組合應(yīng)用了三菱FX系列PLC,變頻器,顯控(Samcon)SA系列觸摸屏。采用通信方式對(duì)變頻器進(jìn)行控制來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制功能,用戶可以通過(guò)觸摸屏控制系統(tǒng)的運(yùn)行。通過(guò)安裝在出水管網(wǎng)上的壓力變送器,把出口壓力信號(hào)變成4~20mA或0~10V標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送入PLC內(nèi)置的PID調(diào)節(jié)器,經(jīng)PID運(yùn)算與給定壓力參數(shù)進(jìn)行比較,輸出運(yùn)行頻率到變頻器?刂葡到y(tǒng)由變頻器控制水泵的轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)供水量,根據(jù)用水量的不同,PLC頻率輸出給定變頻器的運(yùn)行頻率,從而調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速,達(dá)到恒壓供水。
1、引言
在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制領(lǐng)域,可編程控制器(PLC)一直起著重要的作用。隨著國(guó)家在供水行業(yè)的投資力度加大,水廠運(yùn)行自動(dòng)化水平不斷提高,PLC在供水行業(yè)應(yīng)用逐步增多。觸摸屏與PLC配套使用,使得PLC的應(yīng)用更加靈活,同時(shí)可以設(shè)置參數(shù)、顯示數(shù)據(jù)、以動(dòng)畫等形勢(shì)描繪自動(dòng)化過(guò)程,使得PLC的應(yīng)用可視化。
變頻恒壓供水成為供水行業(yè)的一個(gè)主流,是保證供水管網(wǎng)在恒壓狀態(tài)的重要手段,F(xiàn)代變頻器完善的網(wǎng)絡(luò)通信功能,為電機(jī)的同步運(yùn)行,遠(yuǎn)距離集中控制和在線監(jiān)控等提供了必要的支持。通過(guò)與PLC連接的觸摸屏,可以使控制更加形象、直觀,操作更加簡(jiǎn)單、方便。
組合應(yīng)用PLC、觸摸屏及變頻器,采用通信方式對(duì)變頻器進(jìn)行控制來(lái)實(shí)現(xiàn)變頻恒壓供水。
2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
變頻恒壓供水系統(tǒng)原理如圖1所示,系統(tǒng)主要由PLC、變頻器、觸摸屏、壓力變送器、動(dòng)力及控制線路以及泵組組成。用戶可以通過(guò)觸摸屏了解和控制系統(tǒng)的運(yùn)行,也可以通過(guò)控制柜面板上的指示燈和按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)來(lái)了解和控制系統(tǒng)的運(yùn)行。通過(guò)安裝在出水管網(wǎng)上的壓力變送器,把出口壓力信號(hào)變成4~20mA或0~10V標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送入PLC內(nèi)置的PID調(diào)節(jié)器,經(jīng)PID運(yùn)算與給定壓力參數(shù)進(jìn)行比較,輸出運(yùn)行頻率到變頻器?刂葡到y(tǒng)由變頻器控制水泵的轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)供水量,根據(jù)用水量的不同,PLC頻率輸出給定變頻器的運(yùn)行頻率,從而調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速,達(dá)到恒壓供水。PLC設(shè)定的內(nèi)部程序驅(qū)動(dòng)I/O端口開關(guān)量的輸出來(lái)實(shí)現(xiàn)切換交流接觸器組,以此協(xié)調(diào)投入工作的水泵電機(jī)臺(tái)數(shù),并完成電機(jī)的啟停、變頻與工頻的切換。通過(guò)調(diào)整投入工作的電機(jī)臺(tái)數(shù)和控制電機(jī)組中一臺(tái)電機(jī)的變頻轉(zhuǎn)速,使系統(tǒng)管網(wǎng)的工作壓力始終穩(wěn)定,進(jìn)而達(dá)到恒壓供水的目的。
3、工作原理
該系統(tǒng)有手動(dòng)和自動(dòng)兩種運(yùn)行方式。手動(dòng)方式時(shí),通過(guò)觸摸屏或控制柜上的啟動(dòng)和停止按鈕控制水泵運(yùn)行,可根據(jù)需要分別控制1#~3#泵的啟停,該方式主要供設(shè)備調(diào)試、自動(dòng)有故障和檢修時(shí)使用。自動(dòng)運(yùn)行時(shí),首先由1#水泵變頻運(yùn)行,變頻器輸出頻率從0HZ上升,同時(shí)PID調(diào)節(jié)器把接收的信號(hào)與給定壓力比較運(yùn)算后送給變頻器控制。如壓力不夠,則頻率上升到50HZ,由PLC設(shè)定的程序驅(qū)動(dòng)I/O端口開關(guān)量的輸出來(lái)實(shí)現(xiàn)切換交流接觸器組,使得1#泵變頻迅速切換為工頻,2#泵變頻啟動(dòng),若壓力仍達(dá)不到設(shè)定壓力,則2#泵由變頻切換成工頻,3#泵變頻啟動(dòng);如用水量減少,PLC控制從先起的泵開始切除,同時(shí)根據(jù)PID調(diào)節(jié)參數(shù)使系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行,始終保持管網(wǎng)壓力。
若有電源瞬時(shí)停電的情況,則系統(tǒng)停機(jī),待電源恢復(fù)正常后,人工啟動(dòng),系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)到初始狀態(tài)開始運(yùn)行。變頻自動(dòng)功能是該系統(tǒng)最基本的功能,系統(tǒng)自動(dòng)完成對(duì)多臺(tái)泵的啟動(dòng)、停止、循環(huán)變頻的全部操作過(guò)程。
4、設(shè)備參數(shù)的設(shè)置
在進(jìn)行通信之前必須對(duì)PLC、觸摸屏和變頻器的通訊參數(shù)進(jìn)行正確設(shè)置。本系統(tǒng)定義為Modbu