PLC变频恒压供水系统方案设计书7 .docx

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1、精品名师归纳总结封面可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结作者： PanHongliang仅供个人学习PLC 变频恒压供水系统设计 摘 要 介绍了一种替代水塔供水的基于PLC 的恒压供水系统的构成和工作原理。系统采纳变频调速方式自动调剂水泵电机转速或可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结加、减泵。转变以往 “先启后停 ”方式，自动完成泵组软启动及无冲击切换，使水压平稳过渡。变频器故障时系统仍可运行，保证不间 断供水。系统断电复原后可自启动。采纳硬件/软件备用及钟控功能 ， 使 各 泵 进 行 轮 休 ， 延 长 了 设 备 的 机 械 使 用 寿 命 。0 引言随着变频调速

2、技术的进展和人们对生活饮用水品质要求的不断提高，变频恒压供水系统已逐步取代原有的水塔供水系统，广泛应用于多层住宅小区生活消防供水系统。然而，由于新系统多会连续使用原有系统的部分旧设备（如水泵），在对原有供水系统进行变频改造的实践中，往往会显现一些在理论上意想不到的问题。本文介绍的变频掌握恒压供水系统，是在对一个典型的水塔供水系统的技术改造实践中，依据尽量保留原有设备的原就设计的，该系统很好的解决了旧设备需要频繁检修的问题，既表达了变频掌握恒压供水的技术优势，同时有效的节约了资金。1 系统介绍变频恒压供水系统原理如图 1 所示，它主要是由PLC、变频器、PID 调剂器、 TC 时间掌握器、压力传

3、感器、液位传感器、动力掌握线路以及4 台水泵等组成。用户通过掌握柜面板上的指示灯和按 钮 、 转 换 开 关 来 了 解 和 控 制 系 统 的 运 行 。通过安装在出水管网上的压力传感器，把出口压力信号变成4-可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结20mA 的标准信号送入 PID 调剂器，经运算与给定压力参数进行比较，得出一调剂参数，送给变频器，由变频器掌握水泵的转速，调 节系统供水量，使供水系统管网中的压力保持在给定压力上。当用 水量超过一台泵的供水量时，通过PLC 掌握器加泵。依据用水量的大小由 PLC 掌握工作泵数量的增减及变频器对水泵的调速，实现恒压供水。当供水负载变化时，

4、输入电机的电压和频率也随之变化，这 样 就 构 成 了 以 设 定 压 力 为 基 准 的 闭 环 控 制 系 统 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结同时系统配备的时间掌握器和PID 掌握器，使其具有定时换泵运行功能（即钟控功能，由时间掌握器实现）和双工作压力设定功能（ PID 掌握器和时间掌握器实现）。此外，系统仍设有多种爱护功能，特殊是硬件 /软件备用水泵功能，充分保证了水泵的准时修理和系统的正常供水。正常情形（无泵检修）时，各泵的运行次序为1#， 2#， 3#，4#。2 工作原理2.1 运行方式该系统有手动和自动两种运行方式

5、：.手动运行按下按钮启动或停止水泵，可依据需要分别掌握1#-4#泵的启停 。 该 方 式 主 要 供 检 修 及 变 频 器 故 障 时 用 。.自动运行合上自动开关后， 1#泵电机通电，变频器输出频率从0Hz 上升，同时 PID 调剂器接收到自压力传感器的标准信号，经运算与给定压力参数进行比较，将调剂参数送给变频器，如压力不够，就频率上升到 50Hz ， 1#泵由变频切换为工频，启2#变频，变频器逐步上升频率至给定值，加泵依次类推。如用水量减小，从先启的泵开始减，同时依据PID调剂器给的调剂参数使系统平稳运行。如有电源瞬时停电的情形，就系统停机。待电源复原正常后，系统可编辑资料 - - -

6、欢迎下载精品名师归纳总结自动复原运行，然后按自动运行方式启动1#泵变频，直至在给定水压值上稳定运行。变频自动功能是该系统最基本的功能，系统自动完成对多台泵软 起 动 、 停 止 、 循 环 变 频 的 全 部 操 作 过 程 。2.2故 障 处 理2 . 2 . 1故 障 报 警当显现缺相、变频器故障、液位下限、超压、差压等情形时，系统皆能发出声响报警信号。特殊是当显现缺相、变频器故障、液位下限、超压时，系统仍会自动停机，并发出声响报警信号，通知修理人员前来修理。此外，变频器故障时，系统自动停机，此时可切换 至手动方式保证系统不间断供水。2.2.2水泵检修为爱护和检修水泵，要求在系统正常供水状

7、态下，在一段时间间隔内使某一台水泵停运，系统设有水泵强制备用功能（硬件备 用），可随便备用某一台水泵，同时不影响系统正常运行。为了使水泵进行轮休，系统仍设有软件备用功能（钟控功能，由时间掌握器实现），工作泵与备用N 泵具有周期定时切换功能，周期间隔由时 间 控 制 器 设 定： 1 小 时 每 次 9 6 小 时 每 次 连续 可 调 。3 PLC控制系统该系统采纳的是欧姆龙可编程序掌握器 SYSMACCPM2A系可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结列， I/O 点数为 60 点， PLC 编程采纳 OMRON CX-Programmer，它是 Omron PLC 的 32 位视窗

8、软件支持工具，供应完整的编程环境， 可进行离线编程和在线连接和调试，并能实现梯形图与语句表的相互转换。为了提高整个系统的性价比，该系统采纳开关量的输入/输出来掌握电机的启停、定时切换、软起动、循环变频及故障的报警等，而电机转速、水压量等模拟量就由PID 调剂器和变频器来控制。泵组的切换示意图如图2。开头时，如硬件、软件皆无备用（两者同时有效时硬件优先）， 1#泵变频启动，转速从0 开头随频率上升，如变频器频率到达 50Hz 而此时水压仍在下限值，延时一段时间（防止由于干扰而引起误动作）后，1#泵切换至工频运行，同时变频器频率由 50Hz 滑停至 0Hz， 2#泵变频启动，如水压仍不满意，就依次

9、启动 3#、4#泵，泵的切换过程同上。如开头时1#泵备用，就直接启 2#变频，转速从 0 开头随频率上升，如变频器频率到达 50Hz 而此时水压仍在下限值，延时一段时间后，2#泵切换至工频运行，同时变频器频率由 50Hz 滑停至 0Hz，3#泵变频启动，如水压仍不满意，就启动 4#泵，泵的切换过程同上。如 1#、2#泵都备用， 就直接启 3#变频，详细泵的切换过程与上述类同。同样，如 3 台泵（假设为 1#、2#和 3#）运行时， 3#泵变频运行降到 0Hz，此时水压仍处于上限值，就延时一段时间后使1#泵停可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结止，变频器频率从 0Hz 快速上升，如此

10、后水压仍处于上限值，就延时一段时间后使 2#泵停止。这样的切换过程，有效的削减泵的频繁启停，同时在实际管网对水压波动做出反应之前，由变频器快速调 节，使水压平稳过渡，从而有效的防止了高楼用户短时间停水的情况发生。以往的变频恒压供水系统在水压高时，通常是采纳停变频泵，再将变频器以工频运行方式切换到正在以工频运行的泵上进行调剂。这种切换的方式理论上要比直接切工频的方式先进，但其简单引起泵组的频繁启停，从而削减设备的使用寿命。而在该系统中，直接停工频泵，同时由变频器快速调剂，只要参数设置合适，即可实现泵组的无冲击切换，使水压过渡平稳，有效的防止了水压的大范畴波动 及 水 压 太 低 时 的 短 时

11、缺 水 现 象 ， 提 高 了 供 水 品 质 。4 注意事项要 使 系 统 稳 定 的 运 行 ， 有 几 个 参 数 需 特 别 注 意 ：.变 频转 工 频 开关 切 换 时 间TMC设置 TMC 是为了确保在加泵时，泵由变频转为工频的过程中，同一台泵的变频运行和工频运行各自对应的沟通接触器不会同 时吸合而损坏变频器，同时为了防止工频启动时启动电流过大而对 电网产生的冲击，所以在答应范畴内TMC 必需尽可能的小。 .上 下 限频 率 持 续 时间TH和TL变频器运行的频率随管网用水量增大而上升，本系统以变频器可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结运行的频率是否达到上限（下限）、

12、并保持肯定的时间为依据来判断是否加泵（减泵），这个判定的时间就是TH （TL ）。假如设定值过大，系统就不能快速的对管网用水量的变化做出反应。假如设定值过小，管网用水量的变化时就很可能引起频繁的加减泵动作。两 种 情 况 下 都 会 影 响 恒 压 供 水 的 质 量 。5 结束语在供水系统中采纳变频调速运行方式，系统可依据实际设定水压自动调剂水泵电机的转速或加减泵，使供水系统管网中的压力保持在给定值，以求最大限度的节能、节水、节的、节资，并使系统处于牢靠运行的状态，实现恒压供水。减泵时采纳“先启先停 ”的切换方式，相对于 “先启后停 ”方式，更能确保各泵使用平均以延长设备的使用寿命。同时针对

13、所用四台泵均已使用多年、需要定期进行 检修的实际情形，增加了硬件 /软件备用功能，有效延长了设备的使用寿命。压力闭环掌握，系统用水量任何变化均能使供水管网的服 务压力保持给定，大大提高了供水品质。变频器故障后仍能保证不 间断供水，同时实现故障排除后自启动，具有肯定的先进性。目前 该系统已投入使用，成效明显。版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理。版权为潘宏亮个人全部This article includes some parts, including text,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结pictures, and design. Copyright

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