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PLC 与变频器构成的恒压供水体例

  恒压供水调速体例也许达成水泵电动机无级调速,可按照用水量的改变(实质上为供水管网的压力改变)主动调治体例的运转参数,正在用水量爆发改变时依旧水压恒定以餍足用水条件,是当今前辈、合理的节能型供水体例,且手艺日趋成熟。

  PLC 与变频器运用到恒压负责体例后,使体例运转牢靠,负责精度高既减削了人力又朴实了能源,同时正在变频器软启动下,使电机、水泵的应用寿命获得拉长。

  图1 中弧线 是阀门统统翻开时供水体例的阻力特点弧线 是额定转速时泵的扬程特点弧线,供水体例的使命点为A,流量为qa,扬程为ha,电动机的轴功率与面积O-qa-A-ha-O 成正比。要将流量节减为qb的紧要调治本事有两种:古板本事是依旧电动机(水泵)的转速稳定,将阀门合小,阻力特点如弧线 所示,使命点移至B点流量为qb,扬程为hb,电动机的轴功率与面积Oqb-B-hb-O成正比。采用变频调速是依旧阀门的开度稳定,下降电动机(水泵)的转速,这时扬程特点弧线 所示,使命点移至C 点,流量仍为qb,但扬程为hc,电动机的轴功率与面积O-qb-Chc-O成正比,达成了节能的目标。

  体例变频调速由PLC 与变频器配合告终,其道理如图2 所示。正在水站出水管处安放一个压力传感器,变送器担任将传感器压力信号转换为1耀5 V直流电压信号送入PLC 的闭环负责模块,该信号与压力给定值比拟较,并经PID运算,由模块输出一个4耀20 mA(也可为0耀10 V)的负责信号送往变频器,负责变频器输出频率,达成电动机的无级调速,到达输出供水管水压牢固正在所设定的压力。

  图2中,接触器K1,K2,K3 使水泵使命正在工频形态,而K4 ,K5 ,K6 则与变频器输出相连使水泵使命正在变频形态,研究到每台水泵不行同时使命正在工频与变频形态,正在电气筑造上采用接触器联锁珍惜。初始形态,变频器输出维系正在第一台水泵电机上,管网压力上升,当压力小于给定值,需求加泵时,由变频器的继电器输出端口发出信号到PLC,由PLC 负责切换流程。变频器休止输出(变频器树立为自正在泊车),愚弄水泵的惯性将第一台水泵切换到工频运转,变频器维系到第二台水泵上起动并运转,以此类推,将第二台水泵切换到工频运转,变频器维系到第三台水泵上起动并运转。

  需求减泵时,体例将循序将第一台水泵休止,第二台水泵休止,这时,变频器维系正在第三台水泵上。

  这种体例确保万世有一台水泵正在变频运转,三台水泵中的任一台都可以变频运转。如许,智力做到无论用水量怎样转化都可依旧管网压力根基恒定,且各台水泵运转的岁月根基相仿,这给爱护和检修带来便利,并降低了体例的应用寿命。于是,大一面的供水厂家都根基采用此轮回投切计划。

  但此计划也有亏空之处,即是正在唯有一台变频器运转并切换到工频流程中会形成管网短时失压,正在策画时应充满地惹起珍重。别的,正在图2 中还可填充软启动器动作备用。当变频器或PLC映现阻滞时,可用软起动器手动轮替起动各泵运转以确保平常供水。

  体例运转后,变频器的输出端不行维系电源,也不行正在运转中带载脱闸,切换流程应按以下的圭臬举办。轮回投切恒压供水体例加入运转时,当变频器的输出频率到达频率上限(变频器可设定为50 Hz),运转60 s管网水压未到达给定值,此时,该台水泵需切换到工频运转。切换流程是先合该台水泵电磁阀,然后变频器泊车(泊车体例设定为自正在泊车),水泵电机惯性运转,研究到电机中的残剩电压,不行将电机随即切换到工频,而是延时一段岁月,到电机中的残剩电压降落到较小值,确保与电源电压分别相时形成的切换电流袭击较小。比如某水厂160 kW水泵电机的切换岁月为600 ms,维系正在电机工频回途中的氛围开合容量

  为400 A。合阀后泊车,水泵电机根基上处于空载运转,到600 ms 时电机的转速降落不是许众,使切换时电流袭击较小。切换告终后,再翻开电磁阀,已泊车的变频器起动并运转别的的水泵。当变频器输出检测到频率下限(可设定为30 Hz)后,应当切除最早启动的工频泵,切除工频泵时,也应先合阀,后泊车,如许无“水锤”征象形成。上述这些操作都是由PLC负责主动告终。

  统统体例的奉行流程一起是由PLC来主动告终的,PLC 依据变频器发出的频率上限与下限信号来负责3台水泵电机之间的轮回投切,经比拟,3 台水泵之间的切换是有法则可循的,由于正在同偶然间唯有一台水泵处正在变频形态,于是用变频水泵的形态动作盘查形态位,工频形态位动作次剖断位,来分步编写PLC的圭臬。体例选用日本立石公司的CPM2A 系列PLC,确定6 个交换接触器的输出差异为K1

  图3 中只是简易的圭臬思绪,而切换流程中还要研究岁月延时以及电磁阀的作为

  以CPM2A 系列PLC和变频器为负责器的众泵恒压供水体例已正在某学校加入应用,试验结果说明,体例供水压力牢固,负责精度高,运转牢靠,减削电能,体例至今运转平常。

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