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PLC+风光变频器的小区恒压供水控制应用实例

   日期:2008-10-27     来源:山东新风光电子科技发展有限公司(原山东风光电子有限责任公司)     作者:管理员    

要:本文介绍了风光变频器在某生活小区双恒压供水系统中的应用情况。

关键词:风光变频器 PLC 恒压供水

Abstract: This article introduces Fengguang inverter in the some small-unit residential area double constant pressure water supply control application example situation.

Key words: Fengguang inverter PLC Constant pressure water supply

1 引言

  本文是针对某生活小区实际情况,结合用户生活/消防双恒压供水控制的要求,我们进行改造的一些心得。现将其中的改造情况介绍如下。

  众所周知,恒压供水系统对于生活小区是非常重要的,例如在生活小区供水过程中,若自来水供水因故压力不足或短时断水,可能影响居民生活。又如当发生火警时,若供水压力不足或无水供应,不能迅速灭火,可能引起重大损失和人员伤亡。所以,生活小区采用生活/消防双恒压供水系统,具有较大的经济和社会意义。

  基于上述情况,我公司对某生活小区供水系统进行改造,采用西门子PLC作为主控单元。利用风光供水变频器,根据系统状态可快速调整供水系统的工作压力,达到恒压供水的目的。改造提高了系统的工作稳定性,得到了良好的控制效果。

2 用户现场情况

  如图1所示,市网自来水用高低水位控制器EQ来控制注水阀YV1,自动把水注满储水水池,只要水位低于高水位,则自动向水箱注水。水池的高低水位信号也直接送给PLC,作为水位报警。为了保持供水的连续性,水位上、下限传感器高低距离较少。生活用水和消防用水共用二台泵,平时电磁阀YV2处于失电状态,关闭消防管网,二台泵根据生活用水的多少,按一定的控制逻辑运行,维持生活用水低恒压。当有火灾发生时,电磁阀YV2得电,关闭生活用水管网,二台泵供消防用水使用,并维持消防用水的高恒压值。火灾结束后,二台泵改为生活供水使用。

图1 生活/消防双恒压供水系统示意图

现场设备参数如下:

型号 65-315(I)A

流量 56m3/h

扬程 110m

效率 56%

转速 2900r/min

电机功率 37KW

3 系统控制要求

  用户对二泵生活/消防双恒压供水系统的基本要求是:

⑴生活供水时,系统低恒压运行,消防供水时高恒压值运行。

⑵二台泵根据恒压的需要,采取先开先停的原则接入和退出。

⑶在用水量小的情况下,如果一台泵连续运行时间超过1天,则要切换下一台泵,系统具有倒泵功能,避免一台泵工作时间过长。

⑷二台泵在启动时都要有软启动功能。

⑸要有完善的报警功能。

⑹对泵的操作要有手动控制功能;手动只在应急或检修时使用。

4 设备选型

1)风光JD-BP32-XF型供水变频器

  JD-BP32-XF型是山东新风光电子公司推出的专用于供水变频器,使用空间电压矢量控制技术适用于各类自控场合。在恒压供水中可以采用这类变频器。JD-BP32-XF型变频器除具有变频器的一般特性外,还具有以下特性:水压高、水压低输出接口,变频器运行上限、下限频率(可以任意设定),可以方便地进行双压力控制,内置智能PI控制,以上功能非常适用于供水控制要求。在本例中选用JD-BP32-37F(37KW)风光供水变频器拖动用户水泵。

2PLC选型

控制系统的IO点及地址分配

  根据图1所示及控制要求,统计控制系统的输入、输出信号的名称,代码及地址编号如下表1所示。水位上、下限信号分别为I0.1、I0.2。

输入输出点/代码及地址编号表1

名 称

代 码

地址编码

输入信号

手动和自动消防信号

SA1

I0.0

水池下限信号

SLL

I0.1

水池上限信号

SLH

I0.2

变频器报警信号

SU

I0.3

消铃按钮

SB7

I0.4

试灯按钮

SB8

I0.5

水压低信号

SY1

I0.6

水压高信号

SY2

I0.7

输出信号

1#泵工频运行接触器及指示灯

KM1,HL1

Q0.0

1#泵变频运行接触器及指示灯

KM2,HL2

Q0.1

2#泵工频运行接触器及指示灯

KM3,HL3

Q0.2

2#泵变频运行接触器及指示灯

KM4,HL4

Q0.3

变频器开停机控制

KA2

Q0.5

生活/消防供水转换电磁阀、压力转换

YV2

KA1

Q1.0

水池水位下限报警指示灯

HL5

Q1.1

变频器报警指示灯

HL6

Q1.2

火灾报警指示灯

HL7

Q1.3

报警电铃

HA

Q1.4

PLC系统选型

  系统共有开关量输入点8个,开关量输出点10个,选用西门子主机CPU222(8入继电器出)1台,加上扩展模块EM222(8继电器输出)1台。即可满足用户供水控制要求

3)压力传感器

  在供水系统中,压力传感器既可以采用压力变送器,也可以采用远传压力表。在本例中采用远传压力表,压力表相应接线端子接到变频器主控板3脚、4脚、5脚即可。

5 电气控制系统原理图

  电气控制系统原理图包括主电路图、控制电路图及PLC外围接线图三部分。

1)主电路图

  如图2所示为电控系统主电路。二台电机分别为M1、M2。接触器KM1、KM3,分别控制M1、M2的工频运行;接触器KM2、KM4,分别控制M1、M2的变频运行;FR1、FR2分别为二台水泵电机过载保护用的热继电器;QS1、QS2和QS3分别为变频器和二台泵电机主电路的隔离开关;FU1、FU2为主电路的熔断器;BPQ为风光供水专用变频器。

图2主电路图

2)控制电路图

  如图3所 示为电控系统电路。图中SA为手动/自动转换开关,SA打在1的位置为手动控制状态,打在2的状态为自动控制状态。手动运行时,可用按钮SB1~SB6控制二台泵的起/停和电磁阀YV2的通/断;自动运行时,系统在PLC程序控制下运行。

图中的HL8为自动运行状态电源指示灯。

图3电控系统控制电路图

3PLC接线图

 
  
  
  
  
 
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