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S7-200 PLC控制的变频调速恒压供水系统设计

出口压力信号通过安装在出水管网上的压传感器变成 4-20mA 西门子模拟扩展单元的标准信号EM235 送入S7-200PLC,与给定的压力参数进行比较运行后,将控制信号发送给变频器,由变频器控制水泵转速,调节系统供水,在给定压力上保持供水系统管网的压力;当用水量超过泵的供水量时,通过PLC 控制增加泵。根据用水量的大小PLC控制工作泵数量的增减和变频器对水泵的调速,实现恒压供水。根据用水量的大小PLC控制工作泵数量的增减和变频器对泵的调速,实现恒压供水。同时,系统具有定期更换泵、系统声、光报警和各种保护功能。

3、运行方式

系统应有两种操作方式:手动和自动(通过变频/工频选择开关选择):

⑴ 手动运行

按下按钮启动或停止泵,可根据需要控制1#-4#泵的启动和停止。该方法主要用于维护和变频器故障。

⑵ 自动运行

关闭自动开关后,1#泵电机通电,变频器输出频率为0Hz上升,S7-200PLC 接收压力传感器的标准信号,将调整参数与给定的压力参数进行比较,如果压力不够,频率上升到50Hz,1#泵从变频转换为工作频率,启动2#泵变频,变频器逐渐上升到给定值,增加泵等;如果用水量减少,从先启的泵开始减,同时根据系统的PID算法调节参数使系统平稳运行。

4、故障处理

⑴ 故障报警

当缺相、变频器故障、液位下限、超压、压差等情况发生时,系统可发出声光报警信号;通知维修人员进行维修。此外,当变频器出现故障时,系统会自动停止,并可切换到手动方式,以确保系统不间断供水。

⑵ 水泵检修

为了维护和维护泵,需要在一段时间内停止泵,系统应具有强制备用功能(硬件备用),不影响系统的正常运行,工作泵和备用泵应具有定期切换功能。

㈡ PLC控制系统

该系统采用西门子S7-200PLC CPU224,本机I/O点数为14入/10 另外,为了获取和发送模拟信号,选择4信号EM235一块,PLC编程采用STEP7软件,是西门子PLC窗口软件支持工具提供了一个完整的编程环境,可以进行离线编程和在线连接和调试,并可以实现梯形图和句子表的相互转换。

控制过程:泵组切换开始时,如果硬件和软件没有备用(硬件优先同时有效),1#泵变频启动,开始,如变频器频率达到50Hz,此时,水压仍处于下限,延迟一段时间(由PLC内部时间继电器控制的目的是避免干扰引起的误动作),1#泵切换到工频运行,同时,变频器频率为50Hz滑停至0Hz,2#泵变频启动。如果水压仍然不满足,则依次启动3#和4#泵;如果1#泵在开始时备用,则直接启动2#变频,速度从0开始随频率上升。如果变频器频率达到50Hz,而此时水压还在下限值,延时一段时间后,2#泵切换至工频运行,同时,变频器频率为50 Hz滑停至0 Hz,3#泵变频启动,若水压仍不满足,则启动4#泵;若1#、2#泵备用,则直接启动3#变频,具体泵的切换工艺与上述相同。

同样,如水压在上限值,若3台泵(假设为1#、2#和3#)运行时,3#泵变频运行降到 0Hz,此时,如果水压仍处于上限一段时间后停止1#泵,3#泵变频器频率为0Hz 快速上升,如果水压仍处于上限,则延迟一段时间后停止2#泵。这种切换过程可以有效地减少泵的频繁启动和停止。同时,在实际管网响应水压波动之前,变频器快速调节水压,使水压过渡平稳。过去,当水压高时,变频恒压供水系统通常采用停止变频泵,然后将变频器切换到工频运行的泵上进行调节。理论上,这种切换方式比直接切割频率先进,但容易导致泵组频繁启停,从而降低设备的使用寿命。在我们设计的系统中,需要直接停止频率泵,并由变频器快速调整。只要参数设置合适,泵组就可以实现无冲击切换,使水压过渡平稳,有效防止水压波动大,水压过低时短时间缺水,提高供水质量。

㈢ 注意事项

1.变频转工频开关切换时间T

设置T是为了确保泵从变频到工作频率,同一泵的变频运行和相应的交流接触器不会同时吸入和损坏变频器,同时为了避免工作频率启动电流对电网的影响,所以T必须尽可能小。

2.上下限频率的持续时间TH和TL

随着管网用水量的增加,变频器量的增加而增加。该系统根据变频器的运行频率是否达到上限(下限),并保持一定的时间来判断是否增加泵(减少泵)。TH(TL)。如果设定值过大,系统无法快速响应管网用水量的变化;如果设定值过小,管网用水量的变化很可能导致泵的频繁增减;两者都会影响恒压供水质量。

标签: 水压传感器能调大小吗

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