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PLC正在变频调速供暖体系中的运用

2015-06-18www.澳门金沙33883.com

要:
  引见了变频调速供暖体系的道理,重点引见了PLC控制系统的构造特性,和体系硬件和软件设计要领。该体系正在乌鲁木齐市北郊区已运转年余,还没有睹毛病发作。

  关键词:
  可编程控制器;PLC;变频调速;VVVF;供暖体系

  一、弁言
    由单片机取继电器等所构成的控制系统寿命短、体系故障率下。我们设想了PLC掌握的变频调速供暖体系。该体系可靠性下、稳定性好、抗干扰能力强,正在卑劣情况下可一连运转,且编程简朴,保护轻易。
    为了包管供暖体系一般事情,必需使暖气管道中没有氛围,即连结管道中的水压恒定。为此,我们选用PLC,配以差别功用的传感器,凭据管道中的压力,经由过程变频器掌握泵的转速,使管道中的压力始终保持正在适宜的局限,并设有过电流、过电压、过载、断水超压等保护装置。体系中有两套雷同的装配,一用一备。别的,PLC经由过程扩大的IO接口实现掌握才能和局限,能处理监测、通信等题目。

  二、掌握历程
    本体系为PLC及时装备监控体系。对20台轮回水泵、16台定压补水泵停止PLC的准时起、停掌握,包孕主、备用泵(轮回水泵、定压补水泵)的准时切换、水泵前端的水流旌旗灯号检测和报警,水泵过载短路毛病报警。
    上述36台水泵的电器掌握和保护装置离别安装正在7面柜中,上面以第1里柜为例具体叙说其掌握功用和元件选型。
    第1里柜掌握两台22 kW定压补水泵和三台轮回水泵。补水泵事情体式格局为一用一备,由PLC凭据工夫停止主、备切换,水泵由变频器驱动,停止恒压掌握。即变频器凭据管路上的压力变送器运送的压力反应旌旗灯号(420mA取设定的压力值对照后停止PID调治输出,驱动定压补水泵事情。PLC则凭据工夫停止两台泵的切换:详细历程为先使变频器硬泊车、接到变频器泊车旌旗灯号后分断当前事情水泵的接触器,同时接通备用水泵的接触器,继而启动变频器,完成主、备用泵的切换,其切换工夫可凭据需求停止设定,两泵的接触器互锁。PLC检测所有接触器的开关状况。
    由于变频器具有短路、过载等珍爱功用,以是当前变频器所驱动的水泵发作上述毛病时变频器将主动割断一次供电回路,进入珍爱状况并输出报警旌旗灯号。PLC对这些报警旌旗灯号停止检测,然后停止备用水泵的投入。详细历程为PLC检测到报警旌旗灯号后起首分断当前水泵的接触器,后对变频器复位,然后接通备用水泵的接触器,启动变频器运转备用水泵。同时输出该泵毛病报警旌旗灯号。
    本柜中别的包孕330 kW轮回水泵,事情体式格局为两用一备,由PLC凭据工夫停止3台水泵的轮换事情切换。因为轮回水泵已接纳变频器掌握,因而PLC只需对3台水泵的接触器停止定时的分断接通操纵便可。电器珍爱元件接纳GV3GV2机电珍爱开关。该机电珍爱开关具有脱扣指导功用,当水泵发作短路、过载等状况时,机电珍爱器停止脱扣珍爱并输出报警旌旗灯号,PLC检测到该旌旗灯号后割断该泵的接触器并将备用水泵的接触器接通,运转备用泵,同时收回毛病水泵的报警指导。PLC同时检测所有水泵接触器的开关状况。
    所有轮回水泵的出水口皆装有水流传感器,PLC检测该水流传感器的输出旌旗灯号,以判定该水泵启动后是不是有水流输出、并停止事情一般指导或不正常报警指导。两台定压补水泵公用一个水流传感器,事情道理同上。
    本体系有若干电动调治阀,由掌握柜供电、其运转由仪表天气赔偿器掌握。PLC将对其供电回路掌握。当该电动调治阀对应的某个或某几个轮回水泵封闭或毛病时,该电动调治阀将不可以或许开启。
    体系设置手动/主动转换开关。PLC对该开关的状况及时检测,当挑选手动功用时,PLC只停止旌旗灯号的检测、毛病报警和取电动阀的电源回路联锁。所有水泵的开、闭和切换、变频器的开、闭由手动按钮掌握。当挑选主动状况时所有掌握、报警交由PLC完成。体系的整体示意图如图1所示。

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  图1 体系的整体示意图



  三、体系硬件
    图2为体系衔接框图。除传感器中,别的硬件均安装正在一个配电柜中。PLC不只要掌握轮回水泵的起、停,还要直接掌握定压补水泵的起、停和报警输出。上面以一个换热站的构造为例停止阐明,设P1P2P3为三台轮回水泵,P4P5为两台定压补水泵,P6PLC的报警输出。两台定压水泵公用一台变频器,由变频器间接掌握,两泵电器互锁。变频器的起、停掌握分为手动和PLC掌握。变频器输入有一起压力传感器旌旗灯号(反应量),一起电位器旌旗灯号(参考量),三路开关量(起、停和复位)。有两路输出旌旗灯号(毛病报警和低于5 Hz运转)。手动掌握设有两个住手按钮,一个为接触器的分断按钮,一个为变频器的硬泊车按钮。需求注重的是由于变频器的泊车均设为硬泊车,以是手动泊车时应当先按软泊车按钮,硬泊车完毕后再分断接触器(工夫由实际情况定)。变频器的毛病复位旌旗灯号也设有手动和主动两路输入。每面柜有一套天气赔偿器,其输入由外接传感器输入,输出掌握电动调治阀,天气赔偿用具有声光报警功用。

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  图2 体系衔接框图


    水流开关用于检测水泵启动后管路内是不是有水流经由过程,若泵运转为两用一备则每台泵前端安装一个水流传感器、共计3个。或一用一备则两台泵共计安装一个水流传感器。详细事情历程为:PLC启动某台泵后,经由设定的延时,PLC将检测该泵的水流传感器输出旌旗灯号,若该旌旗灯号指导无水活动则PLC判断该水泵毛病,发生毛病报警旌旗灯号、同时将该水泵断电并将该泵的备用泵投入运转。
    当管路压力趋于设定值,变频器事情频次很低,此时水泵的转速异常低,水流开关亦有可能收回无水流旌旗灯号,这种情况并不是毛病,PLC将经由过程检测变频器的低频输出旌旗灯号去区分(低于5 Hz时变频器输出一起旌旗灯号)。一般状况下水泵24小时停止主动切换,运转备用泵。
  每面柜均设有一个手动/主动转换开关,该转换开关为一个三位挑选开关,安装于二次掌握回路中。1位为主动,2位为手动,0位为悬空。选1位时,主动指导继电器吸合,PLC检测该继电器状况,实行自动控制顺序,由PLC掌握所有水泵的起、停的切换、包孕变频器的起、停和报警。选2位时,主动指导继电器分断,PLC检测该继电器的状况,实行手动顺序,PLC只停止检测报警,此时所有柜面掌握按钮由人工经由过程柜面上的按钮和开关停止水泵的起、停和切换,包孕变频器的起、停。需求注重的是在手动状况下PLC仍处于事情状况。挑选0位时,此时手动控制电路被割断,不克不及掌握装备。主动指导继电器分断。此时PLC检测到的旌旗灯号取挑选手动时一样,因而PLC实行手动顺序,停止毛病报警。
    每面柜有一个补水电磁阀,电磁阀由对应补水箱内的浮球开关去掌握。补水箱内有两个浮球开关,一个处于高位、一个处于低位。经由过程两者正在差别水位的差别的继电器接点输出,经中央继电器去掌握电磁阀的开、闭和超低水位报警。并设有手动按钮,经由过程一个两位开关实现手动取浮球掌握的切换。挑选手动时亦有超低水位报警功用。

  四、系统软件
    体系PLC软件接纳模块化编程,由手动运转模块、主动运转模块和故障诊断取报警输出模块等构成。

1、手动运转模块
    按体系的要求,正在体系处于手动运转时,PLC只吸收各电路珍爱旌旗灯号和各传感器旌旗灯号,并由此判定各事情水泵的运转状况,正在泛起毛病的状况下,输出报警旌旗灯号。图3为该顺序模块的流程图。




2、主动运转模块
    按体系的要求,正在体系处于主动运转时,PLC要完成的事情有:吸收各电路珍爱旌旗灯号;吸收各传感器旌旗灯号;准时按递次对事情水泵和备用水泵停止切换;正在泛起毛病的状况下,输出报警旌旗灯号。图4是此顺序模块的流程图。




3、故障诊断取报警输出模块
    正在故障诊断取报警输出模块中,顺序经由过程吸收到的电路珍爱旌旗灯号和传感器旌旗灯号,凭据肯定的前提得出诊断结果。若是没有毛病,则顺序继承实行;若是有毛病,则输出报警旌旗灯号,关照工作人员停止处置惩罚。

  五、结束语
    该体系操纵简朴,可靠性下,保护轻易,而且构造松散,行动准确,是PLC正在轻易人民生活中的一次胜利运用。现在接纳的PLC变频供暖体系正在乌鲁木齐北郊区运用一年多来无毛病发作,是一种幻想的供暖体系。


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