基于PLC与变频器实现恒压供水控制系统Word文件下载.docx
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热继电器选用JRS1系列,整定电流20A;
熔断器选用RTO-200A/500V;
开关选用梅兰日兰NSD160K,额定电流160A;
电位器选用IK2W。
变频器及外部接线图
L1L2L3
FUHi
坤泵
图1变频器及外部接线图
PLC外部接线图
SE
COM
手动/自动切换
xo
系统启动1#泵
XI
热过载2#泵热"
Y0
KM1
Y1
KM3KM5KM0
KM2
KM3
KM°
KM1
FU
FUP
FU2
FDN
Y2
过载
X3
Y3
1013KM1KM5KM2
频率上限
X4
X5
KM4
KM5
压力上限
X2N
1015KM1KM3KM2
频率下限
X6F
压力下限
X7
Y5
X10
KM6
手动1#泵工频
Y6
XII
手动2#泵工频
手动3#泵工频
X12
_AC220VFU
手动1#泵变频
X13
手动2#泵变频
X14
Y10
手动3#泵变频X15
Yll
急停相序保护X16
Y12
KAO
X17
Y14
液而下限
X20
Y15
停止,
X21
DC24V
X22
1#泵工频
1#泵变频
2#泵工频
2#泵变频
3#泵工频
3#泵变频
急停
AC220V电源
Ml故障报警
M2故障报警
M3故障报警变
频启动相序保
护报警
DC24V电源
图2PLC外部接线图
五、PLC控制程序及说明
1、PLC控制程序说明
当管道内实际压力低于设定压力时,启动系统,1#泵变频运行,当1#泵变频器频率超出
49HZ时,1#泵退出变频器运行,切换到工频;
如果实际压力仍然低于设定压力时,启动2#泵变频运行,当2#泵变频器频率超岀49HZ时,2#泵退出变频器运
行,切换到工频;
如果实际压力仍然低于设定压力时,启动3#泵变频运行,当3#泵变频器频率超出49HZ时,3#泵退出变频器运行,切换到工频,三台泵全部工频运行,达到供水量的最大值;
如果这时管道内实际压力高于设定压力,3#泵由工频切换到变频器运行,若实际压力仍然高于设定压力,3#泵频率继续降低,当低于30HZ时,3#泵退出运行;
若实际压力仍然高于设定压力,2#泵、1#泵依次由工频切换到变频器运行,并在频率低于30HZ时,依次退出运行。
2、I/O分配表
输入
输出
符号
名称
X0
手/自动转换
1#泵工频接触器
启动
1#泵变频接触器
X2
1#泵热保护
2#泵工频接触器
2#泵热保护
2#泵变频接触器
3#泵热保护
Y4
3#泵工频接触器
上限频率
3#泵变频接触器
X6
急停接触器
Ml故障
Y11
M2故障
M3故障
启动继电器
相序保护报警
X15
X16
急停开关
相序保护
液位下限
停止按钮
3、PLC程序
JU00
moi
X022
xoooXOO1
T卜
X010
-STLSO
-[ZESTS20S23
-[ZRSTroooY015
-[ZRSTMLOM12
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S30
31
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XOOS
L37-|H
S22
L40
-{R2T
[1LNU
六、变频器主要设定参数
参数号
参数名称
设定值
设定功能
Pr.1
60
上限频率设定值
Pr.2
下限频率
下限频率设定值
Pr.7
加速时间
2S
加速时间设定值
Pr.8
减速时间
减速时间设定值
Pr.38
5V(10V)输入时频率
50HZ
Pr.42
输出频率检测
49
频率超49HZ时有输出信号
Pr.50
第二输出频率检测
30
Pr.73
输入电压
0-5V
Pr.79
操作模式
2
外部操作模式
Pr.128
PID动作选择
20
PID为反作用
Pr.129
PID比例常数
30%
Pr.130
PID积分时间
1S
Pr.131
上限
70%
Pr.132
下限
50%
Pr.133
60%
压力设定值
Pr.190
RUN端了功能选择
14
PID下限
Pr.191
FU端了功能选择
15
PID上限
Pr.192
IPF端子功能选择
5
第二输出
Pr.194
FU端子功能选择
■1
第一输出
七、心得体会:
恒压供水技术因采用变频器改变电动机电源频率,而达到调节水泵转速改变水泵出口压力,比靠调节阀门的控制水泵出口压力的方式,具有降低管道阻力大大减少截流损失的效能。
由于变量泵工作在变频工况,在其出口流量小于额定流量时,泵转速降低,减少了轴承的磨损和发热,延长泵和电动机的机械使用寿命。
实现恒压自动控制,不需要操作人员频繁操作,降低了人员的劳动强度,节省了人力。
水泵电动机采用软启动方式,按设定的加速时间加速,避免电动机启动时的电流冲击,对电网电压造成波动的影响,同时也避免了电动机突然加速造成泵系统的喘振。
由于变量泵工作在变频工作状态,在其运行过程中其转速是由外供水量决定的,故系统在运行过程中可节约可观的电能,其经济效益是十分明显的。
正因为此,系统具有收回投资快,而长期受益,其产生的社会效益也是非常巨大。
在实际应用中,采用PLC控制恒压供水,还能容易地随时修改控制程序,以改变各元件的工作时间和工作状况,满足不同情况要求。
与继电器或硬件逻辑电路控制系统相比,PLC控制系统具有更大的灵活性和通用性。
从电控系统运行结果看,采用PLC进行逻辑控制,采用带PID功能的变频器进行压力
调节,系统工作可靠,使用方便,压力稳定,无冲击,水压稳定在用户需要的0.35\IPa上,而且根据需要这个压力值可通过改变压力给定值进行改变,水压在0.35±
0.01\IPa范围内波动,很好地满足了恒压供水的要求。
总体来说木次课程设计还是成功的,完成了起初的设计要求及预想目标。
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