電氣自動化液化氣站消防供水控制器的設計畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-24 15:48 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的運行臺數(shù)。變頻器和plc的應用為水泵轉(zhuǎn)速的平滑性連續(xù)調(diào)節(jié)提供了方便。水泵電機實現(xiàn)變頻軟啟動,消除了對電網(wǎng)、電氣設備和機械設備的沖擊，延長機電設備的使用壽命。 系統(tǒng)的工作原理該系統(tǒng)有手動和自動兩種運行方式：⑴ 手動運行按下按鈕啟動或停止水泵，可根據(jù)需要分別控制14泵的啟停。該方式主要供檢修及變頻器故障時用。 ⑵ 自動運行合上開關后，1泵電機通電，變頻器輸出頻率從0Hz上升，同時變頻器內(nèi)嵌的PID調(diào)節(jié)器接收到自壓力傳感器的標準信號，經(jīng)運算與給定壓力參數(shù)進行比較，根據(jù)調(diào)節(jié)參數(shù)適當變頻，如變頻器頻率到達50Hz而此時水壓還在下限值，延時一段時間（避免由于干擾而引起誤動作）后，1泵切換至工頻運行，同時變頻器頻率由50Hz滑停至0Hz，2泵變頻啟動，如水壓仍不滿足，則依次啟動4泵，泵的切換過程同上；若開始時1泵備用，則直接啟2變頻，轉(zhuǎn)速從0開始隨頻率上升，如變頻器頻率到達50Hz而此時水壓還在下限值，延時一段時間后，2泵切換至工頻運行，同時變頻器頻率由50Hz滑停至0Hz，3泵變頻啟動，如水壓仍不滿足，則啟動4泵，泵的切換過程同上。如用水量減小，從先啟的泵開始減，同時根據(jù)變頻器內(nèi)嵌的PID調(diào)節(jié)器給的調(diào)節(jié)參數(shù)使系統(tǒng)平穩(wěn)運行。 若有電源瞬時停電的情況，則系統(tǒng)停機；待電源恢復正常后，系統(tǒng)自動恢復運行，然后按自動運行方式啟動1泵變頻，直至在給定水壓值上穩(wěn)定運行。第三章 控制系統(tǒng)的硬件設計 主電路設計如上圖2所示為電控系統(tǒng)主電路圖。四臺電機分別為MMMM4。接觸KMKMKMKM7分別控制MMMM4的工頻運行；接觸器KMKMKMKM8分別控制MMMM4的變頻運行，F(xiàn)RFRFRFR4分別為四臺水泵電機過載保護用的熱繼電器；QSQSQSQSQS5分別為變頻器和四臺水泵電機主電路的隔離開關；FU1為主電路的熔斷器，VVVF為簡單的一般變頻器。圖2變頻供水控制系統(tǒng)主電路圖 控制電路的設計圖3所示電控系統(tǒng)控制電路圖。圖中SA為手動/自動轉(zhuǎn)換開關，SA打在2的位置為手動控制狀態(tài)；打在1的狀態(tài)為自動控制狀態(tài)。手動運行時，可用按鈕SB1SB4控制四臺水泵的啟/停自動運行時，系統(tǒng)在PLC程序控制下運行圖中對變頻器頻率進行復位時只提供一個干觸點信號，由于PLC為4個輸出點為一組共用一個COM端，而本系統(tǒng)又沒有剩下單獨的COM端輸出組，所以通過一個中間繼電器KA的觸點對變頻器進行復位控制。HLHLHLHL7分別指示MMMM4工頻工作狀態(tài)，HLHLHLHL8分別指示MMMM4處于變頻工作狀態(tài)。圖3控制電路電路圖 PLC配置PLC要能夠識別和接受描述現(xiàn)場設備的開關量，同時要能夠發(fā)出控制信號控制一些執(zhí)行設備，以便對現(xiàn)場設備進行控制。PLC是通過I/O單元完成此工作的。I/O單元是PLC與外部設備相互聯(lián)系的通道，能輸入/輸出多種形式和驅(qū)動能力的信號，以實現(xiàn)被控設備與PLC的I/O接口之間的電平轉(zhuǎn)換、電氣隔離、串/并轉(zhuǎn)換、A/D與D/A轉(zhuǎn)換等功能。輸入單元接受現(xiàn)場設備向PLC提供信號，包括人為的控制信號和能描述現(xiàn)場狀態(tài)的開關量信號，例如由按鈕、限位開關、繼電器觸點、接近開關、撥碼器等提供的開關量。這些信號經(jīng)過輸入電路進行濾波、光電隔離、電平轉(zhuǎn)換等處理后，變成CUP能夠接受和處理的信號。輸出單元將經(jīng)過CUP處理的弱電信號通過光電隔離、功率放大等處理，轉(zhuǎn)換成外部設備所需要的強電信號，以驅(qū)動各種執(zhí)行元器件，如接觸器、電磁閥、電磁鐵、調(diào)節(jié)閥、調(diào)速裝置等。根據(jù)以上控制要求統(tǒng)計控制系統(tǒng)的輸入輸出信號的名稱、代碼及地址編號如下表所示。、它們在水淹沒時為0，露出時為1。表1 輸入輸出點代碼及地址編號信號名稱代碼地址編號輸入信號開始按鈕SA水池水位下限信號SLL水池水位上限信號SLH變頻器報警信號SU消鈴按鈕SB9試燈按鈕SB10遠程壓力信號UAIW0輸出信號1泵工頻運行接觸器及指示燈KM1，HL11泵變頻運行接觸器及指示燈KM2，HL22泵工頻運行接觸器及指示燈KM3，HL32泵變頻運行接觸器及指示燈KM4，HL43泵工頻運行接觸器及指示燈KM5，HL53泵變頻運行接觸器及指示燈KM6，HL64泵工頻運行接觸器及指示燈KM7，HL74泵變頻運行接觸器及指示燈KM8，HL8水池水位下限報警指示燈HL9變頻器故障報警指示燈HL10火災報警指示燈HL11報警電鈴HA變頻器頻率復位控制KA控制變頻器信號UFAQW0從上面分析可知，系統(tǒng)共有開關量輸入點6個、開關量輸出點13個；模擬量輸出點1個、模擬量輸出點1個。如果選用CPU 224 PLC，也需要擴展單元；如果選用CUO 266 PLC 則價格較高，浪費較大。參照S7 200的產(chǎn)品目以及市場實際價格，選用主機為CUP222（8入/6繼電器輸出）一臺，加上一臺擴展模塊EM222（8繼電器輸出），再擴展一臺模擬量模塊EM235（4AI/1AO）。這樣的配置是最經(jīng)濟的。S7200PLC是德國西門子公司生產(chǎn)德一種小型PLC，其許多功能達到大、中型PLC的水平，而價格卻和小型PLC一樣，因此，它一經(jīng)推出，即受到了廣泛的關注。特別是S7200CPU22*系列PLC。由于它具有多種功能模塊和人機界面（HMI）可供選擇，所以系統(tǒng)的集成非常方便，并且可以很容易的組成PLC網(wǎng)絡[9]。PLC的普通輸入輸出端口均為開關量處理端口，了使PLC能完成模擬量的處理,常見的方法是為整體式PLC加配模擬量擴展單元。模擬量擴展單元可將外部模擬量轉(zhuǎn)化為PLC可處理的數(shù)字量及將PLC內(nèi)部運算結(jié)果數(shù)字量轉(zhuǎn)換為機外可以使用的模擬量。模擬量擴展單元有單獨用于模/數(shù)轉(zhuǎn)換的，單獨用于數(shù)/轉(zhuǎn)換的，也兼有模/數(shù)和數(shù)/模兩種功能的，以下介紹S7200系列PLC的模擬量擴展模塊EM235，它具有四路模擬量輸入及一路模擬量輸入，可以用于恒壓供水控制中。 EM235模擬量工作單元性能指標 表2 模擬量擴展模塊EM235輸入/輸出技術規(guī)范輸 入 技 術 規(guī) 范輸 出 技
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