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改造后的电控系统由一台三菱变频器FR-F540-55K、一台三菱FX1S-30MR-001可编程控制器(PLC)、水压传感器和自动开关、接触器等构成，变频器FR-F540-55K适配电机功率50KW，它的基本配置中带有PID功能，通过变频器面板设定一个给定频率作为压力给定值(给定频率大小在系统调试时最终确定)，安装在出水管上的压力传感器反馈来的压力信号(0～10V或4~20mA)作为压力反馈接至变频器的辅助输入端4、5，变频器、PLC时刻跟踪管网压力与压力给定值之间的偏差变化情况，经变频器内部PID运算，调节变频器输出频率，改变水泵转速，并通过PLC控制水泵工频电源供电与变频器供电的切换，自动控制水泵投入运行的台数，实现闭环控制，使水压不偏离压力给定值，保持水压恒定。
M1、M2为变频器的极限输出频率的检测输出信号端，该信号进PLC，作为泵变频与工频切换的控制信息之一，这个极限输出频率可通过变频器面板设定;系统开始工作时，先由变频器启动一台泵，变频器将反馈压力与给定压力进行比较，经PID运算，调节变频器输出频率，在用水量较大时，变频器输出频率接近工频(即到达极限输出频率)，而水压仍达不到给定压力值，PLC将当前工作的变频泵切换到工频下工作，关断变频器，再通过接触器将变频器切换到第二台泵上，实现一台工频一台变频双泵供水，随着用水量减小，变频器输出频率下降，当降至频率下限，而且压力仍能达到给定压力值，则PLC将工频泵切除，只由剩下的单台变频泵供水。无论单泵变频工作，还是双泵一台工频一台变频工作，系统均以水管压力与给定压力保持一致为原则，时刻采样极限频率信号和压力反馈信号，通过PLC进行逻辑判断并输出相应的指令，控制水泵工作模式。MA、MC为变频器发生故障的输出信号，该两端接信号灯D7，以显示变频器故障，S4与SC接有复位按钮AN1，轻故障时接动复位按钮AN1，可重新启动变频器;S1和S3短接，并通过PLC输出点控制的中间继电器KA的触点与Sc连接，由PLC控制变频器的运行与关断。
PLC选用FX－30MR，该PLC有输入16点、输出14点，在自动方式下，二台水泵可变频工作，也可工频工作，由PLC四个输出点(Y31～Y34)控制其接触器(KM1～KM4)线圈的得电与失电，为了保证系统安全，这四个接触器在硬件接线上均互相设有互锁触头;水泵过载信号(FR1、FR2热继电器的常闭触点)进PLC的两个输入点(X0、X1)，系统设置的紧急停车按钮AN2和相序检测器JXW的触点各占一个输入点，这些输入点用来采集故障诊断信号和紧急停车。PLCI/O配置接线如图1所示。 系统通过PLC输入点X7、X10连接的转换开关KK可选择自动和手动两种工作方式，当选择手动方式时，可分别通过1QA、2QA、TA按钮，单独控制各泵在工频下运行与停车，这主要用于定期检修或变频器出现故障时临时供水;
系统选用YTZ－150型带电接点式的水压传感器，其水压检测范围为0～1MPa，检测精度±0.01MPa，它将检测范围的压力对应转换成0～10V的电信号反馈进变频器，这种水压传感器还可以设定水压上、下限压力值，上、下限压力值分别设在给定压力值上、下两侧与给定压力略有偏差处，当水管压力处于上、下限压力时，传感器分别输出开关信号进PLC两个输入点(X5、X6)，与变频器的极限输出频率检测信号一起，通过PLC逻辑判断，控制泵的变频与工频切换及工频泵的切除。
当转换开关KK打到“自动”位时，输入X7点接通，二台泵交替在变频、工频下工作，因此，在软件设计要对四个接触器线圈的输出点Y31～Y34进行互锁，虽然在硬件电路中通过它们的常闭触点相互进行了互锁，但为了保险，Y31与Y32、Y31与Y33、Y32与Y34之间在软件中也进行了互锁，即Y31与Y32不能同时有输出，Y31与Y33、Y32与Y34也同样不能同时有输出，否则，就会发生变频器同时拖动二台泵，或工频电直接串入变频器输出端U、V、W而损坏变频器等严重事故，这不能允许。
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瑞雪照丰年 发表于 2007/4/26 21:19:34
系统简介2楼 回复本楼
为改善生产环境，某公司投资清洁水技改工程并建成一座日产水2.5万顿的供水系统，分别建设了抽水泵系统、加压泵系统和高位水池。根据公司用水需求特点，从抽水泵系统过来的水一部分直接供给生产用水部门，一部分则需通过加压泵输送到高位水池，而供给生产用水部门的水压与供给高位水池的水压相差较大。同时高位水池距抽水泵房较远达十多公里，高位水池的液位高低和加压泵系统的设计以及如何与抽水泵系统“联动”也是较难解决的。
鉴于以上特点，从技术可靠和经济实用角度综合考虑，我们设计了用PLC控制与变频器控制相结合的自动恒压控制供水系统，同时通过主水管线压力传递较经济地实现了加压泵系统与抽水泵系统“远程联动”的控制目的。系统方案
系统主要由三菱公司的PLC控制器、ABB公司的变频器、施耐德公司的软启动器、电机保护器、数据采集及其辅助设备组成（见图1）。抽水泵系统
整个抽水泵系统有150KW深井泵电机四台，90KW深井泵电机两台，采用变频器循环工作方式，六台电机均可设置在变频方式下工作。采用一台150KW和一台90KW的软起动150KW和90KW的电机。当变频器工作在50HZ，管网压力仍然低于系统设定的下限时，软起动器便自动起动一台电机投入到工频运行，当压力达到高限时，自动停掉工频运行电机。一次主电路接线图如下：
系统为每台电机配备电机保护器，是因为电机功率较大，在
变频器的控制下稳定运行；当用水量大到变频器全速运行也
在变频器的控制下稳定运行；当用水量大到变频器全速运行也不能保证管网的压和稳定时，控制器的压力下限信号与变频器的高速信号同时被 PLC检测到，PLC自动将原工作在变频状态下泵投入到工频运行，以保持压力的连续性，同时将一台备用的泵用变频器起动后投入运行，以加大管网的供水量保证压力稳定。若两台泵运转仍，则依次将变频工作状态下的泵投入到工频运行，而将另一台备用泵投入变频运行。
当用水量减少时，首先表现为变频器已工作在最低速信号有效，这时压力上限信号如仍出现，PLC首先将工频运行的泵停掉，以减少供水量。当上述两个信号仍存在时，PLC再停掉一台工频运行的电机，直到最后一台泵用主频器恒压供水。另外，控制系统设计六台泵为两组，每台泵的电机累计运行时间可显示，24小时轮换一次，既保证供水系统有备用泵，又保证系统的泵有相同的运行时间，确保了泵的可靠寿命。控制系统图见图3。
◆半自动运行
当PLC系统出现问题时，自动控制系统失灵，这时候系统工作处于半自动状态，即一台泵具有变频自动恒压控制功能，当用水量不够时，可手动投入另外一台或几台工频泵运行。
◆手动
当压力传感器故障或变频器故障时，为确保用水，六台泵可分别以手动工频方式运行。
实施效果
实际运行证明本控制系统构成了多台深井泵的自动控制的最经济结构，在软件设计中充分考虎变频与工频在切换时的瞬间压力与电流冲击，每台泵均采用软起动是解决该问题关键。变频器工作的上下限频率及数字PID控制的上下限控制点的设定对系统的误差范围也有不可忽视的作用。
采用变频恒压供水，消除了主管网压力波动，保证了供水质量，而且节能效果明显，并延长了主管网及其阀门的使用寿命。
◆采用变频恒压供水，消除了主管网压力波动，保证了供水质量，而且节能效果明显，并延长了主管网及其阀门的使用寿命。
◆用稳压减压阀经济地解决了不同用水压力的问题。
◆拓宽运用变频恒压控制原理，较好地解决了加压泵房与抽水泵房的远程通讯总是并达到异地连锁控制的目的。
◆在抽水泵房设置连续液位显示，并将信号传与PLC，防止泵缺水烧坏电机，设定的取水位置，确保水的质量。
过载、欠压、过压、过流、相序不平衡、缺相、电机空转等情况下为确保电机的良好使用条件，达到延长电机的使用寿命的目的。
系统配备水位显示仪表，可进行高低位报警，同时通过PLC可确保取水在合理水位的水质监控，同时也保护电机制正常运转工况。
系统配备流量计，既能显示一段时间的累积流量，又能显示瞬时流量，可进行出水量的统计和每台泵的出水流量监控。系统配备流量计，既能显示一段时间的累积流量，又能显示瞬时流量，可进行出水量的统计和每台泵的出水流量监控。不同压力供水需求的解决
为稳定可靠地满足公司内部分区域供水太力（0.4~0.45Mpa）低于主管网水压力（0.8~0.9Mpa）的要求，配备稳压减压阀来调节，可调范围为0.1~0.8Mpa。加压泵系统
由于抽水泵房距离高位水池较远，直接供水到高位水池抽水泵的扬程不足，为此在距离高位水池落差为36米处设计有一加压泵房，配备立式离心泵两台（一用一备）电机功率为75KW，扬程36米。该加压泵的控制系统需考虑以下条件：
（1）若高位水池水位低和主管有水，则打开进水电动蝶阀和起动加压泵向高位水池供水；
（2）若高位水池水位满且主管有水，则给出报警信号并关闭加压泵和进水电动蝶阀；
（3）若主管无水表明用水量增大或抽水泵房停止供水，必须开启出水电动蝶阀由高位水池向主管补充不。
像抽水泵一样，我们为加压泵配备了软起动器和电机保护器，确保加压泵长期可靠地运转，同时配备了高位水池的水位传感器和数显仪和缺水传感器。
为保证整个主水管网的恒压供不，当高位水池满且主水管有水时，加压泵停止，此时主管压力将“憋压”，最终导致主管压力上升，并将此压力传递到抽水泵房，抽水泵的控制系统检测到此压力进行恒压变频控制，进而达到整个主管网的恒压供水，这是整个控制系统设计的关键。系统实现功能
◆自动平稳切换，恒压控制
主水管网压力传感器的压力信号4~20mA送给数字PID控制器，控制器根据压力设定值与实际检测值进行PID运算，并给出信号直接控制变频器的转速以使管网的压力稳定。当用水量不是很大时，一台泵在
◆电机既有电机保护器，又有软起动器，克服了起动时的大电流冲击，相对延长了电机制使用寿命。
◆由于采用PLC控制的压力自动控制，可以实现无人远程操作，系统的PLC预留有RS485接口，可与公司总调度室计算机网络。实现如图所示的人机控制系统：
◆由于系统采用闭环恒压控制，电机在满足主水很容易网的压力的前提下，节能效果显著，年节电61万度，折合为人民币36万元。
◆通过采用变频器控制，可在不同季节、节假日、日夜及上下班等全面调控水量，按日节水100吨计，则年可节水36500吨。
引用 瑞雪照丰年 2007/4/26 21:19:34 发表于2楼的内容
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引用 相思雨 2007/8/25 22:16:46 发表于3楼的内容