高层建筑PLC控制的恒压供水系统的设计 联系客服

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出端严禁和工频电源相连,也就是说不允许一台电机同时接到工频电源和变频电源的情况出现。因此,在控制电路中多处对各主泵电机的工频/变频运行接触器作了互锁设计;另外,变频器是按单台电机容量配置,不允许同时带多台电机运行,为此对各电机的变频运行也作了互锁设计。为提高互锁的可靠性,在PLC控制程序设计时,进一步通过PLC内部的软继电器来做互锁。

控制电路中还考虑了电机和阀门的当前工作状态指示的设计,为了节省PLC的输出端口,在电路中可以采用PLC输出端子的中间继电器的相应常开触点的断开和闭合来控制相应电机和阀门的指示灯的亮和熄灭,指示当前系统电机和阀门的工作状态。

出于可靠性及检修方面的考虑,设计了手动/自动转换控制电路。通过转换关及相应的电路来实现。图3-3给出了供水系统的部份电气控制线路图。

124NL3SAkAkAkAkAkAkAkASB1SB2kA5kA3kA2SB13SB11SB7kA3SB8SB9kA4SB10kA5SB12kA6SB14kA7SB5SB3kA1SB4kA2SB6kA5kA1kA3kA3kA5kA7kA1kA2kA4kA1kA3kA4kA6kA5kA6kAHL0kA1FR1FR2FR3FR4图3-3 手动控制线路图

图3-3 中,SA为手动/自动转换开关,KA为手动/自动转换用中间继电器,打在①位置为手动状态,打在②位置KA吸合,为自动状态。在手动状态,通过按钮SB1-SB14控制各台泵的起停。在自动状态时,系统执行PLC的控制程序,自动控制泵的起停。

中间继电器KA的7个常闭触点串接在四台泵的手动控制电路上,控制四台泵的手动运行。中间继电器KA的常开触点接PLC的XO,控制自动变频运行程序的执行。在自动状态时,四台

泵在PLC的控制下能够有序而平稳地切换、运行。

电动机电源的通断,由中间继电器KA1-KA7控制接触器KM1-KM7的线圈来实现。HLO为自动运行指示灯。FR1, FR2, FR3,FR4为四台泵的热继电器的常闭触点,对电机进行过载保护。

3.2.4 PLC的I/O端子分配及接线图

PLC的I/O分配如表3-3。

表3-3 PLC的I/O端子分配

现场器件与接线段子 中间继电器KA常开触点 变频器Y2端子 远传压力表压力上限电接点 远传压力表压力下限电接点 水池水位下限信号 接触器KM8常开 接触器KM9常开 变频器Y1 KA8线圈 KA1线圈 KA2线圈 KA3线圈 I/O地址 X0 X1 X2 X3 X4 X5 X15 X16 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y10 Y11 Y12 功能注释 自动/手动转换开关 变频器输出频率极限信号 压力下限到达信号 压力上限到达信号 水池缺水 变频器故障报警信号 压力上下限报警信号 变频器过载信号 实现运行/停止控制 1#变频运行控制及指示 1#工频运行控制及指示 2#变频运行控制及指示 2#工频运行控制及指示 3#变频运行控制及指示 3#工频运行控制及指示 辅助泵工频运行控制及指示 水池水位下限报警指示 变频器故障报警指示 水压上下报警 输 入 输 KA4线圈 KA5线圈 KA6线圈 KA7线圈 KA10线圈 KA11线圈 KA12线圈 出

KA13线圈 KA14线圈 KA15线圈 Y13 Y14 Y15 自动变频运行指示 自动工频运行指示 变频器过载运行指示 依据表3-3得FX2N-32MR的I/O口的输入输出电路图,如图3-4。

COMKAX0X1X2X3X4X5X6X7X10X11X12X13X14Y7KA10Y10KA11Y11Y12Y13Y14Y15KA12KA13KA14KA15Y5KA5Y6KA7KA6FR4Y4KA1KA3Y3KA3KA4KA6KA5FR3Y0KA5KA3Y1FX2N-32MRY2KA1KA5KA1KA2KA4KA3FR2KA2KA1FR1KA8变频器的Y2远传压力表下限电节点远传压力表上限电节点水位下限信号KM8KM9变频器的Y1X15X16图3-4 PLC的接线图

3.2.5 变频器功能设定及接线图

表3-4 变频器接线及参数设置

功能 变频器端子 现场器件与接线端子 代码 FWD Y1 Y2 KA8线圈 PLC的X16 PLC的X1 F33 F33 4 2 输出过载预报信号 输出频率到达信号 参数设定 解释

CM PE IRF 30A,30B 30PA,30PB PLC的COM 接地端子 接压力传感器输入信号 KM8线圈 KM9线圈 F01 F02 F03 F04 F06 F10 F12 F13 F21 F27 F50 F44 2 1 1 50.00 Hz 380V 2 49.5Hz 20.00 Hz 10.00 Hz 1 3 4 变频器故障总报警信号 压力上下限报警信号 频率由外控端子IRF4~20mA 外控FWD,REV控制,STOP有效 电动机停车方式自由制动 最大频率 最高输出电压 电子热保护,过载预报动作 上限频率 下限频率 启动频率 转向锁定,正向有效 反馈方式模拟电流4~20mA 控制对象是压力 表3-4中频率参数设置说明:

(1) 最大频率:水泵属于平方律负载,转矩T∝n ,当转速超过其额定转速时,转矩将按平方规律增加,导致电动机严重过载。因此,变频器的最高频率只能与水泵额定频率相等。

(2) 上限频率:由于变频器内部具有转差补偿功能,在50Hz的情况下,水泵在变频运行时的实际转速要高于工频运行时的转速,从而增大了电动机的负载,因此实际预置得略低于额定频率。

(3) 下限频率:在供水系统中,转速过低,会出现水泵的全扬程小于基本扬程(实际扬程),形成水泵“空转”的现象。所以,在多数情况下,下限频率不能太低,可根据实际情况适当调整。

(4) 启动频率:水泵在启动前,其叶轮全部在水中,启动时,存在着一定的阻力,在从0Hz开始启动的一段频率内,实际上转不起来。因此,应适当预置启动频率值,使其在启动瞬间有一

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