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摘 要:变频调速叠压恒压供水系统在“节能、环保、节地、防污染”等各个方面都较优越,应用技术已很成熟。近期高职院校相关专业增设了这方面的设备及增加了这方面的教学内容。要保证系统能正常运行,关键在于PLC控制器的正确编程及VVVF变频器变频运行参数的准确设置。探讨该系统的编程及变频节能运行参数设置的经验,是教学内容创新的课题,对提高教师的教学水平和提高学生的职业技能会起到积极作用。
关键词:叠压可编程序变频参数恒压
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2011)08(b)-0076-03
1 叠压供水的原理
来自市政管网的自来水进入蓄水罐后,罐内的空气从真空消除器内排出。待蓄水罐充满水后,真空消除器自动关闭,使蓄水罐内的压力与市政管网水压相等。当市政管网能够满足用户水压和用水量时,供水设备通过旁通止回阀直接向用户水管网供水,供水系统处于“睡眠”状态;当市政管网的水压和水量不能满足用户要求时,系统通过压力传感器向变频器发出信号,软启动水泵,并使其处于变频调速运行状态,根据用户用水量的大小依次加泵减泵,以维持用户管网的水压恒定,保证楼宇高层用水量。水压能在市政管网的余压上安全叠加,主要依靠蓄水罐上的真空消除器。真空消除器的作用阻止了市政管网负压的产生,所以不会引起市政管网水压的波动,不影响其他用户的正常用水[1]。
2 叠压供水系统主电路及控制程序
2.1 系统主电路及交流控制回路
供水系统的主电路由电源开关QF、熔断器FU、交流接触器KM、热继电器FR等组成,采用了“一拖三”的控制模式(三台水泵电机都是5.5kW),即一台变频器切换控制三台水泵电机。六只交流接触器的通断都由PLC控制。主电路如图1所示。交流控制回路见图2。
2.2 系统控制程序
控制电路由PLC(S7-200 CPU224)、变频器ACS510等组成。将电气控制箱转换开关1SAC切换到“自动”位置,合上断路器1QF…5QF,按7SB,系统软启动1#泵电机,并变频运行,用户水压上升。当用户用水量递增,变频器已达到频率50Hz,管道供水压力还没有达到设定值时,ACS510输出增泵信号到PLC。此时,PLC的控制程序做出一系列动作,断开1KM,接通2KM,1#泵电机由变频切换到工频。定时器计时3s,变频器的频率由最高频率50Hz逐渐下降。3s后PLC使3KM得电,2#泵电机连接到变频器开始变频运行。设置延迟时间主要原因是让变频器的频率逐渐下降,软启动静止的2#泵电机,减小电机启动电流,避免冲击电流,免使电机损坏。如用户水压还未达到设定值,则按程序切换2#泵电机到工频,再软起动3#泵电机……
当用户用水量减小,变频器达到下限频率30Hz,用户供水压力还是高于设定值时,ACS510输出减泵信号到PLC。此时,PLC使3KM断开,2#泵电机软停车退出变频运行。同时使交流接触器1KM得电,使2KM失电断开,1#泵电机由工频切换到变频。下限频率设定在30Hz主要原因:在供水系统中,如果转速过低时会出现水泵的出水扬程小于实际扬程,水泵出现“空转”的现象。根据多年的实践经验,下限频率应定为30Hz～35Hz。供水系统应设置软停车功能,避免系统“水锤”效应。
3 PLC控制程序的编程
(1)PLC外围端子的按线请参阅(S7-200 CPU224)用户说明书。
(2)PLC控制程序编程语句见语句表1与语句表2[2],语句表编写过程及方法参阅S7-200 CPU224用户说明书,作者不在此阐述。
4 变频器节能运行参数的设置
(1)变频器的外围端子接线请参阅ACS 510变频器用户说明书。
(2)ACS 510变频器恒压供水节能运行时的参数设置见变频器节能运行参数表（表3）[3],参数的设置及输入过程参阅ACS 510变频器用户说明书,作者不在此阐述。
5 结语
变频调速叠压恒压供水系统PLC的编程及VVVF变频节能运行参数的设置,是电气控制中的一种高新职业技术。PLC控制器的正确编程及VVVF的变频参数准确设置是高难度且繁杂的工作。作者经过耐心、细致及反复进行调试,得出上述的PLC控制程序编程语句表和ACS 510变频器恒压供水节能运行参数表,并对多套变频调速叠压恒压供水系统进行了设置。经多年的实践证明,系统运行安全、可靠、节能,取得较好的经济效益和社会效益[4]。变频调速叠压恒压供水系统作为相关高职专业的实训教学设备,向学生传授这方面的职业技能知识,学生在教学设备上反复实操,可提高学生的动手能力,因而提高学生的就业率。对教师而言,变频调速叠压恒压供水系统PLC的编程及VVVF变频节能运行参数的设置实践,也是提高教师教学水平的场所。
參考文献
[1] 李瑜林.浅谈无负压变频恒压供水的应用及前景[J].山西建筑,2007,33(21):205.
[2] S7-200可编程序控制器,产品目录[M].西门子(中国)有限公司,2008.
[3] ACS510用户手册[M].北京:ABB电气传动公司,2008.
[4] 张燕宾.变频调速应用实践[M].机械工业出版社,2001.
关键词:叠压可编程序变频参数恒压
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2011)08(b)-0076-03
1 叠压供水的原理
来自市政管网的自来水进入蓄水罐后,罐内的空气从真空消除器内排出。待蓄水罐充满水后,真空消除器自动关闭,使蓄水罐内的压力与市政管网水压相等。当市政管网能够满足用户水压和用水量时,供水设备通过旁通止回阀直接向用户水管网供水,供水系统处于“睡眠”状态;当市政管网的水压和水量不能满足用户要求时,系统通过压力传感器向变频器发出信号,软启动水泵,并使其处于变频调速运行状态,根据用户用水量的大小依次加泵减泵,以维持用户管网的水压恒定,保证楼宇高层用水量。水压能在市政管网的余压上安全叠加,主要依靠蓄水罐上的真空消除器。真空消除器的作用阻止了市政管网负压的产生,所以不会引起市政管网水压的波动,不影响其他用户的正常用水[1]。
2 叠压供水系统主电路及控制程序
2.1 系统主电路及交流控制回路
供水系统的主电路由电源开关QF、熔断器FU、交流接触器KM、热继电器FR等组成,采用了“一拖三”的控制模式(三台水泵电机都是5.5kW),即一台变频器切换控制三台水泵电机。六只交流接触器的通断都由PLC控制。主电路如图1所示。交流控制回路见图2。
2.2 系统控制程序
控制电路由PLC(S7-200 CPU224)、变频器ACS510等组成。将电气控制箱转换开关1SAC切换到“自动”位置,合上断路器1QF…5QF,按7SB,系统软启动1#泵电机,并变频运行,用户水压上升。当用户用水量递增,变频器已达到频率50Hz,管道供水压力还没有达到设定值时,ACS510输出增泵信号到PLC。此时,PLC的控制程序做出一系列动作,断开1KM,接通2KM,1#泵电机由变频切换到工频。定时器计时3s,变频器的频率由最高频率50Hz逐渐下降。3s后PLC使3KM得电,2#泵电机连接到变频器开始变频运行。设置延迟时间主要原因是让变频器的频率逐渐下降,软启动静止的2#泵电机,减小电机启动电流,避免冲击电流,免使电机损坏。如用户水压还未达到设定值,则按程序切换2#泵电机到工频,再软起动3#泵电机……
当用户用水量减小,变频器达到下限频率30Hz,用户供水压力还是高于设定值时,ACS510输出减泵信号到PLC。此时,PLC使3KM断开,2#泵电机软停车退出变频运行。同时使交流接触器1KM得电,使2KM失电断开,1#泵电机由工频切换到变频。下限频率设定在30Hz主要原因:在供水系统中,如果转速过低时会出现水泵的出水扬程小于实际扬程,水泵出现“空转”的现象。根据多年的实践经验,下限频率应定为30Hz～35Hz。供水系统应设置软停车功能,避免系统“水锤”效应。
3 PLC控制程序的编程
(1)PLC外围端子的按线请参阅(S7-200 CPU224)用户说明书。
(2)PLC控制程序编程语句见语句表1与语句表2[2],语句表编写过程及方法参阅S7-200 CPU224用户说明书,作者不在此阐述。
4 变频器节能运行参数的设置
(1)变频器的外围端子接线请参阅ACS 510变频器用户说明书。
(2)ACS 510变频器恒压供水节能运行时的参数设置见变频器节能运行参数表（表3）[3],参数的设置及输入过程参阅ACS 510变频器用户说明书,作者不在此阐述。
5 结语
变频调速叠压恒压供水系统PLC的编程及VVVF变频节能运行参数的设置,是电气控制中的一种高新职业技术。PLC控制器的正确编程及VVVF的变频参数准确设置是高难度且繁杂的工作。作者经过耐心、细致及反复进行调试,得出上述的PLC控制程序编程语句表和ACS 510变频器恒压供水节能运行参数表,并对多套变频调速叠压恒压供水系统进行了设置。经多年的实践证明,系统运行安全、可靠、节能,取得较好的经济效益和社会效益[4]。变频调速叠压恒压供水系统作为相关高职专业的实训教学设备,向学生传授这方面的职业技能知识,学生在教学设备上反复实操,可提高学生的动手能力,因而提高学生的就业率。对教师而言,变频调速叠压恒压供水系统PLC的编程及VVVF变频节能运行参数的设置实践,也是提高教师教学水平的场所。
參考文献
[1] 李瑜林.浅谈无负压变频恒压供水的应用及前景[J].山西建筑,2007,33(21):205.
[2] S7-200可编程序控制器,产品目录[M].西门子(中国)有限公司,2008.
[3] ACS510用户手册[M].北京:ABB电气传动公司,2008.
[4] 张燕宾.变频调速应用实践[M].机械工业出版社,2001.