PLC系統(tǒng)控制的樓房給水設備變頻恒壓供水系統(tǒng)
PLC系統(tǒng)控制的樓房給水設備變頻恒壓供水系統(tǒng)
1.樓房給水設備概述
變頻調(diào)速技術是一種新型的、成熟的交流電機無級調(diào)速驅動技術，它以其 優(yōu)良的控制性被廣泛應用在速度控制領域。特別是在供水行業(yè)中，由于生產(chǎn)安全和供水質量的特別需要，對恒壓供水壓力有著嚴格要求，變頻調(diào)速技術也得到了更加深入的應用。
自來水公司六廠日產(chǎn)水量60萬噸，擔負著成都市區(qū)及周邊地區(qū)70%以上的供水任務。自1996年年底六廠的三期工程投產(chǎn)后開始向郫縣供水，使得我廠的供水方式從單一的重力流供水變?yōu)橹亓α骱蛪毫α鹘Y合供水的方式。自向郫縣供水以來，由于考慮到現(xiàn)階段郫縣的用水量較少，從節(jié)約能耗的角度出發(fā)，我廠使用一臺泵同時向郫縣供水和提供我廠的自用高壓水。為了滿足六廠自用水壓力，保證廠內(nèi)各個工藝環(huán)節(jié)設備（如消毒環(huán)節(jié)中的水射器）能正常工作，我廠自用水壓力須較恒定的控制在0.3Mpa以上，采用變頻調(diào)速控制是保證壓力恒定較為有效的方法。根據(jù)我們對郫縣城區(qū)供水量的了解，發(fā)現(xiàn)郫縣全天各時段用水量變化較大（見后圖5），如果不對供水量進行調(diào)節(jié)，管網(wǎng)壓力的波動也會很大，容易出現(xiàn)管網(wǎng)失壓或爆管事故。采用變頻恒壓供水控制后，當郫縣用水量較小時，這時相應管道和泵出口壓力均較大，變頻恒壓控制方式將會降低泵的頻率，減小泵出水量，從而降低管網(wǎng)壓力；反之亦然。這樣，小時用水量變化較大也不會造成管網(wǎng)壓力有較大的波動。經(jīng)過長期運行實踐，證明了變頻調(diào)速手段實現(xiàn)樓房給水設備恒壓供水不僅保證廠內(nèi)自用高壓水壓力足夠且穩(wěn)定，而且保證了郫縣供水的安全可靠性。
2.樓房給水設備控制系統(tǒng)構成
整個樓房給水設備恒壓供水系統(tǒng)有兩組變頻泵，每組均由一臺變頻器和一臺水泵組成；系統(tǒng)以PLC為控制核心，由PLC采集壓力信號和輸出控制變頻泵的運行?？刂葡到y(tǒng)構成如圖1所示。
PLC處理器選用的是Allen-Bradley公司的PLC-5型處理器，變頻泵選用的是ABB公司的SAMISTAR系列的315F660/690型的變頻器和水泵。系統(tǒng)由兩只量程為0~1.0Mpa的壓力變送器分別檢測兩臺水泵后的輸水管道的壓力，壓力變送器將檢測到的壓力信號轉換為4~20mA的電流信號，送到PLC子站的模擬量輸入模板（1771-IFE），通過PLC的PID運算，由模擬量輸出模板（1771-OFE）輸出4~20mA的電流控制變頻泵的運行。
3.樓房給水設備控制原理及功能實現(xiàn)
3.1PLC控制系統(tǒng)簡介
我廠采用Allen-Bradley公司的PLC-5型處理器通過DH+通訊方式構建了全廠PLC工業(yè)控制網(wǎng)絡，通過DH+網(wǎng)絡上的RSView工作站實現(xiàn)人機對話。RSView工作站是指運行人機圖形界面軟件（RSView32）的計算機工作平臺，該工作站建在中心控制室，是實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場無人值守和運行集中管理的調(diào)度中心。利用RSView32可以有效地對控制過程進行監(jiān)視和控制，可以實現(xiàn)圖形化的人機對話界面，模擬生產(chǎn)運行的流程，在模擬流程上更加直觀地實現(xiàn)生產(chǎn)流程的全自動運行監(jiān)視、遠程人工直接干預操作（如PID指令運行參數(shù)遠程設定）、控制環(huán)節(jié)報警監(jiān)視等功能。控制界面如圖2。
3.2恒壓供水的控制原理
SAMISTAR變頻器具有REMOTE和LOCAL兩種操作方式。
LOCAL操作方式下，通過LOCALSTART/STOP開關啟停變頻器，通過fREFLOCALINPUT0輸入端口的電位開關人工調(diào)節(jié)變頻器工作頻率；通過LOCAL/REMOTE輸入點可以將變頻器切換到REMOTE操作方式下，在REMOTE方式下，通過REMOTESTART/STOP輸入點進行PLC遠程啟停變頻器，通過fREFREMOTEINPUT0端口輸入頻率控制信號（百分比）控制變頻器工作頻率。根據(jù)供水量情況，我們把變頻器的工作頻率上限設定為水泵基頻，即頻率變化范圍控制在0~50Hz，在此范圍內(nèi)水泵運行頻率和定子相壓成正比（及與變頻器輸入頻率成正比），這使得變頻器輸入、水泵運行頻率和泵的輸出壓力成較好的線形關系，可得到較好的控制效果。SAMISTAR變頻器對用戶開放的I/0接口位于TERMINALBLOCKCARD上，主要使用的有：X11-1（REMOTESTART/STOP）；X11-4（LOCAL/REMOTE）；X11-13/14（fREFREMOTEINPUT0、4~20mA信號輸入）；X11-15/16（輸出4~20mA變頻器運行頻率信號）；X11-17/18（輸出4~20mA變頻泵運行電流信號）。變頻器由PLC遠程控制時，啟動是由PLC向X11-4輸出信號，使變頻器切換到外部設備控制方式（REMOTE方式），再向X11-1輸出信號，啟動變頻器。在恒壓調(diào)節(jié)時，PLC處理器把檢測到的壓力信號作為反饋值，與PID運算的壓力設定值（由調(diào)度人員根據(jù)情況在REView上設定）進行比較，再經(jīng)過PID運算得到調(diào)節(jié)后的修正值，通過模擬量輸出模板（1771-OFE）輸出到X11-13/14，作為REMOTE方式下變頻器的頻率控制信號，由于該信號是相對變頻器工作頻率上限的百分比，所以變頻器將輸入信號進行內(nèi)部運算后轉為真實工作頻率。為了使三期變頻恒壓供水自動控制系統(tǒng)與全廠自動控制網(wǎng)絡有機地結合起來，全面實現(xiàn)對恒壓供水系統(tǒng)
樓房供水設備介紹：
樓房供水設備由氣壓罐、水泵及電控系統(tǒng)三部分組成，突出優(yōu)點是，不需建造水塔，投資小、占地少，布置靈活，建成投產(chǎn)快。采用水氣自動調(diào)節(jié)、自動運轉、節(jié)能與自來水自動并網(wǎng)，停電后仍可供水，
樓房供水設備調(diào)試后不需看管。廣泛用于企業(yè)單位、住宅區(qū)及農(nóng)村的生產(chǎn)、生活、辦公供水，適用于供水戶在5000戶以內(nèi)，日供水量在3000m3以內(nèi)場所，供水高度達100米以上。
樓房供水設備一般設在地面或地下室。有自來水的單位，使用可以調(diào)節(jié)高峰用水量，增加水壓，能在高峰用水時，滿足大面積用水和高樓層用水。沒自來水的單位、工廠或農(nóng)村，只需將接通水源電源，即可得到穩(wěn)定的水量水壓，滿足用水需要。
樓房供水設備安裝順序：
1、整套水泵運到現(xiàn)場。附帶底座者已裝好電動機。找平底座吋可不必卸下水泵和電機。
2、將底座放在地基上。在地腳螺釘附近墊楔形墊鐵。將底座墊高約20-40毫米。準備找平后填充水螺漿之用。
3、用水平儀檢査底座的水平度。找平后扳緊地腳螺母用水泥漿填充底座。
4、經(jīng)3-4天水泥干固后。再檢査一下水平度。
5、將底座的支持平面、水泵腳、電機腳的平面上的污物清洗去除；,。并把水泵和電機放到底座上。
6、調(diào)整泵軸水平。找平后適當上緊螺母。以防走動。待調(diào)節(jié)完畢后再安裝電機。在不合水平處墊以鐵板,
泵和聯(lián)軸器之間留有一定間隙。
7、把平尺放在聯(lián)軸器上。檢査水泵軸心線與電機軸心線是否重合。若不重臺。在電機或泵的腳下墊以薄片,使兩個聯(lián)軸器外圓與平尺相平。然后取出墊的幾片薄鐵片。用經(jīng)過刨制的整塊鐵板來代替鐵片。并重新檢査安裝情況。
為了檢查安裝的精度。在幾個相反位置上用塞尺。測量兩聯(lián)軸器平面的間隙。聯(lián)軸器平面一周上較大和較小間隙差數(shù)不得超過0.3毫米。兩端中心線上下或左右的差數(shù)不得超過0.1毫米。
樓房供水設備主要控制參數(shù)
選用樓房增壓供水設備的主要控制參數(shù)包括設備的流量、壓力、電機容量等。
樓房供水設備主要控制參數(shù)
選用樓房增壓供水設備的主要控制參數(shù)包括設備的流量、壓力、電機容量等。
樓房增壓供水設備采用了系統(tǒng)工程技術，流體控制技術、微機變頻技術、過秤組態(tài)技術、數(shù)據(jù)處理技術、遠程通訊技術實現(xiàn)疊壓（農(nóng)村生活）供水的全過程，通過可調(diào)控人機界面顯示運行狀態(tài)。樓房增壓供水設備-二次供水系統(tǒng)以全新的設計原理、流程和結構，實現(xiàn)了真正意義上的管網(wǎng)疊壓技術，節(jié)能、降耗、環(huán)保、衛(wèi)生。
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