一种基于PLC的自动轮换恒压给水方案.pdf
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1、产品与解决方案 一 种基于 P L C的自动轮换恒压给水方案 王 帅 ( 天津中电华利 电器科技集团有限公司,天津 3 0 0 3 0 0 ) 摘要 本文阐述 了某商厦一种可行的恒压给水控制方案,该方案基于 P L C控制,并结合商厦 用水特点,实现 了3台给水泵 以用水量周期为条件的轮换运行、故障 自投、失压报警等功能。 关键词 :P L C ;压力上限;压力下限;频率上限;频率下限;轮换运行 某 商 厦给 水泵 位 于 地下 二 层 ,有 3 台,均 为 1 5 k W ,设计供 水 压力 为 0 7 MP a 。商厦在 白天 用水 量较大, 需同时运行 2台水泵方可满足用水量要求; 而夜
2、 间用水 量极 少 ,只 需一 台水泵 变频运 行 维持水 压即可 ,且昼 夜用水 量较 为规律 。 l 3台水泵运行方式 据此用水量特点,3台给水泵按如下方式运行: 1 )变频起动 l 撑 水泵,用水量不火时,l 撑 水泵在变 频器控制下稳定运行;当用水量加大时, 若 1 水泵已接 近工频运行而水压仍不足, 则将 1 泵切换到工频运行状 态 ,同时变频起动 2 水泵 ,此时当满足用水量要求 。 2 )当夜 晚用 水量减 少 时 ,若 2 水泵 已低速 运 转 而水压 仍超 限 ,2个 信号 同时被 P L C检测 到 ,则 停止工频 运行 的 1 泵 , 由 2 撑 泵变 频运行 维持水压
3、。 3 )第 二天 白天用 水量加大 时,2 水泵切换 到工 频运行状 态 ,同时变频 起动 3 群 水泵 ;夜晚用水 量减 少 ,则停 止 2 牟 水泵 , 由 3 水泵变频运行 维持水压 。 4 ) 第三天白天用水量加大,3 撑 水泵切换到工频 运行 状态 , 同时变频 起动 l 水 泵 ; 夜 晚停止 3 f 水 泵 , 由 1 j 水泵变 频运行 维持水 压 。 5 )第 四天 白天1 舟 水 泵工 频运行 ,2 水泵 变频 运 行 ;夜 晚 1 水泵停 止 ,2 水 泵变频 运行 。水 泵轮 换 运行状 态见 表 1 。 表 1 水 泵轮换 运行 状态 1 水泵 2 撑 水泵 3 #
4、 水泵 白天 工 频运行 变 频运行 停 止 第 个昼 夜 夜晚 停 止 变 频运行 停 止 白天 停止 工 频运行 变 频运行 第 二个昼 夜 夜晚 停止 停止 变 频运行 白天 变频运 行 停止 工 频运行 第三个 昼夜 夜晚 变频运 行 停止 停止 白天 工频运 行 变频运 行 停 止 第四 个昼夜 夜 晚 停 止 变频运 行 停 止 6 8 l 电 璺 | 技 7 lt 2 0 1 2 年 第 7 1# 1 根据 表 1可知 ,第 四个 昼夜水 泵 的运 行状态 开 始重复第一个昼夜 ,即每经过三个昼夜,3台水泵 将完成一个 “ 变频运行一 工频运行一 停止”的完整轮 换过程 。 2
5、主 回路 方案设 计 由于每 一 台水 泵均 有 “ 变频 一 工 频 ”的切 换 过 程 ,故每 台水 泵需要 两 台接 触器 来实现 切换 ,两 台 接触器需要有机械及 电气联锁。3台水泵共需要 6 台接触器 实现 切换功能 。 主 回路原理 如 图 1 所示 。 I # 泵 2 # 泵3 l 录 图 1 三台给水 泵主 回路原理 图 每台水泵均设置手动 自动转换开关,并设置变 频 、 工频 启停按钮 , 在 P L C或 压力传感 器等 故障 时, 能够 手动运 行保持 供水不 致问断 。 3 P L C输 入及输 出信号 该系统的最终执行元件为接触器 ,通过控制不 同 的接触 器 闭合
6、 而控 制 水 泵 的变 频 、工频 运 行 ,3 台水泵 需 3组共 6个控制信 号 ,加 上变频 器起 停信 号 、水压 失压报 警信 号 ,整个 系统共 有 8个输 出信 号 ,见表 2 。 表 2 P LC输 出信号 序号 信号 名称 信 号形式 备注 1 1 泵变 频启停 O 1 信号 互锁 2 1 泵工 频启停 0 l 3 2 泵变 频启停 0 l 信 号互 锁 4 2 泵工频 启停 0 1 5 3 拌 泵变 频启停 0 , 1 信 号互 锁 6 3 泵工 频启停 O l 7 变频 器启 停启停 0 l 8 失压报 警 O l 注 : 0表 不开 关点 断开 , “ 1 ”表 开关
7、 点 闭合 。输入 信 号 意义 同 。 该系统 输入信 号较 输 出信 号多 ,主要 有 3台水 泵 的手 自动 状态信 号 ,故 障信号 ,水压上 、下 限信 号 ,变 频 器运行 频 率上 、下 限信 号 ,变频 器 故障信 号等 。输入信 号 见表 3 。 表 3 P L C输入 信号 序号 信 号名称 信 号形 式 备 注 1 1 泵手 自动 0 1 2 l 撑 泵 故障 0 】 3 2 泵手 自动 0 1 4 2 群 泵 故障 0 1 5 3 # 泵手 自动 0 1 6 3 泵 故障 0 1 7 压 力上 限 0 1 仪表输 出 8 压 力 下限 0 1 仪 表输 出 9 频 率上
8、 限 0 1 变 频器 输出 1 0 频 率 下限 0 1 变 频器 输 出 l 】 变 频器 故障 0 ! 变 频器输 出 1 2 水源 水池低 液位 0 1 来 自液位 计 1 3 系统 起动信 号 0 1 上 升沿有 效 该系统输入信号如上表所示 , 共 1 3 个信 号。由于 系统选用了三菱电机 F R F 7 4 0 变频器,运行频率上限 取其模拟量输出, 故共有 1 2 个 开关量信 号和 1 个 4 2 0 mA 信号。考虑到某一台水泵故障情况下与该水泵 在 手动状 态下 P L C处理结果相 同, 均为另外两 台水泵 变 频一 工频 轮换运行 ,故可将手 自动状 态信号 与故障
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