變頻恒壓供水控制系統(tǒng)
一、控制任務描述
近年來,人們對供水質量和供水系統(tǒng)可靠性的要求不斷提高,再加上目前能源緊缺,變頻恒壓供水成為供水的主要方式。和傳統(tǒng)的供水系統(tǒng)相比, 它具有供水質量高, 靈活性強, 耗電省, 電機起制動平穩(wěn)等優(yōu)點。因此恒壓供水系統(tǒng)成為必然的趨勢。本系統(tǒng)要求由三臺水泵,一臺變頻器,一臺PLC和一個壓力傳感器及若干輔助部件構成,三臺泵協(xié)調工作以滿足供水需要。同時要求有自動/手動兩種工況。將手/自切換開關打到手動狀態(tài)時,三臺水泵由各自的啟停按鈕控制。將手/自切換開關打到自動上,系統(tǒng)進入全自動運行狀態(tài)。自動運行時,
首先變頻啟動第一臺水泵,根據(jù)壓力設定值(根據(jù)管網(wǎng)壓力要求設定) )與壓力實際值的偏差進行PID調節(jié),當?shù)谝慌_泵達到工頻后,若實際壓力值小于設定值,則第一臺泵切到工頻,第二臺泵變頻啟動,以此類推。若當前變頻運行的水泵已達最低頻率,實際壓力值大于設定值,則切斷第一個工頻投運的水泵,將最后一個工頻投運的水泵切變頻,以此類推(減泵原則:先投運先停止),從而使供水管道壓力保持在壓力設定值的上、下限偏差范圍之內。
二、泵組切換圖
根據(jù)任務要求,繪制系統(tǒng)的泵組切換圖。
三、器件選型
根據(jù)控制任務,確定任務實現(xiàn)所需基本硬件(PLC、變頻器、熔斷器、接觸器、熱繼電器、手/自切換開關、指示燈、電壓表、電流表、電流互感器等)。具體評價指標如下:
1、PLC的型號,選型依據(jù)(輸入信號類型、輸出信號類型、是否需通信模塊、是否需擴展輸入輸出等)。
2、變頻器的型號,選型依據(jù)(功率、電壓、是否需要內置PID調節(jié)等)。
3、接觸器的型號,選型依據(jù)(電壓、電流,是否需中間繼電器等)。
4、熱繼電器的型號,選型依據(jù)(額定電流、過載電流等)。
5、控制電路電纜、主電路電纜型號,選型依據(jù)(多大截面積允許多大電流、單股還是多股等)。
6、電壓表型號(尺寸、個數(shù)、量程、是否需其它輔助器件)。
7、電流表型號(尺寸、個數(shù)、量程、所配電流互感器型號)。
8、指示燈型號(尺寸、個數(shù)、電壓、電流等)
9、水泵型號(功率、揚程等)
四、控制方案優(yōu)化
1 、考慮用水的分時段性,將每日24小時按用水曲線分成若干時段,計算出各個時段所需的水泵出口壓力,進行全日變壓,各時段恒壓控制(應該考慮何時修改設定值?時間如何?。孔冾l器運行過程能否讀寫設定值?)。
2、考慮供水的無人值守性,要求當自動運行過程中突然斷電(無停止按鈕按下),重新上電后從初始狀態(tài)開始自動運行(注意變頻器通信控制時,故障再起USS_CTRL中RUN位的處理)。
3、利用OPC技術,開發(fā)基于的恒壓供水監(jiān)控系統(tǒng)。(畫面設計中應包
含供水主畫面,各泵運行狀態(tài)及運行頻率畫面)