課題五變頻器恒壓供水控制系統(tǒng)設計

/課題五變頻器恒壓供水限制系統(tǒng)設計一、項目描述傳統(tǒng)的生活及生產供水的方法是通過建立水塔維持水壓。但是，建立水塔須要花費財力，水塔還會造成水的二次污染。那么，可不行以不借助水塔來實現恒壓供水呢？當然可以，但是要解決水壓隨用水量的大小變更的問題，通常的方法是:用水量大時，增加水泵數量或提高水泵的轉動速度以保持管網中的水壓不變，用水量小時又需做出相反的調整。這就是恒壓供水的基本思路。溝通變頻器的誕生和PLC的運用為水泵轉速的平滑性連續(xù)調整供應了便利。

恒壓供水限制系統(tǒng)的基本限制策略

接受電動機調速裝置和可編程限制器(PLC)構成限制系統(tǒng)，進行優(yōu)化限制泵組的調速運行，并自動調整泵組的運行臺數，完成供水壓力的閉環(huán)限制，在管網流量變更時達到穩(wěn)定供水壓力和節(jié)約電能的目的。系統(tǒng)的限制目標是泵站總管的出水壓力，系統(tǒng)設定的給水壓力值和反饋的總管壓力實際值進行比較，其差值輸入CPU運算處理后，發(fā)出限制指令，限制運行變量泵電動機的轉速，從而達到給水總管壓力穩(wěn)定在設定的壓力值上。恒壓供水就是利用變頻器的PID或PI功能實現的工業(yè)過程的閉環(huán)限制。即將壓力限制點測的壓力信號(4－20ｍＡ)干脆輸入到變頻器中，由變頻器將其和用戶設定的壓力值進行比較，并通過變頻器內置PID運算將結果轉換為頻率調整信號調整水泵電機的電源頻率，從而實現限制水泵轉速。

供水系統(tǒng)選用原則水泵揚程應大于實際供水高度，水泵流量總和應大于實際最大供水量。二、項目要求

1.水泵功率：7.5kw.

2.恒定壓力：3.5mpa現恒壓供水的方案設計供水系統(tǒng)接受一臺三菱（FX2N系列）PLC限制一臺三菱(FR-E500)變頻器，并通過接觸器切換實現一臺變頻器限制三臺水泵的運轉，為保證系統(tǒng)的牢靠性，本系統(tǒng)接受轉換開關來實現工頻/變頻之間的轉換，在變頻操作方式下，溝通接觸器之間接受互鎖限制方式，同理，在工頻操作方式下，溝通接觸器之間也接受互鎖限制方式。

變頻器接受一電位器設定壓力（也可接受面板內部設定壓力），接受一個壓力傳感器（反饋為4~20mA）檢測管網中壓力，壓力傳感器將信號送入變頻器PID回路，PID回路處理之后，送出一個水量增加或削減信號，限制馬達轉速。如在確定延時時間內，壓力還是不足或過大，則通過變頻器作工頻/變頻切換起動另一臺水泵，使實際管網壓力和設定壓力相一樣。另外，隨著用水量的削減，變頻器自動削減輸出頻率，達到了節(jié)能的目的。四、限制系統(tǒng)硬件選擇及組成圖：電器件選擇：由于電機功率為7.5KW，供水負載為泵類，選用7.5KWE500系列變頻器；PLC選用FX2N48MR；接觸器選用CJX2-2510，線圈電壓AC220V；熱繼電器選用JRS1系列,整定電流20A；熔斷器選用RT0-200A/500V；開關選用梅蘭日蘭NSD160K，額定電流160A；電位器選用1K2W。變頻器及外部接線圖圖1變頻器及外部接線圖PLC外部接線圖圖2PLC外部接線圖五、PLC限制程序及說明1、PLC限制程序說明當管道內實際壓力低于設定壓力時，啟動系統(tǒng)，1#泵變頻運行，當1#泵變頻器頻率超出49HZ時，1#泵退出變頻器運行，切換到工頻；假照實際壓力照舊低于設定壓力時，啟動2#泵變頻運行，當2#泵變頻器頻率超出49HZ時，2#泵退出變頻器運行，切換到工頻；假照實際壓力照舊低于設定壓力時，啟動3#泵變頻運行，當3#泵變頻器頻率超出49HZ時，3#泵退出變頻器運行，切換到工頻，三臺泵全部工頻運行，達到供水量的最大值；假如這時管道內實際壓力高于設定壓力，3#泵由工頻切換到變頻器運行，若實際壓力照舊高于設定壓力，3#泵頻率接著降低，當低于30HZ時，3#泵退出運行；若實際壓力照舊高于設定壓力，2#泵、1#泵依次由工頻切換到變頻器運行，并在頻率低于30HZ時，依次退出運行。2、I/O支配表輸入輸出符號名稱符號名稱X0手/自動轉換Y01#泵工頻接觸器X1啟動Y11#泵變頻接觸器X21#泵酷愛惜Y22#泵工頻接觸器X32#泵酷愛惜Y32#泵變頻接觸器X43#泵酷愛惜Y43#泵工頻接觸器X5上限頻率Y53#泵變頻接觸器X6壓力上限Y6急停接觸器X7頻率下限Y10M1故障X10壓力下限Y11M2故障X111#泵工頻Y12M3故障X122#泵工頻Y14啟動繼電器X133#泵工頻Y15相序愛惜報警X141#泵變頻X152#泵變頻X163#泵變頻X17急停開關X20相序愛惜X21液位下限X22停止按鈕3、PLC程序六、變頻器主要設定參數參數號參數名稱設定值設定功能Pr.1上限頻率60上限頻率設定值Pr.2下限頻率0下限頻率設定值Pr.7加速時間2S加速時間設定值Pr.8減速時間2S減速時間設定值Pr.385V（10V）輸入時頻率50HZPr.42輸出頻率檢測49頻率超49HZ時有輸出信號Pr.50其次輸出頻率檢測30Pr.73輸入電壓00-5VPr.79操作模式2外部操作模式Pr.128PID動作選擇20PID為反作用Pr.129PID比例常數30%Pr.130PID積分時間1SPr.131上限70%壓力上限Pr.132下限50%壓力下限Pr