【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （1）接觸器選型接觸器是一種適用于在低壓配電系統(tǒng)中遠(yuǎn)距離控制、頻繁操作交直流主回路及大容量控制電路的自動(dòng)控制開關(guān)電器。接觸器具有強(qiáng)大的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、大容量的主觸頭及迅速熄滅電弧的能力。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，能根據(jù)檢測(cè)元件所給出的動(dòng)作信號(hào)，迅速、可靠地切斷電源，并有低壓釋放保護(hù)功能。與保護(hù)電器組合可構(gòu)成各種電磁啟動(dòng)器，用于電動(dòng)機(jī)的控制及保護(hù)。1）交流接觸器交流接觸器是廣泛用作電力的開斷和控制電路。它利用主接點(diǎn)來開閉電路，用輔助接點(diǎn)來執(zhí)行控制指令。主接點(diǎn)一般只有常開接點(diǎn)，而輔助接點(diǎn)常有兩對(duì)具有常開和常閉功能的接點(diǎn)，小型的接觸器也經(jīng)常作為中間繼電器配合主電路使用。由銀鎢合金制成，具有良好的導(dǎo)電性和耐高溫?zé)g性。該控制系統(tǒng)中的接觸器均選交流接觸器。電機(jī)所選用的接觸器的主觸頭在主電路中，所以主觸頭通斷負(fù)載額定電壓為被控制線路額定電壓AC380V，線圈在控制回路中，線圈電壓取AC220V。主觸頭額定電流經(jīng)驗(yàn)公式： () 它們的型號(hào)如下：編號(hào)接觸器型號(hào)主觸點(diǎn)額定電壓/V主觸點(diǎn)類型KM1—KM15CJ1020220常開2）直流接觸器主觸點(diǎn)額定電壓選擇直流440V，線圈電壓選擇直流24V。數(shù)字量擴(kuò)展模塊均為直流接觸器，因此它們的型號(hào)為：編號(hào)接觸器型號(hào)主觸點(diǎn)額定電壓/V主觸點(diǎn)類型YV1CZ040/20440常閉YV2CZ040/20440常閉YV3CZ040/20440常閉H1CZ040/20440常開H2CZ040/20440常開（2）斷路器選型 低壓斷路器也稱作自動(dòng)開關(guān)或空氣開關(guān)，是低壓配電網(wǎng)絡(luò)和電力拖動(dòng)系統(tǒng)中非常重要的開關(guān)電器和保護(hù)電器，它集控制和多種保護(hù)功能于一身。除了能完成接通和分?jǐn)嚯娐吠?，還能對(duì)電路或電氣設(shè)備發(fā)生的短路、嚴(yán)重過載及欠電壓等進(jìn)行保護(hù)，也可以用于不頻繁地啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)。 低壓斷路器的選擇要滿足如下幾點(diǎn)：① 額定電流和額定電壓應(yīng)大于或等于線路、設(shè)備的正常工作電壓和工作電流。② 熱脫扣器的整定電流應(yīng)與所控制負(fù)載（比如電動(dòng)機(jī)）的額定電流一致。③ 欠電壓脫扣器的額定電壓應(yīng)等于線路的額定電壓。④ 過電流脫扣器的額定電流Iz大于或等于線路的最大負(fù)載電流。對(duì)于單臺(tái)電動(dòng)機(jī)來說，可按下式計(jì)算 Iz ≥ kIq () 式中，k為安全系數(shù)，~；Iq為電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流。 對(duì)于多臺(tái)電動(dòng)機(jī)來說，可按下式計(jì)算 Iz ≥ K(+ΣIer) () 式中，~；；ΣIer為其他電動(dòng)機(jī)的額定電流之和。根據(jù)選型原則，選用NZMB1A160斷路器。（3）熔斷器選型熔斷器基于電流熱效應(yīng)原理和發(fā)熱元件熱熔斷原理設(shè)計(jì)，具有一定的瞬時(shí)動(dòng)作性，用于電路的短路保護(hù)盒嚴(yán)重過載保護(hù)。熔斷器的選擇包括熔斷器類型的選擇和熔體額定電流的選擇兩部分。根據(jù)負(fù)載類型，選用GSTA00160S00(160A)。（4）主令電器選型控制按鈕簡(jiǎn)稱按鈕，是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且使用廣泛的手動(dòng)電器，在控制電路中用于手動(dòng)發(fā)出控制信號(hào)以控制接觸器、繼電器等。設(shè)計(jì)中選用的按鈕NP6MB/Y，額定工作電壓DC24V。行程開關(guān)選用LXZ103Z/W。（5）信號(hào)電器選型照明燈選用HK(220V/60W),指示燈選用LED指示燈（24v）。（6）熱繼電器選型熱繼電器主要是用于電氣設(shè)備（主要是電動(dòng)機(jī)）的過負(fù)荷保護(hù)。熱繼電器是一種利用電流熱效應(yīng)原理工作的電器，它具有與電動(dòng)機(jī)容許過載性相近的反時(shí)限動(dòng)作特性，主要與接觸器配合使用，用于對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的過負(fù)荷和斷相及電流不平衡的保護(hù)及其他電氣設(shè)備發(fā)熱狀態(tài)的控制。三相異步電動(dòng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中，常會(huì)遇到因電氣或機(jī)械原因等引起的過電流（過載和斷相）現(xiàn)象。如果過電流不嚴(yán)重，持續(xù)時(shí)間短，繞組不超過允許升溫，這種過電流是允許的；如果過電流情況嚴(yán)重，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，則會(huì)加快電動(dòng)機(jī)絕緣老化，甚至燒毀電動(dòng)機(jī)，因此，在電動(dòng)機(jī)回路中應(yīng)設(shè)置電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置。常用的電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置種類很多，使用最多、最普遍的是雙金屬片式熱繼電器。繼電器的主要技術(shù)參數(shù)：1）額定參數(shù)。主要有工作電壓和電流，吸合電壓和電流，釋放電壓和電流等。2）動(dòng)作特性參數(shù)。①返回系數(shù) ②儲(chǔ)備系數(shù) ③響應(yīng)時(shí)間。3）整定參數(shù)。包括整定值和靈敏度。可以選擇。（6）電源模塊S7200的CPU單元有一個(gè)內(nèi)部電源，它為CPU模塊、擴(kuò)展模塊和DC 24V用戶供電。每一個(gè)CPU模塊都有一個(gè)DC 24V傳感器電源，它為本機(jī)的輸入點(diǎn)或擴(kuò)展模塊的繼電器線圈提供電源，如果要求的負(fù)載電流大于該電源的額定值，應(yīng)增加一個(gè)DC 24V電源為擴(kuò)展模塊供電。本設(shè)計(jì)選用SITOP PS207電源模塊,該模塊電源有60W 和100W 兩種功率類型，其功能和設(shè)計(jì)能夠與SIMATIC S7200 CN 系統(tǒng)完美匹配。也可以同時(shí)向其它負(fù)載提供24 V供電，如傳感器和驅(qū)動(dòng)等感性,容性負(fù)載。此電源模塊安裝方式靈活，既可使用標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝，也可通過螺釘墻面安裝。靈活的安裝方式和緊湊的設(shè)計(jì)節(jié)約安裝空間，可廣泛應(yīng)用于小型的OEM 設(shè)備控制系統(tǒng)，配電箱或開關(guān)柜中。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)恒壓供水的主體控制設(shè)備是PLC，控制電路的合理性，程序的可靠性直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行性能。本系統(tǒng)采用西門子公司S7200系列PLC，它體積小，執(zhí)行速度快，抗干擾能力強(qiáng)，性能優(yōu)越。PLC主要是用于實(shí)現(xiàn)變頻恒壓供水系統(tǒng)的自動(dòng)控制，要完成以下功能：自動(dòng)控制三臺(tái)水泵的投入運(yùn)行；能在二臺(tái)水泵之間實(shí)現(xiàn)變頻泵的切換；4臺(tái)水泵在啟動(dòng)時(shí)要有軟啟動(dòng)功能；對(duì)水泵的操作要有手動(dòng)/自動(dòng)控制功能，手動(dòng)只在應(yīng)急或檢修時(shí)臨時(shí)使用；系統(tǒng)要有完善的報(bào)警功能并能顯示運(yùn)行狀況。圖中SA為手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，SA打在1的位置為手動(dòng)控制狀態(tài)；打在2的狀態(tài)為自動(dòng)控制狀態(tài)。手動(dòng)運(yùn)行時(shí)，可用按鈕SB1~SB6控制三臺(tái)水泵的啟/停；自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)在PLC程序控制下運(yùn)行。圖中的HL10為自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)電源指示燈。對(duì)變頻器頻率進(jìn)行復(fù)位是只提供一個(gè)干觸發(fā)點(diǎn)信號(hào)，本系統(tǒng)通過一個(gè)中間繼電器KA的觸點(diǎn)對(duì)變頻器進(jìn)行復(fù)頻控制。，他們旁邊的8等數(shù)字為接線編號(hào)。本系統(tǒng)在手動(dòng)/自動(dòng)控制下的運(yùn)行過程如下：(1) 手動(dòng)控制：手動(dòng)控制只在檢查故障原因時(shí)才會(huì)用到，便于電機(jī)故障的檢測(cè)與維修。單刀雙擲開關(guān)SA打至1端時(shí)開啟手動(dòng)控制模式，此時(shí)可以通過開關(guān)分別控制三臺(tái)水泵電機(jī)在工頻下的運(yùn)行和停止。SB1按下時(shí)由于KM2常閉觸點(diǎn)接通電路使得KM1的線圈得電，KM1的常開觸點(diǎn)閉合從而實(shí)現(xiàn)自鎖功能，電機(jī)M1可以穩(wěn)定的運(yùn)行在工頻下。只有當(dāng)SB2按下時(shí)才會(huì)切斷電路，KM1線圈失電，電機(jī)M1停止運(yùn)行。同理，可以通過按下SBSB5啟動(dòng)電機(jī)MM3，通過按下SBSB6來使電機(jī)MM3停機(jī)。（2）自動(dòng)控制：在正常情況下變頻恒壓供水系統(tǒng)工作在自動(dòng)狀態(tài)下。單刀雙擲開關(guān)SA打至2端時(shí)開啟自動(dòng)控制模式，自動(dòng)控制的工作狀況由PLC程序控制。水泵工頻運(yùn)行信號(hào)，水泵變頻運(yùn)行信號(hào)，KM1線圈得電，1水泵工頻運(yùn)行指示燈HL1點(diǎn)亮，同時(shí)KM1的常閉觸點(diǎn)斷開，實(shí)現(xiàn)KMKM2的電氣互鎖。，KM2線圈得電，1水泵變頻運(yùn)行指示燈HL2點(diǎn)亮，同時(shí)KM2的常閉觸點(diǎn)斷開，實(shí)現(xiàn)KMKM1的電氣互鎖。同理，3水泵的控制原理也是如此。，報(bào)警電鈴HA響起；，中間繼電器KA的線圈得電，常開觸點(diǎn)KA閉合使得變頻器的頻率復(fù)位；處于自動(dòng)控制狀態(tài)下，自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)電源指示燈HL10一直點(diǎn)亮。 PLC的選擇PLC是整個(gè)變頻恒壓供水控制系統(tǒng)的核心，它要完成對(duì)系統(tǒng)中所有輸入號(hào)的采集、所有輸出單元的控制、恒壓的實(shí)現(xiàn)以及對(duì)外的數(shù)據(jù)交換。因此我們?cè)谶x擇PLC時(shí)，要考慮PLC的指令執(zhí)行速度、指令豐富程度、內(nèi)存空間、通訊接口及協(xié)議、帶擴(kuò)展模塊的能力和編程軟件的方便與否等多方面因素。由于恒壓供水自動(dòng)控制系統(tǒng)控制設(shè)備相對(duì)較少，因此PLC選用德國(guó)SIEMENS公司的S7200型。S7200型PLC的結(jié)構(gòu)緊湊，價(jià)格低廉，具有較高的性價(jià)比，廣泛適用于一些小型控制系統(tǒng)。SIEMENS公司的PLC具有可靠性高，可擴(kuò)展性好，又有較豐富的通信指令，且通信協(xié)議簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)；PLC可以上接工控計(jì)算機(jī)，對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制。PLC和上位機(jī)的通信采用PC/PPI電纜，支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接口(PPI)協(xié)議，PC/PPI電纜可以方便實(shí)現(xiàn)PLC的通信接口RS485到PC機(jī)的通信接口RS232的轉(zhuǎn)換，用戶程序有三級(jí)口令保護(hù)，可以對(duì)程序?qū)嵤┌踩Ｗo(hù)。根據(jù)控制系統(tǒng)實(shí)際所需端子數(shù)目，考慮PLC端子數(shù)目要有一定的預(yù)留量，因此選用的S7200型PLC的主模塊為CPU226，其開關(guān)量輸出為16點(diǎn)，輸出形式為AC220V繼電器輸出；開關(guān)量輸入CPU226為24點(diǎn)，輸入形式為+24V直流輸入。由于實(shí)際中需要模擬量輸入點(diǎn)1個(gè)，模擬量輸出點(diǎn)1個(gè)，所以需要擴(kuò)展，擴(kuò)展模塊選擇的是EM235，該模塊有4個(gè)模擬輸入(AIW)，1個(gè)模擬輸出(AQW)信號(hào)通道。輸入輸出信號(hào)接入端口時(shí)能夠自動(dòng)完成A/D的轉(zhuǎn)換，標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)能夠轉(zhuǎn)換成一個(gè)字長(zhǎng)(16bit)的數(shù)字信號(hào)；輸出信號(hào)接出端口時(shí)能夠自動(dòng)完成D/A的轉(zhuǎn)換，一個(gè)字長(zhǎng)(16bit)的數(shù)字信號(hào)能夠轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)。EM235模塊可以針對(duì)不同的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)，通過DIP開關(guān)進(jìn)行設(shè)置。：圖中，PLC控制系統(tǒng)主要包括CPU、數(shù)字量擴(kuò)展模塊(EMl)以及模擬量擴(kuò)展模塊(EM2)：本系統(tǒng)選擇SIEMENS S7—200系列PLC產(chǎn)品。該P(yáng)LC的CPU及數(shù)字量擴(kuò)展模塊如下：(1)CPU：采用s7 200 cPu224，Dc／Ac繼電器輸出型，該產(chǎn)品集成14個(gè)數(shù)字量輸入和10個(gè)數(shù)字量輸出，可擴(kuò)展7個(gè)模塊，最大擴(kuò)展至168路數(shù)字量I／o或38路模擬量I／o．22K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，具有6個(gè)獨(dú)立的高速計(jì)數(shù)器和2個(gè)100KHz的高速脈沖輸出： 2個(gè)Rs485通訊口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由口通訊方式；該產(chǎn)品還內(nèi)置自整定PID功能，線性斜坡脈沖指令，診斷LED，數(shù)據(jù)以及配方功能，是SIEMENS家族小型PLC領(lǐng)域的新產(chǎn)品；(2)EM1：s7—200 EM222，8點(diǎn)繼電器輸出模塊。本系統(tǒng)PLC的數(shù)字I／O地址分配及其意義如下： 變量地址分配表11號(hào)抽水泵啟動(dòng)輸入1號(hào)水泵啟動(dòng)信號(hào)21號(hào)抽水泵停止輸入1號(hào)水泵停止信號(hào)32號(hào)抽水泵啟動(dòng)輸入2號(hào)水泵啟動(dòng)信號(hào)42號(hào)抽水泵停止輸入2號(hào)水泵停止信號(hào)53號(hào)抽水泵啟動(dòng)輸入3號(hào)水泵啟動(dòng)信號(hào)63號(hào)抽水泵停止輸入3號(hào)水泵停止信號(hào)74號(hào)抽水泵啟動(dòng)輸入4號(hào)水泵啟動(dòng)信號(hào)84號(hào)抽水泵停止輸入4號(hào)水泵停止信號(hào)95號(hào)抽水泵啟動(dòng)輸入5號(hào)水泵啟動(dòng)信號(hào)105號(hào)抽水泵停止輸入5號(hào)水泵停止信號(hào)11手動(dòng)運(yùn)行手動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行信號(hào)12自動(dòng)運(yùn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行信號(hào)13非火災(zāi)狀態(tài)14火災(zāi)狀態(tài)火災(zāi)信號(hào)15系統(tǒng)啟動(dòng)16系統(tǒng)停止17變頻器1故障18變頻器2故障191號(hào)水泵故障202號(hào)水泵故障11號(hào)抽水泵啟動(dòng)輸入1號(hào)水泵啟動(dòng)信號(hào)21號(hào)抽水泵停止輸入1號(hào)水泵停止信號(hào)32號(hào)抽水泵啟動(dòng)輸入2號(hào)水泵啟動(dòng)信號(hào)42號(hào)抽水泵停止輸入2號(hào)水泵停止信號(hào)53號(hào)抽水泵啟動(dòng)輸入3號(hào)水泵啟動(dòng)信號(hào)63號(hào)抽水泵停止輸入3號(hào)水泵停止信號(hào)74號(hào)抽水泵啟動(dòng)輸入4號(hào)水泵啟動(dòng)信號(hào)84號(hào)抽水泵停止輸入4號(hào)水泵停止信號(hào)95號(hào)抽水泵啟動(dòng)輸入5號(hào)水泵啟動(dòng)信號(hào)105號(hào)抽水泵停止輸入5號(hào)水泵停止信號(hào)11手動(dòng)運(yùn)行手動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行信號(hào)12自動(dòng)運(yùn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行信號(hào)13非火災(zāi)狀態(tài)14火災(zāi)狀態(tài)火災(zāi)信號(hào)15系統(tǒng)啟動(dòng)16系統(tǒng)停止17變頻器1故障18變頻器2故障191號(hào)水泵故障202號(hào)水泵故障213號(hào)水泵故障224號(hào)水泵故障235號(hào)水泵故障24壓力信號(hào)AIWO壓力信號(hào)同過變送器輸入PLC25變頻器1運(yùn)行變頻器1運(yùn)行控制信號(hào)26變頻器2運(yùn)行變頻器2運(yùn)行控制信號(hào)271號(hào)抽水泵變頻1號(hào)泵變頻運(yùn)行控制信號(hào)282號(hào)抽水泵變頻2號(hào)泵變頻運(yùn)行控制信號(hào)293號(hào)抽水泵變頻3號(hào)泵變頻運(yùn)行控制信號(hào)304號(hào)抽水泵變頻4號(hào)泵變頻運(yùn)行控制信號(hào)315號(hào)抽水泵工頻5號(hào)泵工頻運(yùn)行控制信號(hào)321號(hào)抽水泵故障1號(hào)水泵故障顯示信號(hào)332號(hào)抽水泵故障2號(hào)水泵故障顯示信號(hào)343號(hào)抽水泵故障3號(hào)水泵故障顯示信號(hào)354號(hào)抽水泵故障4號(hào)水泵故障顯示信號(hào)365號(hào)抽水泵故障5號(hào)水泵故障顯示信號(hào)37系統(tǒng)運(yùn)行系統(tǒng)運(yùn)行顯示控制信號(hào)38系統(tǒng)停止非火災(zāi)狀態(tài)顯示控制信號(hào)39非火災(zāi)狀態(tài)火災(zāi)狀態(tài)顯示控制信號(hào)40變頻器1運(yùn)行變頻器1運(yùn)行顯示控制信號(hào)41變頻器1故障變頻器1故障顯示控制信號(hào)42變頻器2運(yùn)行變頻器2運(yùn)行顯示控制信號(hào)43變頻器2故障變頻器2故障顯示控制信號(hào)施工單位在泵房(包括水泵、水箱、閥門以及管道、儀表等)安裝時(shí)，分別在自來水進(jìn)水和出水管道上