDL54-147流量 54m3/h揚(yáng)程 98m效率 70%轉(zhuǎn)速 2900r/min電機(jī)功率 22KW電機(jī)數(shù)量 5臺3.系統(tǒng)控制要求用戶對五臺泵生活/消防雙恒壓供水系統(tǒng)的基本要求是：生活供水時，系統(tǒng)低恒壓運行，消防供水時高恒壓值運行。五臺泵根據(jù)恒

3、壓的需要，采取先開先停的原則接入和退出。在用水量小的情況下，如果一臺泵連續(xù)運行時間超過1天，則要切換下一臺泵，系統(tǒng)具有倒泵功能，避免一臺泵工作時間過長。五臺泵在啟動時都要有軟啟動功能。要有完善的報警功能。對泵的操作要有手動控制功能；手動只在應(yīng)急或檢修時使用。4.設(shè)備選型（1）風(fēng)光JD-BP32-XF型供水變頻器JD-BP32-XF型是山東新風(fēng)光電子科技發(fā)展有限公司推出的專用供水變頻器，使用空間電壓矢量控制技術(shù)適用于各類自控場合。在恒壓供水中可以采用這類變頻器。JD-BP32-XF型變頻器除具有變頻器的一般特性外，還具有以下特性：水壓高、水壓低輸出接口，變頻器運行上限、下限頻率（可以任意設(shè)定），

4、可以方便地進(jìn)行雙壓力控制，內(nèi)置智能PI控制，以上功能非常適用于供水控制要求。在本例中選用JD-BP32-22F（22KW）風(fēng)光供水變頻器拖動用戶水泵。（2）PLC選型控制系統(tǒng)的I/O點及地址分配根據(jù)圖1所示及控制要求,統(tǒng)計控制系統(tǒng)的輸入、輸出信號的名稱，代碼及地址編號如下表1所示。水位上、下限信號分別為I0.1、I0.2。輸入輸出點/代碼及地址編號表1名 稱代 碼地址編碼輸入信號手動和自動消防信號SA1I0.0水池下限信號SLLI0.1水池上限信號SLHI0.2變頻器報警信號SUI0.3消鈴按鈕SB7I0.4試燈按鈕SB8I0.5水壓低信號SY1I0.6水壓高信號SY2I0.7輸出信號1#泵工

5、頻運行接觸器及指示燈KM1,HL1Q0.01#泵變頻運行接觸器及指示燈KM2,HL2Q0.12#泵工頻運行接觸器及指示燈KM3,HL3Q0.22#泵變頻運行接觸器及指示燈KM4,HL4Q0.33#泵工頻運行接觸器及指示燈KM5,HL5Q0.43#泵變頻運行接觸器及指示燈KM6,HL6Q0.54#泵工頻運行接觸器及指示燈KM7,HL7Q1.04#泵變頻運行接觸器及指示燈KM8,HL8Q1.15#泵工頻運行接觸器及指示燈KM9,HL9Q1.25#泵變頻運行接觸器及指示燈KM10,HL10Q1.3生活/消防供水轉(zhuǎn)換電磁閥、壓力轉(zhuǎn)換火災(zāi)報警指示燈YV2,HL11KA1, Q1.4水池水位下限報警指示燈

6、HL12Q1.5報警電鈴HAQ1.6變頻器開停機(jī)控制KA2Q1.7PLC系統(tǒng)選型系統(tǒng)共有開關(guān)量輸入點8個，開關(guān)量輸出點14個,選用西門子主機(jī)CPU222（8入6繼電器輸出）1臺，加上擴(kuò)展模塊EM222（8繼電器輸出）1臺。即可滿足用戶供水控制要求（3）壓力傳感器在供水系統(tǒng)中，壓力傳感器既可以采用壓力變送器，也可以采用遠(yuǎn)傳壓力表。在本例中采用遠(yuǎn)傳壓力表，壓力表相應(yīng)接線端子接到變頻器主控板3腳、4腳、5腳即可。5.電氣控制系統(tǒng)原理圖電氣控制系統(tǒng)原理圖包括主電路圖、控制電路圖及PLC外圍接線圖三部分。（1）主電路圖如圖2所示為電控系統(tǒng)主電路。五臺電機(jī)分別為M1、M2、M3、M4、M5。接觸器KM1、

7、KM3、KM5、KM7、KM9，分別控制M1、M2、M3、M4、M5的工頻運行；接觸器KM2、KM4、KM6、KM8、KM10，分別控制M1、M2、M3、M4、M5的變頻運行；FR1、FR2、FR3、FR4、FR5分別為五臺水泵電機(jī)過載保護(hù)用的熱繼電器；QS1、QS2、QS3、QS4、QS5、QS6分別為變頻器和五臺泵電機(jī)主電路的隔離開關(guān)；FU1、FU2、FU3、FU4、FU5為主電路的熔斷器；BPQ為風(fēng)光供水專用變頻器。圖2主電路圖（2）控制電路圖如圖3所示為電控系統(tǒng)電路。圖中SA為手動/自動轉(zhuǎn)換開關(guān)，SA打在1的位置為手動控制狀態(tài)，打在2的狀態(tài)為自動控制狀態(tài)。手動運行時，可用按鈕SB1SB

8、12控制五臺泵的起/停和電磁閥YV2的通/斷；自動運行時，系統(tǒng)在PLC程序控制下運行。圖中的HL13為自動運行狀態(tài)電源指示燈。圖3電控系統(tǒng)控制電路圖（3）PLC接線圖下圖4所示為PLC及擴(kuò)展模塊外圍接線圖?；馂?zāi)時，火災(zāi)信號SA1被觸動，I0.0為1。圖4雙恒壓供水控制系統(tǒng)及擴(kuò)展模塊的外圍接線圖6.系統(tǒng)程序設(shè)計（1）程序中使用的PLC內(nèi)部器件及功能，如下表2所示：器件地址功 能器件地址功 能VB400變頻工作泵的泵號M0.4復(fù)位當(dāng)前變頻泵運行脈沖VB401工頻運行泵的臺數(shù)M0.5當(dāng)前泵工頻運行啟動脈沖VD410倒泵時間存儲器M0.6新泵變頻啟動脈沖T33工/變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制M2.0泵工/變頻轉(zhuǎn)換

9、邏輯控制T34工/變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制M2.1泵工/變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制T37工頻泵增泵判斷時間控制M2.2泵工/變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制T38工頻泵減泵判斷時間控制M3.0故障信號匯總T39工/變頻轉(zhuǎn)換邏輯控制M3.1水位下限故障邏輯M0.0故障結(jié)束脈沖信號M3.2水位下限故障消鈴邏輯M0.1泵變頻啟動脈沖M3.3變頻器故障消鈴邏輯M0.2-M3.4火災(zāi)消鈴邏輯M0.3倒泵變頻啟動脈沖生活/消防雙恒壓的兩個恒壓值是我公司生產(chǎn)的風(fēng)光供水專用變頻器直接設(shè)定的。在本實例中，根據(jù)用戶要求，生活壓力設(shè)定為0.35MPa,消防壓力設(shè)定為0.60MPa。壓力低、壓力高信號分別由變頻器內(nèi)部主控板14腳、15腳給出。供水運行下限頻率、供水運行上限頻率由變頻器程序設(shè)定。在本系統(tǒng)中，運行下限頻率設(shè)為20