基于plc的恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(編輯修改稿)
2024-10-04 10:09 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 主電路接線圖 基于 PLC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)主電路圖如圖 所示 ：三臺電機分別為 MM M3，它們分別帶動水泵 3。接觸器 KM KM KM5 分別控制M M M3 的工頻運行；接觸器 KM KM KM6 分別控制 M M M3的變頻運行； FR FR FR3 分別為三臺水泵電機過載保護用的熱繼電器； QSQS QS QS4 分別為 變頻器和三臺水泵電機主電路的隔離開關(guān)； FU 為主電路的熔斷器。 本系統(tǒng) 采用 三泵循環(huán)變頻運行方式 ，即 3 臺水泵中只有 1 臺水泵在變頻器控制下作變速運行，其余水泵 在工頻下 做恒速運行 ， 在用水量小的情況下，如果變頻泵連續(xù)運行時間超過 3h，則要切換下一臺水泵，即系統(tǒng)具有“倒泵功能”，避免某一臺水泵工作時間過長。因此 在同一時間內(nèi)只能有一臺水泵工作在變頻下，但不同時間段內(nèi)三臺水泵都可輪流做變頻泵。 8 8 NL 1L 2L 3F U變 頻 器Q S 1RSTU VWQ S 2K M 2F R 1K M 1M 13 ~K M 3M 23 ~K M 5M 33 ~K M 4F R 2Q S 3 Q S 4K M 6F R 3K M 2K M 4K M 6KM1KM3KM5 圖 恒壓供水系統(tǒng)主電路圖 三相電源經(jīng)低壓 熔 斷器、 隔離開關(guān) 接至變頻器的 R、 S、 T 端，變頻器的輸出端 U、 V、 W 通過接觸器的觸點接至電機。當電機工頻運行時，連接至變頻器的 隔離開關(guān)及變頻器輸出端的接觸器斷開，接通工頻運行的接觸器和隔離開關(guān)。主電路中的低壓 熔 斷器除接通電源外，同時實現(xiàn)短路保護，每臺電動機的過載保護由相應(yīng)的熱繼電器 FR 實現(xiàn)。變頻和工頻兩個回路不允許同時接通。而且變頻器的輸出端絕對不允許直接接電源，故必須經(jīng)過接觸器的觸點，當電動機接通工頻回路時，變頻回路接觸器的觸點必須先行斷開。同樣從工頻轉(zhuǎn)為變頻時，也必須 先將工頻接觸器斷開，才允許接通變頻器輸出端接觸 器，所以 KM1 和 KMKM3 和 KM KM5 和 KM6 絕對不能同時動作，相互之間必須設(shè)計可靠的互鎖。為監(jiān)控電機負載運行情況，主回路的電流大小可以通過電流互感器和變送器將4~20mA 電流信號送至上位機來顯示。同時可以通過通過轉(zhuǎn)換開關(guān)接電壓表顯示線電壓。并通過轉(zhuǎn)換開關(guān)利用同一個電壓表顯示不同相之間的線電壓。初始運行時，必須觀察電動機的轉(zhuǎn)向，使之符合要求。如果轉(zhuǎn)向相反，則可以改變電源的相序來獲得正確的轉(zhuǎn)向。系統(tǒng)啟動、運行和停止的操作不能直接斷開主電路 (如直接使 熔 斷 器或隔離開關(guān) 斷開 )，而必須通過變頻器實現(xiàn)軟啟動和軟 停。為提高9 9 變頻器的功率因數(shù)，必須接電抗器。當采用手動控制時，必須采用自 耦 變壓器降壓啟動或軟啟動的方式以降低電流，本系統(tǒng)采用軟啟動器。 系統(tǒng)控制電路圖 恒壓供水系統(tǒng)中要有摸擬量的輸入輸出 ， 所以要選模擬量擴展模塊，根據(jù)要求選擇；三菱 FX0N3A 型號的 PLC， 它體積小，執(zhí)行速度快，抗干擾能力強，性能優(yōu)越。 PLC 主要是用于實現(xiàn)變頻恒壓供水系統(tǒng)的自動控制，要完成以下功能：自動控制三臺水泵的投入運行；能在三臺水泵之間實現(xiàn)變頻泵的切換； 三臺水泵在啟動時要有軟啟動功能；對水泵的操作要有手動 /自動控制功能， 手動只在應(yīng)急或檢修時臨時使用；系統(tǒng)要有完善的報警功能并能顯示運行狀況。 如圖 為電控系統(tǒng)控制電路圖。圖中 SA 為手動 /自動轉(zhuǎn)換開關(guān)， SA 打在 1的位置為手動控制狀態(tài)；打在 2 的狀態(tài)為自動控制狀態(tài)。手動運行時，可用按鈕SB1~SB6 控制三臺水泵的啟 /停；自動運行時，系統(tǒng)在 PLC 程序控制下運行。 圖中的 HL10 為自動運行狀態(tài)電源指示燈。對變頻器頻率進行復(fù)位是只提供一個干觸發(fā)點信號，本系統(tǒng)通過一個中間繼電器 KA 的觸點對變頻器進行復(fù)頻控制。圖中的 Y0Y5 及 Y11Y15 為 PLC 的輸出繼電器觸點 。 10 10 S B 1K M 1S B 2Y 1K M 2K M 1K M 1K M 2H L 1H L 2F R 1S B 5K M 5S B 6Y 4Y 5K M 6K M 5K M 5K M 6H L 5H L 6F R 3S B 3K M 3S B 4Y 2Y 3K M 4K M 3K M 3K M 4H L 3H L 4F R 2P L CNL 1F U 2S A12Y 1 1H L 7Y 1 3H L 9Y 1 2H L 8H L 1 0Y 1 4Y 1 5K AH AN 14681 01 21 41 61 82 02 22 4 圖 系統(tǒng)控制電路圖 11 11 第 4 章 相關(guān)器件的選型及接線 PLC 的選型 三菱 FX0N3A 型 PLC 的特點 歸納可編程控制器主要有以下幾方面的優(yōu)點： 1）編程方法簡單易學(xué) 2）功能強，性能價格比高 3）硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強 4）無觸點免配線，可靠性高，抗干擾能力強 5）系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試工作量少 6）維修工作量小，維修方便 7）體積小，能耗低。 ． 2 PLC I/O 端口說明與接線 (1) 由于白天和 夜間小區(qū)用水量明顯不同，本設(shè)計采用白天供水和夜間供水兩種模式，兩種模式下設(shè)定的給定水壓值不同。白天，小區(qū)的用水量大，系統(tǒng)高恒壓值運行；夜間，小區(qū)用水量小，系統(tǒng)低恒壓值運行。 (2) 在用水量小的情況下，如果一臺水泵連續(xù)運行時間超過 3h，則要切換下一臺水泵，即系統(tǒng)具有“倒泵功能”，避免某一臺水泵工作時間過長。倒泵只用于系統(tǒng)只有一臺變頻泵長時間工作的情況下。 (3) 考慮節(jié)能和水泵壽命的因素，各水泵切換遵循先啟先停、先停先啟原則。 (4) 三臺水泵在啟動時要有軟啟動功能，對水泵的操作要有手動 /自動控制功能，手動 只在應(yīng)急或檢修時臨時使用。 (5) 系統(tǒng)要有完善的報警功能。 根據(jù)以上控制要求統(tǒng)計控制系統(tǒng) 中的 三菱 FX0N3A型號的 PLC的輸入輸出信號的名稱、 功能 及地址編號如表 所示。 12 12 表 輸入輸出點代碼及地址編號 名 稱 功能 地址編號 輸入信號 SB10 啟動按鈕 X0
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