濱海水廠自動化控制系統(tǒng)設(shè)計方案(存儲版)
【正文】 用于配電柜控制的小型 PLC)進行數(shù)據(jù)采集和控制 ， 每一泵閥在現(xiàn)場選用一臺 OMRON CPM2A用于數(shù)據(jù)采集和控制 ， 通過 RS422接口連成網(wǎng)絡(luò) ， 由控制室的 OMRON C200HG中型 PLC利用 OMRON Protocol協(xié)議與它們通訊 ， 對其讀寫數(shù)據(jù)和進行統(tǒng)一調(diào)度 ， 這樣可以節(jié)省大量的數(shù)據(jù)采集電纜 ， 而且當(dāng)某臺 PLC發(fā)生故障時可以方便斷開其維修而不影響其它設(shè)備的正常生產(chǎn) 。經(jīng)過多年運行的經(jīng)驗，濱海水廠已得出了一系列適合自身加藥控制重要參數(shù)，其中流量比例可作為加藥控制的主要參考依據(jù)，基本可以達到在保證水質(zhì)的同時降低藥耗的目的。 這樣 ， 吸泥機的運行不會受錯誤信號的干擾 ， 中控室又可以知道吸泥機的運行情況 ， 如發(fā)現(xiàn)吸泥機故障 ， 可立即派人員去維修 。 當(dāng)供水負載變化時 ， 輸入電機的電壓和頻率也隨之變化 ， 這樣就構(gòu)成了以設(shè)定壓力為基準的閉環(huán)控制系統(tǒng) 。合上自動開關(guān)后， 1泵電機通電，變頻器輸出頻率從 0Hz上升，同時 PID調(diào)節(jié)器接收到自壓力傳感器的標(biāo)準信號，經(jīng)運算與給定壓力參數(shù)進行比較，將調(diào)節(jié)參數(shù)送給變頻器，如壓力不夠，則頻率上升到 50Hz， 1泵由變頻切換為工頻，啟 2變頻，變頻器逐漸上升頻率至給定值，加泵依次類推；如用水量減小，從先啟的泵開始減，同時根據(jù) PID調(diào)節(jié)器給的調(diào)節(jié)參數(shù)使系統(tǒng)平穩(wěn)運行。 FRENIC 5000P11S 變頻器 圖 9 泵組切換示意圖 M1 M1M2 M2 M2M3 M3 M4 M3M4 M5 M4M5 M5M6 M6 M6M1 M6M1M2 M1M2M3 M2M3M4 M3M4M5 M4M5M6 M5M6M1 M5M6M1M2 M6M1M2M3 M1M2M3M4 M4M5M6MI M3M4M5M6 M2M3M4M5 1泵啟動： 2泵啟動： 3泵啟動： 4泵啟動： 5泵啟動： 6泵啟動： 圖例： N臺泵運行切換到 N1臺泵運行 N臺泵運行切換到 N+1臺泵運行 M4 M4 4泵變頻運行 4泵工頻運行 泵組的切換示意圖如圖 9示。 B、 上下限頻率持續(xù)時間 TH和 TL 變頻器運行的頻率隨管網(wǎng)用水量增大而升高，本系統(tǒng)以變頻器運行的頻率是否達到上限（下限）、并保持一定的時間為依據(jù)來判斷是否加泵（減泵），這個判斷的時間就是 TH（ TL）。 由于采用了分布式控制技術(shù) ， 可確保 Controller Link網(wǎng)絡(luò)不會因某個站點故障而崩潰 ， 提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性 。 由于本人水平有限 ， 設(shè)計中一定存在許多不足 ， 希望老師和同學(xué)們批評指正 。 Controller Link 是 OMRON提供的一種工廠自動化網(wǎng)絡(luò) 。 而在該系統(tǒng)中 ， 直接停工頻泵 ， 同時由變頻器迅速調(diào)節(jié) ， 只要參數(shù)設(shè)置合適 ， 即可實現(xiàn)泵組的無沖擊切換 ， 使水壓過渡平穩(wěn) ， 有效的防止了水壓的大范圍波動及水壓太低時的短時缺水現(xiàn)象 ， 提高了供水品質(zhì) 。 PLC控制系統(tǒng) 該系統(tǒng)采用的是歐姆龍可編程序控制器 SYSMAC CPM2A系列，I/O點數(shù)為 60點， PLC編程采用 OMRON CXProgrammer，它是 Omron PLC的 32位視窗軟件支持工具，提供完整的編程環(huán)境，可進行離線編程和在線連接和調(diào)試，并能實現(xiàn)梯形圖與語句表的相互轉(zhuǎn)換。該方式主要供檢修及變頻器故障時用。 通過安裝在出水管網(wǎng)上的壓力傳感器 ， 把出口壓力信號變成 420mA的標(biāo)準信號送入 PID調(diào)節(jié)器 ， 經(jīng)運算與給定壓力參數(shù)進行比較 ， 得出一調(diào)節(jié)參數(shù) ， 送給變頻器 ， 由變頻器控制水泵的轉(zhuǎn)速 ， 調(diào)節(jié)系統(tǒng)供水量 ， 使供水系統(tǒng)管網(wǎng)中的壓力保持在給定壓力上；當(dāng)用水量超過一臺泵的供水量時 ， 通過 PLC控制器加泵 。 這樣一臺吸泥機就有十幾個 DI/DO點 ， 而吸泥機是一直在沉淀池上移動的 ， 這就需要大卷的移動電纜或多極滑導(dǎo) ， 在室外環(huán)境下這些信號的傳輸不可能長期穩(wěn)定 ， 會引起誤操作 。 對藥劑的制備與投加的控制 自動加藥控制 ： 水廠在保證出廠水質(zhì)的條件下降低藥耗，是降低成本的手段之一。 根據(jù)以上特點 ， 本系統(tǒng)
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