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1、PLC风光变频器一拖五供水控制系统 1.用户现场情况 如图1所示，市网自来水用高低水位控制器EQ来控制注水阀YV1，自动把水注满储水水池，只要水位低于高水位，则自动向水箱注水。水池的高低水位信号也直接送给PLC，作为水位报警。为了保持供水的连续性，水位上、下限传感器高低距离较少。生活用水和消防用水共用五台泵，平时电磁阀YV2处于失电状态，关闭消防管网，五台泵根据生活用水的多少，按一定的控制逻辑运行，维持生活用水低恒压。当有火灾发生时，电磁阀YV2得电，关闭生活用水管网，五台泵供消防用水使用，并维持消防用水的高恒压值。火灾结束后，五台泵改为生活供水使用。 图1 生活/消防双恒压供
2、水系统示意图 现场设备参数如下: 型号 80GDL54-14×7 流量 54m3/h 扬程 98m 效率 70% 转速 2900r/min 电机功率 22KW 电机数量 5台 3.系统控制要求 用户对五台泵生活/消防双恒压供水系统的基本要求是： ⑴生活供水时，系统低恒压运行，消防供水时高恒压值运行。 ⑵五台泵根据恒压的需要，采取先开先停的原则接入和退出。 ⑶在用水量小的情况下，如果一台泵连续运行时间超过1天，则要切换下一台泵，系统具有倒泵功能，避免一台泵工作时间过长。 ⑷五台泵在启动时都要
3、有软启动功能。 ⑸要有完善的报警功能。 ⑹对泵的操作要有手动控制功能；手动只在应急或检修时使用。 4.设备选型 （1）风光JD-BP32-XF型供水变频器 JD-BP32-XF型是山东新风光电子科技发展有限公司推出的专用供水变频器，使用空间电压矢量控制技术适用于各类自控场合。在恒压供水中可以采用这类变频器。JD-BP32-XF型变频器除具有变频器的一般特性外，还具有以下特性：水压高、水压低输出接口，变频器运行上限、下限频率（可以任意设定），可以方便地进行双压力控制，内置智能PI控制，以上功能非常适用于供水控制要求。在本例中选用JD-BP32-22F（22KW）风光供水变频器拖动用
4、户水泵。 （2）PLC选型 ①控制系统的I/O点及地址分配 根据图1所示及控制要求,统计控制系统的输入、输出信号的名称，代码及地址编号如下表1所示。水位上、下限信号分别为I0.1、I0.2。 输入输出点/代码及地址编号表1 名 称 代 码 地址编码 输入信号 手动和自动消防信号 SA1 I0.0 水池下限信号 SLL I0.1 水池上限信号 SLH I0.2 变频器报警信号 SU I0.3 消铃按钮 SB7 I0.4 试灯按钮 SB8 I0.5 水压低信号 SY1 I0.6 水压高信号 S
5、Y2 I0.7 输出信号 1#泵工频运行接触器及指示灯 KM1,HL1 Q0.0 1#泵变频运行接触器及指示灯 KM2,HL2 Q0.1 2#泵工频运行接触器及指示灯 KM3,HL3 Q0.2 2#泵变频运行接触器及指示灯 KM4,HL4 Q0.3 3#泵工频运行接触器及指示灯 KM5,HL5 Q0.4 3#泵变频运行接触器及指示灯 KM6,HL6 Q0.5 4#泵工频运行接触器及指示灯 KM7,HL7 Q1.0 4#泵变频运行接触器及指示灯 KM8,HL8 Q1.1 5#泵工频运行接触器
6、及指示灯 KM9,HL9 Q1.2 5#泵变频运行接触器及指示灯 KM10,HL10 Q1.3 生活/消防供水转换电磁阀、压力转换 火灾报警指示灯 YV2,HL11 KA1, Q1.4 水池水位下限报警指示灯 HL12 Q1.5 报警电铃 HA Q1.6 变频器开停机控制 KA2 Q1.7 ②PLC系统选型 系统共有开关量输入点8个，开关量输出点14个,选用西门子主机CPU222（8入6继电器输出）1台，加上扩展模块EM222（8继电器输出）1台。即可满足用户供水控制要求 （3）压力传感器 在供水系统中，压力传感器既可以采用压力变送器，也
7、可以采用远传压力表。在本例中采用远传压力表，压力表相应接线端子接到变频器主控板3脚、4脚、5脚即可。 5.电气控制系统原理图 电气控制系统原理图包括主电路图、控制电路图及PLC外围接线图三部分。 （1）主电路图 如图2所示为电控系统主电路。五台电机分别为M1、M2、M3、M4、M5。接触器KM1、KM3、KM5、KM7、KM9，分别控制M1、M2、M3、M4、M5的工频运行；接触器KM2、KM4、KM6、KM8、KM10，分别控制M1、M2、M3、M4、M5的变频运行；FR1、FR2、FR3、FR4、FR5分别为五台水泵电机过载保护用的热继电器；QS1、QS2、QS3、QS4、
8、QS5、QS6分别为变频器和五台泵电机主电路的隔离开关；FU1、FU2、FU3、FU4、FU5为主电路的熔断器；BPQ为风光供水专用变频器。 图2主电路图 （2）控制电路图 如图3所示为电控系统电路。图中SA为手动/自动转换开关，SA打在1的位置为手动控制状态，打在2的状态为自动控制状态。手动运行时，可用按钮SB1~SB12控制五台泵的起/停和电磁阀YV2的通/断；自动运行时，系统在PLC程序控制下运行。 图中的HL13为自动运行状态电源指示灯。 图3电控系统控制电路图 （3）PLC接线图 下图4所示为PLC及扩展模块外围接线图。火灾时，火灾信号SA1被触动，I
9、0.0为1。 图4双恒压供水控制系统及扩展模块的外围接线图 6.系统程序设计 （1）程序中使用的PLC内部器件及功能，如下表2所示： 器件地址 功 能 器件地址 功 能 VB400 变频工作泵的泵号 M0.4 复位当前变频泵运行脉冲 VB401 工频运行泵的台数 M0.5 当前泵工频运行启动脉冲 VD410 倒泵时间存储器 M0.6 新泵变频启动脉冲 T33 工/变频转换逻辑控制 M2.0 泵工/变频转换逻辑控制 T34 工/变频转换逻辑控制 M2.1 泵工/变频转换逻辑控制 T37 工
10、频泵增泵判断时间控制 M2.2 泵工/变频转换逻辑控制 T38 工频泵减泵判断时间控制 M3.0 故障信号汇总 T39 工/变频转换逻辑控制 M3.1 水位下限故障逻辑 M0.0 故障结束脉冲信号 M3.2 水位下限故障消铃逻辑 M0.1 泵变频启动脉冲 M3.3 变频器故障消铃逻辑 M0.2 - M3.4 火灾消铃逻辑 M0.3 倒泵变频启动脉冲 生活/消防双恒压的两个恒压值是风光供水专用变频器直接设定的。在本系统中，根据用户要求，生活压力设定为0.35MPa,消防压力设定为0.60MPa。 压力低、压力高信号分别由变频器内部主控板14脚、15脚给出。供水运行下限频率、供水运行上限频率由变频器程序设定。在本系统中，运行下限频率设为20Hz, 运行上限频率设为50Hz。 （2）PLC供水控制系统流程图如下图5示: 图5流程图 （3）该系统PLC控制程序如下：
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