變頻恒壓供水設備
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1、南豐變頻恒壓供水系統簡(jiǎn)介 南豐變頻恒壓供水設備系統由plc控制器、變頻調速器、觸摸屏顯示器、交流接觸器、熱繼電器、壓力變送器、水位變送器、流量變送器等其他電控設備以及若干臺立式多級離心泵和一臺井用潛水泵及100m3不銹鋼組合水箱組成，在供水系統的水箱中安裝水位變送器，在總出水管安裝壓力變送器，檢測出水位、壓力，轉換成4~20ma的信號，輸入到plc的模擬量輸入模塊，將檢測到的壓力信號和通過(guò)觸摸屏設置的壓力經(jīng)過(guò)pid運算，通過(guò)控制變頻器的輸出頻率來(lái)調整水泵電機的轉速,以達到保持水壓的恒定;同時(shí)通過(guò)水位檢測，根據水位的高低來(lái)啟停水源井中的潛水泵。同時(shí)，在觸摸屏顯示器上可以顯示各個(gè)電機的電流、頻率、水位、水壓、工頻和變頻運行的時(shí)間以及各泵的運行狀態(tài)。 2、控制對象 根據變頻恒壓供水設備系統現場(chǎng)的實(shí)時(shí)情況，控制現場(chǎng)設備的開(kāi)、關(guān)、運行;潛水泵的開(kāi)啟、停止;變頻器的啟動(dòng)/停止，以實(shí)現恒壓供水的自動(dòng)控制。 3、系統工作原理 該系統具有手動(dòng)和自動(dòng)兩種運行方式: 3.1、手動(dòng)運行方式 選擇手動(dòng)運行方式時(shí) ，根據需要，通過(guò)按啟動(dòng)和停止按鈕，來(lái)控制各水泵。這種方式只在系統出現故障時(shí)使用。 3.2、自動(dòng)運行方式 (1) 啟動(dòng)程序 在自動(dòng)運行時(shí)，首先檢測水泵是否出現故障，如果某臺泵出現故障，則通過(guò)觸摸屏在線(xiàn)修改該水泵的狀態(tài)，把1＃泵設為故障狀態(tài)，則系統啟動(dòng)時(shí)，自動(dòng)不啟動(dòng)該泵。其次檢測蓄水池水位，如果符合要求，則1＃泵變頻交流接觸器吸合，電機和變頻器連通，同時(shí)打開(kāi)1＃泵的電磁閥，通過(guò)檢測壓力的大小 ，plc經(jīng)過(guò)pid運算，此時(shí)變頻器的輸出頻率從0Hz開(kāi)始上升，如果壓力不夠，則上升到50Hz，延時(shí)后，通過(guò)軟啟動(dòng)器，將1＃泵切換到工頻，再啟動(dòng)2＃泵，依次類(lèi)推，直到出水壓力達到設定壓力。 (2) 水泵切換程序 如果出水量減少，出水壓力過(guò)大，則plc控制變頻器的輸出頻率降低，減少出水量來(lái)穩定出水壓力。如果變頻器的輸出頻率在20hz，此時(shí)plc開(kāi)始計時(shí)，如果出水壓力降低 ，則放棄計時(shí);如果出水壓力一直高于設定壓力，到一定時(shí)間后，則根據先投先停的原則，plc將先關(guān)閉正在運行的投入時(shí)間最長(cháng)的泵的電磁閥，再關(guān)閉該泵，直到出水壓力達到設定值。 (3) 啟動(dòng)小功率泵 對于生活用水來(lái)說(shuō)，屬于用水時(shí)段性很強的系統，因此在幾臺水泵中，設置一臺小功率泵。當在用水低谷時(shí)，一臺小功率泵就足可以保持供水壓力，此時(shí)，就可以通過(guò)變頻運行小功率泵，使其工作在低頻狀態(tài)，就可以維持供水系統的水壓穩定。以達到節能的目的。 4、控制系統硬件配置及軟件編程 4.1、硬件配置 (1) plc的配置 可編程控制器采用siemens的s7-300系列cpu-314主機，1個(gè)電源模塊，2個(gè)32位i/o模塊，2個(gè)16位輸出模塊，2個(gè)12位ad模塊，1個(gè)12位da模塊和一個(gè)cp340模塊。cp340和上位機之間通過(guò)rs-485進(jìn)行通信。 (2) 觸摸屏 觸摸屏選用siemens生產(chǎn)的tp270系列，它自身具有豐富的操作系統，可以方面的通過(guò)串行通訊與編程器通信，也可以和plc通過(guò)mpi網(wǎng)進(jìn)行通信。通過(guò)觸摸屏可以實(shí)時(shí)顯示電機電流、管網(wǎng)壓力、水位等工作情況以及各種故障信息;還可以通過(guò)觸摸屏對plc進(jìn)行在線(xiàn)控制。 4.2、軟件編程 (1) plc編程 plc從軟件配置上有系統程序和用戶(hù)程序。系統程序裝配在cpu模塊上隨硬件的產(chǎn)品而來(lái)。用戶(hù)程序是編程器編好程序后輸入到可編程序控制器的存儲模塊，程序是采用塊式結構形式 ，共有5種形式:組織塊(0b)、程序塊(pb)、功能塊(fb)、數據塊(db)。因此，在plc軟件中使各種功能的程序模塊通過(guò)主程序有機的結合起來(lái)。故plc程序主要解決現場(chǎng)各泵的啟動(dòng)程序、切換程序、啟動(dòng)小功率泵;模擬量的處理;與上位機和觸摸屏通信數據的處理功能等。 (2) 觸摸屏程序 觸摸屏程序主要有主畫(huà)面、參數設置、供電回路、反滲透、實(shí)時(shí)曲線(xiàn)、報表統計、故障維護等畫(huà)面組成。 |
