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PLC在无负压供水设备中的应用

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日期:2007-12-11 0:38:00     来源:中国自动化网   作者: 点击:
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一、 设备概述

随着我国城市化水平的提高,城市人口急剧增加,居民小区不断建设且楼房层数越来越高,使原来自来水管网压力出现不足,很多城市普遍存在着用水高峰期高层楼房上不去水的现象,导致高层居民用水难。目前,一般的解决办法是修建水池或水箱,通过水泵二次加压供水。

为解决此类问题,当前均采用先进的全自动无负压供水设备,此供水设备可直接与自来水管网串接,通过负压消除器和稳压平衡器保护自来水管网不形成负压,避免了修建混凝土蓄水池或设水箱的麻烦。此设备充分利用了自来水管网的原有压力,在原有压力的基础上叠加一部分压力,差多少,补多少,使二次加压设备的选型减小,节省投资,同时在使用过程中也可大大节能,是目前最先进最新的二次供水方式。

二、 设备应用范围

1、 流量范围:1.5-1600吨/小时;
2、 扬程范围:21.6-225米;
3、 稳流罐:0.5立方-50立方;
4、 压力范围 0 ~ 2.5MPA
5、 压力调节精度:±0.01兆帕;
6、 环境温度:0-40℃.
7、 相对湿度 90 % 以下(电控部分)
8、 电源 380v(1 ± 10 % ) ;50HZ ± 2HZ
9、 控制方式 单台,恒压

三、 设备方案:

本设备主要由变频控制柜、稳流调节器、负压抑制器、水泵机组、仪表、阀门及管路等组成。

1、在本自动控制系统中,变频器我们采用了美国艾默生,同时,为方便用户进行实时监控设备运行状态以及便于维修,我们采用了人机界面触摸屏,控制器采用了艾默生EC20,由于它具有两个通讯端口,并且可任意选择通讯协议,组网方式如下:

2、EC20控制器通过COM0端口与人机界面通讯,人机界面作为主站,通过EMERSON PROTOCOL 协议与可编程通讯,控制器为从站,通过MODBUS协议通讯。通过COM1端口与变频器通讯,可编程控制器此时作为主站,变频器为从站,采用的是自由口通讯协议。

3、通过此种组网方式,用户对于压力设定、输出频率、辅泵频率、PID数值、切换时间、 延时时间、超压设定、压力反馈等数十种参数可在触摸屏上显示、 设置、修改,方便操作。对水泵工作状态、变频器工作状态 和系统水位等多个参数,实现了即时跟踪。满足远距离监测、监控及控制功能。

同时,还可方便监测设备故障,方便维修。具有故障实时记忆功能。

四、 控制部分:

1、本设备具有手动和自动两种控制方式。

2、在自动运行中无水停机、有水自动开机,两台泵循环运行,先启先停,定期切换。

3、PID调节:PID闭环调节实现水泵恒压运行。采用EC20的PID指令,由于本设备直接连于自来水管网,当自来水压力低于用户所需要的设定压力时,微机控制水泵启动运行,直到管路的实际压力等于设定压力,此时变频器控制的水泵以一恒定转速运行,保持管网压力为设定值。自来水压力越高,变频器转速越低,自来水压力越低,变频器转速越高。当自来水压力达到设定值时,设备停止运行。充分利用自来水管网压力,又确保用户所需的恒定压力。

4、零流量停机控制功能:不论是在一台还是两台泵运行时,自来水满足要求压力时,设备就停止工作,由自来水直供,变频器处于休眠状态。自来水压力不足时,设备工作,此方式充分利用自来水管道原有的压力差多少,补多少,节能效果极其显著,可达20%- 70%以上。

五、 PLC程序要点

1、压力调节:通过CONTROLSTAR编程软件中PID指令向导,自动生成PID_SET和PID_EXE 2个子程序,其中PID_SET是参数设置程序,PID_EXE是PID调用,见下图:

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