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“一拖三”变频改造方案实现厂区恒压供水

作者:时间:2018-08-20来源:网络收藏

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201808/387235.htm

4.3 电路设计

电路包括继电器电路及PLC 控制电路,PLC 控制电路原理如图4所示。

图中SA7 为手动/自动控制转换开关,SA8 为自动起/停控制转换开关,P1、P2 为管网压力信号(PID输出信号),SA1为1#水泵手动起动开关,SA2为1# 水泵手动停止开关,SA3 为2# 水泵手动起动开关,SA4 为2# 水泵手动停止开关,SA5 为3# 水泵手动起动开关,SA6为3#水泵手动停止开关,KA0耀KA6为中间继电器,分别控制KM0耀KM6工作。

4.4 系统工作过程

可编程控制器在工作过程中的输入、输出信号的符号及功能如表1 所列。

4.4.1 系统的启动

加上启动信号(X4)后,此信号被保持,当条件满足(即X2 亮)时,开始启动程序,由PLC控制1#电机变频运行(Y1、Y0、Y7 亮),同时定时器T0 开始计时(10 s),若计时完毕X2 仍亮,则关闭Y1、Y0(Y7 仍亮),T1 延时1 s,延时是为了:一是使开关充分熄弧,防止电网倒送电给,烧毁;二是让减速为0,以重新启动另一台电机。延时完毕,1#电机投入工频运行,2#电机投入变频运行,此时Y2、Y3、Y0、Y7亮,同时定时器T2开始计时(10 s),若计时完毕X2 仍未灭,则关闭Y3、Y0(Y2、Y7仍亮),T3 延时1 s,延时完毕,将2#机投入工频运行,3# 电机投入变频运行(此时Y2、Y4、Y5、Y0、Y7 亮),再次等待Y7 灭掉后,则整个启动程序执行完毕,转入正常运行调节程序,此后启动程序不再发生作用,直到下一次重新启动。在启动过程中,无论几台电机处于运行状态,X2 一旦灭掉,则应视为启动结束(Y7 灭掉),转入相应程序。综合整个启动过程,要完成3 台电机的启动最多需要22 s。

4.4.2 模拟调节

运行过程中,若模拟调节期间上、下限值均未达到(即X1、X2 灭),则变频器处于模拟调节状态(此时相应电机运行信号和Y0 亮)。

若达到模拟调节上限值(X1 亮),则定时器T4马上开始定时(3 s),定时过程中监控X1,若X1又灭,则关闭定时器,继续摸拟调节;若T4 定时完毕,X1 仍亮,则启动输出低速(Y8 亮),进行多段速调节,同时定时器T5 开始定时(3 s)。定时完毕,若X1仍亮,则关闭此多段速,启动输出更低速(Y9),同时定时器T6 定时(如10 s),定时完毕,若X1仍亮,则关掉Y9,此后X0 很快会通,转入切换动作程序。在此两级多段速调节过程中,无论何时,若X0 亮,则会关闭相应多段速和定时器,同时进行切换动作,即转入切换程序,同样,若无论何时,X1 灭掉,则关闭运行多段速和定时器,转入模拟调节。

若达到模拟调节下限值(X2 亮),则定时器T7马上开始定时(3 s),定时过程中监控X2,若X2又灭,则关闭定时器,继续摸拟调节,若T7 定时完毕,X2仍亮,则启动输出高速(Y9),进行多段速调节,同时定时器T8 开始定时(3 s),定时完毕。若X2仍亮,则关闭此多段速,启动输出更高速(Y8),同时定时器T9 定时(如10 s),定时完毕。若X2仍亮,则关掉Y9,此后X3 很快会通,转入加电机动作程序。在此两级多段速调节过程中,无论何时,若X3 亮,则会关闭相应多段速和定时器,同时进行加电机动作,即转入加电机程序。同样,若无论何时X2 灭掉,则关闭运行多段速和定时器,转入模拟调节。

4.4.3 电机切换

电机切换程序分为电机切除程序和加电机程序两部分。电机切除程序动作的条件是:启动结束后无论何时X0 亮,一旦条件满足,即由PLC 根据电动机的运行状态来决定切换相应电机,切换时只能切换工频运行电机。

若工作状态是一台变频一台工频,则立即切除工频电机,然后计数值减1,即完成此过程,再由调节程序运行,调节至满足要求为止。

若3 台电机同时工作,则应由PLC来决定切除相应的工频运行电机。切除依据是3台电机对应计数器的大小,谁大切谁,切除掉一台后,要由定时器定时(如5 s)等待,以便变频器调节一段时间,防止连续切除动作。这主要是考虑到本系统的非线性和大小惯性因素而采取的措施。

加电机程序,其动作程序是:启动结束后无论何时X2亮,一旦条件满足(X3亮),立即关掉变频运行电机和变频器,延时一段时间后(原因同上),将原变频运行电机投入工频运行,同时打开变频器和将要启动电机的变频开关,完成加电机过程。

同样,若原有2 台电机工频工作,则X3 一亮,立即开始加另一台电机(无延时),加电机依据是判断计数值,谁小加谁。但加电机完成以后,定时器要开始定时(如5 s)等待,让变频器调节一段时间,防止连续加电机动作。

5 系统主要性能与特点

1)由于供水管网系统较大,致使管网末端水压严重滞后出口压力,所以系统的一个显著特点是管网末端水压变化较大,不利于实现恒压精确控制。

2)变频器对电机进行软启动,减少了设备损耗,延长了电机寿命。

3)具有自动、手动及异地操作功能。

4)智能化控制,可任意修改参数指令(如压力设定值、控制顺序、控制电机数量、压力上下限、PID值、加减速时间等)。

5)具有完善的电气安全保护措施,对过流、过压、欠压、过载、断电等故障均能自行诊断并报警。

6 结语

水泵变频改造前,一、二期平均每天各运行2台水泵,年耗电150 万kW·h,改造实施后,年耗电85 万kW·h,每年仅节约电费达26 万元,所以此次设备投入费用在短期内可回收成本。


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关键词: 控制 变频器

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