基于PLC的變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1 引言

　　隨著小區(qū)供水管網(wǎng)的更新，改造和擴(kuò)建，某些地區(qū)的管網(wǎng)壓力不均問(wèn)題日益突出，即當(dāng)供水管線(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)，在管網(wǎng)中產(chǎn)生較大的沿程水頭損失，為了維持管網(wǎng)末梢服務(wù)壓力，勢(shì)必提高水廠(chǎng)的出廠(chǎng)壓力，以至在管網(wǎng)前端服務(wù)壓力過(guò)高，造成區(qū)域之間的水壓差過(guò)大，在高壓區(qū)供水能量浪費(fèi)，漏水嚴(yán)重，甚至可能出現(xiàn)爆管，但如果降低出廠(chǎng)水壓，又滿(mǎn)足不了低壓區(qū)的用水需求。

2 恒壓供水系統(tǒng)節(jié)能分析控制器

　　變頻調(diào)速供水系統(tǒng)是技術(shù)成熟的工業(yè)自動(dòng)化供水解決方案，原理如圖1所示。

　　當(dāng)水泵以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行在工頻狀態(tài)下時(shí)，其特性如圖2所示。在該運(yùn)行方式下，為了滿(mǎn)足最大流量下的壓力要求，應(yīng)該使pm=pd。由特性曲線(xiàn)可知，當(dāng)流量減小時(shí)，管網(wǎng)壓力隨之升高。由于在大部分時(shí)間里q＜qm，所以如果水泵總是以工頻方式運(yùn)行就會(huì)形成圖中ptpdpm三角形陰影區(qū)域所表示的能量浪費(fèi)。而且，通過(guò)特性曲線(xiàn)我們還可以發(fā)現(xiàn)，在該工作方式下，管網(wǎng)壓力變化范圍很大，這會(huì)減少管網(wǎng)的使用壽命。

　　當(dāng)水泵電機(jī)采用變頻調(diào)速技術(shù)控制以后，水泵運(yùn)行特性曲線(xiàn)如圖3所示。由圖可知，在該供水方式下，由于針對(duì)水流量的變化相應(yīng)地及時(shí)調(diào)整水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，所以系統(tǒng)總能夠運(yùn)行在最佳效率狀態(tài)下。這既保證了管網(wǎng)供水壓力恒定，又達(dá)到了節(jié)能目的

電廠(chǎng)鍋爐補(bǔ)水處理PLC控制系統(tǒng)及組態(tài)

　　3.3 工藝界面

　　就地閥門(mén)控制箱上面自動(dòng)/手動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)從手動(dòng)位到自動(dòng)位之前，須把閥門(mén)的開(kāi)/關(guān)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于中間位。主畫(huà)面下含實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示畫(huà)面，報(bào)警畫(huà)面，報(bào)表畫(huà)面和歷史曲線(xiàn)畫(huà)面。

　　（1） 過(guò)濾器控制界面

　　過(guò)濾器控制界面如圖5所示。畫(huà)面上每個(gè)過(guò)濾器入口閥的左側(cè)，實(shí)時(shí)地顯示過(guò)濾器工作時(shí)的瞬時(shí)流量。就地操作箱轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)打到就地，相對(duì)應(yīng)過(guò)濾器的電磁閥在電腦上不能操作。打到遠(yuǎn)方，相對(duì)應(yīng)過(guò)濾器的電磁閥在電腦上可以操作。

　?。?） 加藥控制畫(huà)面

　　加藥控制畫(huà)面如圖6所示。聚凝劑、助凝劑加藥：點(diǎn)擊加藥控制方式按鈕，彈出控制畫(huà)面，選擇工作方式。手動(dòng)加藥：點(diǎn)擊手動(dòng)按鈕，按照設(shè)定頻率加藥。自動(dòng)加藥：點(diǎn)擊自動(dòng)按鈕，按照流量自動(dòng)加藥。關(guān)閉畫(huà)面，點(diǎn)機(jī)電機(jī)圖標(biāo)，彈出電機(jī)控制畫(huà)面，啟動(dòng)電機(jī)。加藥泵工作。二氧化氯加藥：電機(jī)二氧化氯加藥機(jī)圖標(biāo)，彈出控制畫(huà)面，啟動(dòng)加藥機(jī)，廠(chǎng)家設(shè)備自動(dòng)工作。

　　圖6 加藥控制界面

4 結(jié)束語(yǔ)

　　通鍋爐補(bǔ)給水監(jiān)控系采用上位機(jī)和可編程控制器（plc）相結(jié)合的方式，鍋爐補(bǔ)給水監(jiān)控系統(tǒng)共設(shè)操作員站，作為系統(tǒng)調(diào)試及運(yùn)行時(shí)的人機(jī)接口。其中操作員站設(shè)置在化水車(chē)間控制室內(nèi)。操作員站兼有工程師站功能。鍋爐補(bǔ)給水監(jiān)控系統(tǒng)的控制由plc實(shí)現(xiàn)，plc控制器為雙機(jī)冗余熱備，即可編程序控制器（plc）整套帶有雙機(jī)熱備中央處理單元（cpu），冗余的電源模件，冗余的通訊模件。通過(guò)plc對(duì)整個(gè)化學(xué)水處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、半自動(dòng)、遠(yuǎn)方手動(dòng)或就地手動(dòng)控制

電廠(chǎng)鍋爐補(bǔ)水處理PLC控制系統(tǒng)及組態(tài)

1 引言

　　電廠(chǎng)鍋爐進(jìn)行補(bǔ)給水處理，需要結(jié)合不同的水質(zhì)情況而運(yùn)用相應(yīng)的處理技術(shù)開(kāi)展工作，未經(jīng)處理的水中含有多種固態(tài)雜質(zhì)和液態(tài)雜質(zhì)，形成水垢和大量沉積物，影響鍋爐的使用壽命。因此必須經(jīng)過(guò)物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法和生物化學(xué)法等去除雜質(zhì)。規(guī)范電廠(chǎng)鍋爐補(bǔ)給水處理工作，不但可以有效防止和減少鍋爐結(jié)垢、腐蝕及其蒸汽質(zhì)量惡化而造成的事故，而且有利于促進(jìn)電廠(chǎng)鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)的安全、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保。電廠(chǎng)鍋爐補(bǔ)給水的潔凈處理在鍋爐整體運(yùn)轉(zhuǎn)中起著至關(guān)重要的作用。

2 controllogix系列plc應(yīng)用設(shè)計(jì)

　　鍋爐補(bǔ)給水監(jiān)控系由電源柜、plc控制柜、操作員站組成。

　　鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)選用rockwell公司controllogix系列plc。所有通過(guò)背板進(jìn)行通訊的模塊均是基于生產(chǎn)者/客戶(hù)（producer/consumer）的模式。每個(gè)模塊占用一個(gè)單獨(dú)的槽位，并且模塊可以插在各種1756框架的任意槽位。更換模塊時(shí)無(wú)需斷開(kāi)接線(xiàn)，用戶(hù)配線(xiàn)時(shí)將連接線(xiàn)接到可拆卸的端子排（rtbs）上，并將端子排插入模塊的前面。所有模塊均可以帶電插拔。光電隔離和數(shù)字濾波可有效地減少信號(hào)干擾。作為一種故障診斷幫助，在模塊的前面還設(shè)有狀態(tài)指示器，用于指示輸入或輸出以及故障狀態(tài)。i/o模塊可直接將故障情況報(bào)告給處理器。數(shù)字量i/o模塊覆蓋了從10v到265vac以及10v到146vdc的范圍，提供的繼電器觸點(diǎn)輸出模塊的范圍從10v到265vac或者5v到150vdc。模擬量信號(hào)的電壓范圍包括標(biāo)準(zhǔn)的模擬量輸入和輸出，以及直接的熱電偶及rtd溫度輸入信號(hào)。模擬量模塊的可選特性包括適用于干擾源及干擾環(huán)境下的數(shù)字濾波，以及每個(gè)i/o通道的量程選擇，以增加用戶(hù)的靈活性。模擬量模塊的綜合自診斷功能可以監(jiān)測(cè)：

　　輸入開(kāi)路/開(kāi)環(huán)監(jiān)測(cè)，板級(jí)故障監(jiān)測(cè)，針對(duì)上限的2個(gè)報(bào)警級(jí)別（hi和hi-hi）外加一個(gè)超物理量程報(bào)警，針對(duì)下限的2個(gè)報(bào)警級(jí)別（lo和lo-lo）外加一個(gè)低物理量程報(bào)警。工程單位換算使得輸入輸出模擬信號(hào)更容易使用。用于模擬量模塊故障的用戶(hù)配置輸出響應(yīng)（終值或任何用戶(hù)自定義值），以保證安全。模擬量模塊的狀態(tài)區(qū)可以為處理器提供信息用于報(bào)警和故障診斷。每個(gè)模塊針對(duì)rtb的機(jī)械鑰鎖可防止對(duì)模塊施加不適當(dāng)?shù)碾妷?。每個(gè)模塊與logix5555處理器之間的電子鑰鎖可防止用戶(hù)將錯(cuò)誤的模塊類(lèi)型或不同版本的模塊插入到該槽位。模塊是通過(guò)軟件來(lái)進(jìn)行通道組態(tài)而不是通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)或跳線(xiàn)器。模擬量模板數(shù)據(jù)精度可以達(dá)到ieee32位浮點(diǎn)或16位整數(shù)數(shù)據(jù)格式。