一.恒壓供水系統
供水系統又稱(chēng)為供水設備,是國民經(jīng)濟中生產(chǎn)生活不可缺少的重要組成。傳統供水設備存在占地面積大,水質(zhì)易污染,基礎建設投資大,而且最為主要的缺點(diǎn)是水壓在大多情況不能保持恒定,容易出現水壓不足,導致部分設備不能正常工作,甚至出現無(wú)水斷水現象,嚴重影響人民的日常生產(chǎn)生活。
恒壓供水系統正是為解決壓力不足,無(wú)法到達用戶(hù)用水的高度或流量,而專(zhuān)門(mén)研發(fā)設計的新型環(huán)保節能的專(zhuān)業(yè)系統設備。其原理是將管網(wǎng)中的實(shí)際壓力通過(guò)專(zhuān)業(yè)壓力傳感器采集后反饋到控制系統中與系統中給定壓力進(jìn)行比較,當管網(wǎng)壓力不足時(shí),變頻器增大輸出頻率,水泵轉速加快,供水量增加,迫使管網(wǎng)壓力上升。反之,如果水網(wǎng)壓力較大時(shí),變頻器減小輸出功率,水泵轉速減慢,供水量減小,管網(wǎng)壓力下降,保持恒壓供水。供水系統一般由水泵機組,變頻控制柜,人機界面與PLC控制柜,隔膜壓力罐,壓力傳感器和一些輔件構成。其中臺達變頻調速技術(shù)是一種新型成熟的交流電機無(wú)極調速技術(shù),它以其獨特優(yōu)良的控制性能被廣泛應用于速度控制領(lǐng)域,特別是供水行業(yè)中。由于安全生產(chǎn)和供水質(zhì)量的特殊需要,對恒壓供水壓力有著(zhù)嚴格的要求,因而其變頻調速技術(shù)得到了更加深入的應用。恒壓供水方式由于采用全套臺達自動(dòng)化技術(shù)中的PLC與人機界面,所以其具有技術(shù)水平先進(jìn)、水壓實(shí)現恒定、操作方式簡(jiǎn)單、工作運行可靠、節約電力能源、自動(dòng)化程度高, 在泵站供水中可完成以下功能:
。1)保持水管壓力恒定,保證供水流量;
。2)控制方式可實(shí)現手動(dòng)控制/自動(dòng)控制之間的自由切換;方便正常運行與檢修處理;
。3)多臺水泵之間能夠實(shí)現定時(shí)自動(dòng)順序切換,保證水泵的使用頻率,以防水泵用長(cháng)時(shí)間使用或長(cháng)時(shí)間不不使用出現損害;
。4)系統睡眠與喚醒,系統能夠通過(guò)對水壓的實(shí)時(shí)監控與人機界面的設置進(jìn)入睡眠與喚醒,當外界停止用水時(shí),系統處于睡眠狀態(tài),直至有用水需求時(shí)自動(dòng)喚醒;
。5)通過(guò)操作界面的給定與調整修改PID參數,滿(mǎn)足實(shí)際使用要求;
。6)泵組及主回路及線(xiàn)路保護檢測報警,信號顯示等;
二.系統配置:
本系統主要選用:
臺達PLC DVP32ES00 R2
臺達人機界面 DOP-BO5S100 65536 Colors
變頻器 VFD系列三相380VAC
(一)PLC DVP32ES00 R2
臺達DVP-ES系列PLC
臺達PLC以高速、穩健、高可靠度而著(zhù)稱(chēng),廣泛應用于各種工業(yè)自動(dòng)化機械;
本系列是順序控制主機的代表,提供小型PLC最具經(jīng)濟效益的解決方案。
臺達DVP-ES系列PLC型號特性:
1. 主機點(diǎn)數:14 / 24 / 32 / 40 / 60 (本系統選用24點(diǎn))
2. 最大I/O點(diǎn)數:256點(diǎn) (本系統選用24點(diǎn))
3. 程序容量:4K Steps
4. 通訊端口:內置RS-232與RS-485,兼容MODBUS ASCII / RTU通訊協(xié)議。 (其中RS232用來(lái)與PC以及人機界面通訊,RS485用來(lái)與變頻器通訊)
5. 高速脈沖輸出:支持2點(diǎn)(Y0, Y1)獨立高速脈沖輸出功能,最高可達10kHz。
6. 內置四點(diǎn)高速計數器:
臺達DVP-ES系列PLC最佳應用:
指單一計數器最高計數范圍 圓織機、電梯控制、包裝機、送料機、電容剪腳機(步進(jìn)電機控制)、食品加工機、景觀(guān)噴水池
本系統I/O對照表
I/0對照表
名稱(chēng) 功能 地址
輸
入
信
號 變頻器故障 X0
變頻器頻率達到 X1
1KM 1#變頻器轉 X2
3KM 2#變頻器轉 X3
5KM 3#變頻器轉 X4
7KM 4#變頻器轉 X5
1FR 1#水泵故障 X6
2FR 2#水泵故障 X7
3FR 3#水泵故障 X10
4FR 4#水泵故障 X11
無(wú)水信號 X12
自動(dòng) X13
手動(dòng) X14
X15
輸
出
信
號 2KA 變頻運行 Y0
1KM 1#泵變頻 Y1
2KM 1#泵工頻 Y2
3KM 2#泵變頻 Y3
4KM 2#泵工頻 Y4
5KM 3#泵變頻 Y5
6KM 3#泵工頻 Y6
7KM 4#泵變頻 Y7
8KM 4#泵工頻 Y10
1KA 手動(dòng)控制 Y11
Y12
Y13
Y14
Y15
Y16
Y17
(二)人機界面 DOP-BO5S100 65536 Colors
本系統通過(guò)人機界面與PLC的連接對整個(gè)系統實(shí)現實(shí)時(shí)監控與操作;
DOP-BO5S100 65536 Colors具有價(jià)格便宜,使用方便,編程界面簡(jiǎn)單,功能較強等特點(diǎn);
主要操作界面如下:
保護畫(huà)面:平時(shí)作為系統啟動(dòng)主畫(huà)面和實(shí)現屏保功能;
主控畫(huà)面:進(jìn)入各個(gè)監視與控制畫(huà)面;
運行控制畫(huà)面一:實(shí)現控制系統的手動(dòng)與自動(dòng)切換,對各泵單獨進(jìn)行手控啟動(dòng)與停止,進(jìn)行自動(dòng)控制的手動(dòng)與停止;
運行控制畫(huà)面二:水泵選擇,人為的禁止某臺水泵的啟停,起到保護水泵的作用;
參數設置畫(huà)面:對主要參數進(jìn)行控制設定
運行狀態(tài)畫(huà)面:選擇進(jìn)入各狀態(tài)畫(huà)面;
運行數據畫(huà)面:系統運行的主要參數顯示;
系統示意圖顯示畫(huà)面:顯示水壓情況,各個(gè)水泵的實(shí)際情況;
故障記錄畫(huà)面:記錄設備運行時(shí)間內的故障記錄,為診斷與分析系統提供條件;
故障解鎖畫(huà)面:對故障自鎖進(jìn)行解除確認復位;
壓力設定畫(huà)面:根據實(shí)際情況對水壓進(jìn)行設定;
定時(shí)換泵畫(huà)面:顯示各泵運行時(shí)間,啟動(dòng)與設定換泵時(shí)間;
(三)變頻器
變頻器采用VFD系列三相380VAC產(chǎn)品;與PLC采用RS485通訊,進(jìn)行具體數據通訊,另外模擬量輸入口直接采集壓力傳感器信號,數字量口進(jìn)行運行控制與反饋;
變頻器在本系統的主要作用主要是兩個(gè)方面:首先,實(shí)現對各水泵電機的軟啟動(dòng)與軟停止,因為每臺電機的投入都是從0HZ一致平穩遞加到最大使用頻率直到超過(guò)50HZ變速投入工頻運行,而當水壓過(guò)大時(shí),也是將電機頻率由當前頻率緩慢下降,直到0HZ,退出運行;其次,實(shí)時(shí)變速控制,其本在實(shí)際適用條件下,任何時(shí)候都有一臺水泵電機是運行在變速情況下的,即能夠在水壓上實(shí)現其平穩性。