富士新型PLC-SPB在供水設(shè)備中的應(yīng)用
關(guān)鍵詞:變頻供水、PLC、PID
一. 引言
供水設(shè)備技術(shù)更新日益發(fā)展,隨著相關(guān)電氣設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步而不斷完善。隨著富士新一代小型PLC-SPB的上市,在變頻供水技術(shù)改造上得到進(jìn)一步發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了控制功能更強(qiáng),價(jià)格更低的改進(jìn)型控制柜。
二. 系統(tǒng)介紹
該系統(tǒng)為一拖三型式,計(jì)有30點(diǎn)PLC壹臺(tái),2.2KW變頻器壹臺(tái),水泵三臺(tái),相關(guān)低壓電器一批,由于其主要核心器件全部選用富士電機(jī)優(yōu)質(zhì)工控產(chǎn)品,也可稱為富士恒壓變頻供水控制柜.系統(tǒng)圖如下:
三. 功能介紹
此種變頻柜是一種低成本一拖三控制方式,其過程為1號(hào)泵調(diào)速運(yùn)行至滿負(fù)荷時(shí)仍達(dá)在到設(shè)定壓力,PLC將當(dāng)前運(yùn)行泵轉(zhuǎn)換為工頻,再軟啟動(dòng)2號(hào)泵,開始調(diào)速直達(dá)設(shè)定壓力值,如仍不能滿足要求則將2號(hào)泵也轉(zhuǎn)為工頻運(yùn)行,3號(hào)泵軟啟動(dòng)后投入調(diào)速運(yùn)行,以達(dá)到設(shè)定壓力值,減泵時(shí)按3號(hào)、2號(hào)、1號(hào)泵順序執(zhí)行。如此循環(huán)往復(fù),實(shí)現(xiàn)閉環(huán)調(diào)節(jié)控制恒壓供水。即可節(jié)省能源,又可做到經(jīng)濟(jì)耐用,可實(shí)現(xiàn)無間斷供水或自動(dòng)定時(shí)供水,設(shè)備運(yùn)行合理,可靠性高,配置靈活,操作維護(hù)簡單。
四. 系統(tǒng)工作原理
該系統(tǒng)工作流程為:運(yùn)傳壓力表將供水管網(wǎng)內(nèi)的動(dòng)態(tài)壓力信號(hào)直接輸入到變頻器的模擬量輸入端子,作為變頻閉環(huán)PID控制的反饋量,變頻調(diào)速器的給定信號(hào)由控制端子X1-X4給定,由于變頻供水對(duì)頻率精度要求不高,4個(gè)端子可組成16級(jí)頻率給定變化。X1—X4由PLC的四個(gè)輸出點(diǎn)來控制組合,同時(shí)PLC的輸出點(diǎn)可控制工頻/變頻的切換。其最重要一點(diǎn)是利用變頻器的FMP端子,輸出與頻率成比例的脈沖串,再輸入到SPB-PLC的高速計(jì)數(shù)端子,計(jì)算出變頻器的實(shí)際輸出頻率,經(jīng)過PLC運(yùn)算比較,實(shí)現(xiàn)各臺(tái)泵的自然切換,真正達(dá)到恒壓供水的目的。在消防運(yùn)行時(shí),按下消防按紐,執(zhí)行相應(yīng)PLC程序,所有水泵逐臺(tái)切入工頻運(yùn)行,以保證消防用水壓力。
五. 設(shè)備選型
1. 變頻器:選用日本原裝富士電機(jī)FVR2.2E11S-4JE型變頻器。該型號(hào)低噪聲、轉(zhuǎn)矩大、體積小、功能強(qiáng),自帶PID功能,可在各種場合使用,是小功率高性能變頻器的首選。
2. 可編程序控制器:選用富士電機(jī)最新推出SPB系列小型PLC:NWOP30R-31(16入/14出),該機(jī)特點(diǎn)如下:
一. 體積小巧、功能強(qiáng)大、處理速度快、品種齊全(20、30、40、60點(diǎn)主機(jī),16、32點(diǎn)擴(kuò)展);
二. 直接帶擴(kuò)展,無須另接電源,最大可達(dá)124點(diǎn);
三. 帶有自舉螺釘端子,接線方便,不掉螺釘;
四. 備有各種外接單元,如模擬量(4入,2出,3入/1出型),RS-232C、RS-485通訊單元、AS-I總線單元;
五. 高速計(jì)數(shù)可達(dá)100KHZ
六. 軟件功能強(qiáng)大:
?。?) 具有各種32位運(yùn)算指令;
?。?) 40點(diǎn)、60點(diǎn)帶內(nèi)部時(shí)鐘;
(3) 具有浮點(diǎn)運(yùn)算功能,及相應(yīng)三角函數(shù)運(yùn)算功能;
(4) 具有PWM等脈沖控制功能;
(5) 具有多段斜坡保持控制功能;
?。?) 具有矩陣、PID、數(shù)字開關(guān)讀入等功能;
3. 低壓電器:
?。?) 空氣開關(guān):富士電機(jī)EA33B/15A。
(2) 接觸器:富士電機(jī)SC-E03額定電流12A。
熱繼電器:富士電機(jī)TK-E02/9-13A帶斷相保護(hù)。
六. 結(jié)束語
該變頻恒壓供水控制柜可廣泛應(yīng)用于城鄉(xiāng)各種類型自來水供水系統(tǒng),高層建筑供水,生活用水及消防供水工業(yè)生產(chǎn)工況閉環(huán)用水的恒壓控制。
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