PLC與變頻器控制恆壓供水系統設計方案

2022-05-14 07:52:12 字數 1560 閱讀 5726

隨著變頻調速技術的發展和人們對生活飲用水品質要求的不斷提高,變頻恆壓供水系統已逐漸取代原有的水塔供水系統,廣泛應用於多層住宅小區生活消防供水系統。然而,由於新系統多會繼續使用原有系統的部分舊裝置(如水幫浦),在對原有供水系統進行變頻改造的實踐中,往往會出現一些在理論上意想不到的問題。本文介紹的變頻控制恆壓供水系統,是在對乙個典型的水塔供水系統的技術改造實踐中,根據盡量保留原有裝置的原則設計的,該系統很好的解決了舊裝置需要頻繁檢修的問題,既體現了變頻控制恆壓供水的技術優勢,同時有效的節省了資金。

1、 系統介紹

變頻恆壓供水系統原理,它主要是由plc、變頻器、pid調節器、tc時間控制器、壓力感測器、液位感測器、動力控制線路以及3臺水幫浦等組成。使用者通過控制櫃面板上的指示燈和按鈕、轉換開關來了解和控制系統的執行。

通過安裝在出水管網上的壓力感測器,把出口壓力訊號送入pid調節器,經運算與給定壓力引數進行比較,得出一調節引數,送給變頻器,由變頻器控制水幫浦的轉速,調節系統供水量,使供水系統管網中的壓力保持在給定壓力上;當用水量超過一台幫浦的供水量時,通過plc控制器加幫浦。根據用水量的大小由plc控制工作幫浦數量的增減及變頻器對水幫浦的調速,實現恆壓供水。當供水負載變化時,輸入電機的電壓和頻率也隨之變化,這樣就構成了以設定壓力為基準的閉環控制系統。

同時系統配備的時間控制器和pid控制器,使其具有定時換幫浦執行功能(即鐘控功能,由時間控制器實現)和雙工作壓力設定功能(pid控制器和時間控制器實現)。此外,系統還設有多種保護功能,尤其是硬體/軟體備用水幫浦功能,充分保證了水幫浦的及時維修和系統的正常供水。

2 、工作原理

2.1 執行方式該系統有手動和自動兩種執行方式:

⑴. 手動執行

按下按鈕啟動或停止水幫浦,可根據需要分別控制1#-3#幫浦的啟停。該方式主要供檢修及變頻器故障時用。

⑵. 自動執行

合上自動開關後,1#幫浦電機通電,變頻器輸出頻率從0hz上公升,同時pid調節器接收到自壓力感測器的標準訊號,經運算與給定壓力引數進行比較,將調節引數送給變頻器,如壓力不夠,則頻率上公升到50hz,1#幫浦由變頻切換為工頻,啟2#變頻,變頻器逐漸上公升頻率至給定值,加幫浦依次類推;如用水量減小,從先啟的幫浦開始減,同時根據pid調節器給的調節引數使系統平穩執行。

若有電源瞬時停電的情況,則系統停機;待電源恢復正常後,系統自動恢復執行,然後按自動執行方式啟動1#幫浦變頻,直至在給定水壓值上穩定執行。

變頻自動功能是該系統最基本的功能,系統自動完成對多台幫浦軟起動、停止、迴圈變頻的全部操作過程。

3、電路圖

4、制電路圖

5、原理圖

6、控制流程圖

7、結語

在供水系統中採用變頻調速執行方式,系統可根據實際設定水壓自動調節水幫浦電機的轉速或加減幫浦,使供水系統管網中的壓力保持在給定值,以求最大限度的節能、節水、節地、節資,並使系統處於可靠執行的狀態,實現恆壓供水;減幫浦時採用「先啟先停」的切換方式,相對於「先啟後停」方式,更能確保各幫浦使用平均以延長裝置的使用壽命;同時針對所用3臺電幫浦使用多年、需要定期進行檢修的實際情況,增加了硬體/軟體備用功能,有效延長了裝置的使用壽命;壓力閉環控制,系統用水量任何變化均能使供水管網的服務壓力保持給定,大大提高了供水品質;變頻器故障後仍能保障不間斷供水,同時實現故障消除後自啟動,具有一定的先進性。目前該系統已投入使用,效果明顯。

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