扫一扫微信关注:水泵变频器,变频供水设备,变频器控制柜服务商,李先生:13823572570
扫一扫微信关注
水泵变频器,变频供水设备,变频器控制柜服务商
咨询专线
李先生:13823572570

变频器控制柜/变频供水设备/水泵变频器

服务热线:13823572570(李)

变频恒压供水资讯
PLC控制的变频器恒压供水系统
PLC控制的变频器恒压供水系统

时间:2013/12/22 21:58:01

  核心提示:1引言水泵作为供水工程中的通用机械,消耗着大量的能源,电耗往往占制水成本的60%以上,在我国,每年水泵的电能消耗占电能总消耗的21%。为了节约降耗,必须采取调节措施使泵站适应负荷变化的运行。本文介绍一...

1 引言

水泵作为供水工程中的通用机械,消耗着大量的能源,电耗往往占制水成本的60%以上,在我国,每年水泵的电能消耗占电能总消耗的21%。为了节约降耗,必须采取调节措施使泵站适应负荷变化的运行。本文介绍一种变频调速恒压供水系统,该系统可根据管网瞬间压力变化,自动调节某台水泵的转速和多台水泵的投入及退出,使管网主干管出口端保持在恒定的设定压力值,并满足用户的流量需求,使整个系统始终保持高效节能的最佳状态。

2 系统主要性能与特点

(1) 可实现恒压变量、双恒压变量等控制方式, 多种启停控制方式, 定压精度≤±1%;
(2) 变频器对电机进行软启软停, 减少设备损耗,延长电机寿命;
(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、断水等故障均能自行诊断并报警。

3 变频恒压供水控制系统设计
3.1 变频器恒压供水系统简介

恒压供水是指用户端不管用水量大小,总保持管网中水压基本恒定,这样,既可满足各部位的用户对水的需求,又不使电动机空转,造成电能的浪费。为实现上述目标,需要变频器根据给定压力信号和反馈压力信号,调节水泵转速,从而达到控制管网中水压恒定的目的。变频器恒压供水系统如图1所示。

PLC控制的变频器恒压供水系统
图1 变频器恒压供水系统连接图


该系统主要由3台水泵、1台变频器、plc、pid及线性压力传感器等组成。其中plc、pid调节器和压力传感器组成闭环反馈控制系统。plc控制各台水泵的运行状态(如工频运行、变频运行、停止),从而控制水泵的运行台数,在大范围上控制供水的流量; pid调节器控制变频器对变频泵进行速度调节,在小范围上控制供水的流量。水泵的速度调节采用变频调速技术,利用变频器对水泵进行速度控制,采用“一变多定”的控制方式,并根据pid调节器输出电流信号驱动变频水泵。

3.2 主电路设计
该系统包括3台水泵电动机m1、m2、m3,其中m1的功率为45kw,m2为22kw,m3为22kw。该系统为一台变频器依次控制每台水泵实现软启动及转速的调节,实现恒压控制。系统具有变频及工频两种运行状态,当变频泵达到水泵额定转速后,如水压在所设定的判断时间内还不能满足恒压值时,系统自动将当前变频泵状态切换为工频状态,并指示下一台泵为变频泵。主电路如图2所示。

PLC控制的变频器恒压供水系统
图2 变频器恒压供水系统主电路


其中接触器km2、km4、km6分别控制m1、m2、m3工频运行,km1、km3、km5分别控制m1、m2、m3变频运行,km0控制变频器的工作。选用西门子公司最新的专用变频器micromaster eco型变频器
西门子micromaster eco型变频器的功能有:
(1) 优化的输入输出功能;
(2) 优化的调试过程:仅12个基本参数设定便可满足绝大多数的hvac应用;
(3) 长电缆运行:电机与变频器的连接电缆长度可达150m而无需加输出电抗器;
(4) 通讯功能:内带的rs-485可简便地与ddc从站或楼宇管理系统连接通讯,速率可达19200bps;
(5) 可与所有感应电机匹配:通过简单的参数设定即可使eco与各种电机适配,eco内带电机保护功能,防止电机过热;
(6) 多电机传动功能:micromaster eco可控制一组电机以同一频率运行;
(7) 捕捉再启动:为确保电源故障恢复后的正确自动再启动,即使电机还在运转,控制系统会控制变频器输出与电机同步的频率;
(8) 能耗的优化:在达到给定值后,控制系统会自动优化电机的能耗;
(9) 高启动转矩:即使在长时间的运行之后,microma- ster eco仍可确保各种泵类负载的稳定启动,在加速时,会自动提供附加的启动转矩;
(10) 内带pid控制模块:pid功能可与外部的传感器直接连接,可以实现精确的流量、压力或温度控制,可接收0~10v,0~20ma或4~20ma标准反馈信号。闭环系数均可调节以实现不同应用时优化、准确的控制。

3.3 控制电路设计
控制电路包括继电器控制电路及plc控制电路。继电器控制电路图如图3所示。

PLC控制的变频器恒压供水系统
图3 继电器控制电路


其中接触器km2、km4、km6分别控制m1、m2、m3工频运行,km1、km3、km5分别控制m1、m2、m3变频运行,km0控制变频器的工作。ka0~ka6为中间继电器,它们分别控制km0~km6工作。hl0~hl6为指示灯,其中hl0为电源指示灯,hl1~hl3分别指示m1~m3的工频运行,hl4~hl6分别指示m1~m3的变频运行。

PLC控制的变频器恒压供水系统
图4 系统plc控制电路


图4给出了系统的plc控制电路。图4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为压力上限,p2为压力下限,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~ka6为中间继电器,它们分别控制km0~km6工作。

3.4 pid调节器电路
pid调节器电路如图5所示,pid调节器的引脚11、12为电流输出信号,接图1中的变频器的引脚3、4,pid调节器的引脚18接图3中的plc输入端子x4,pid调节器的引脚19接图3中的plc输入端子x5。pid调节器接受压力传感器送来的压力信号,自动调整变频器的频率给定输入,从而控制变频器的输出电压,进而控制变频泵的转速,实现变频泵水流量的稳定控制。

PLC控制的变频器恒压供水系统
图5 pid调节器电路


4 结束语

变频恒压供水在企业及高层生活小区的应用越来越广泛,它可取代传统的水塔、高位水箱或气压罐等供水方式,不仅节能效果显著,还可以极大地改善系统的工作性能,并能延长系统的使用寿命,具有良好的技术、经济效益。

参考文献
[1] 郑 忠. 新编工厂电气设备手册. 北京:兵器工业出版社,1994
[2] micromaster eco变频器编程手册
[3] 韩安荣. 通用变频器及其应用(第二版). 北京:机械工业出版社,2000

作者简介
罗雪莲(1967-) 女 副教授 主要从事可编程控制器及计算机控制系统等方面的教学、研究与开发。

扫一扫微信关注:水泵变频器,变频供水设备,变频器控制柜服务商,李先生:13823572570
  • 地址:广东省深圳市宝安区沙井新桥新玉路圣佐治工业园8幢3楼  公司名:深圳市科沃电气技术有限公司(国家级高新技术企业)  备案许可:粤ICP备16115414号-2   
  • 欢迎来电咨询:李先生-13823572570(微信号同手机号)     QQ:81515319  点击这里给我发消息 (如无法点击直接交谈,请添加QQ号81515319为好友)
  • 友情链接:变频器网 PLC控制系统 工业软件网 大容量离心机