变频恒压供水控制系统的设计与调试--中国水泥技术网
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变频恒压供水控制系统的设计与调试
　作者: 李焦明
&&& 水泥生产线一般都建有水泵站，其中至少有2台水泵，一台运行，一台备用，对高温风机轴承座、空压机气缸、生料磨、回转窑的托轮及轴瓦等发热部位采用循环水冷却，水压大小多采用阀门控制，这种通过在水道上设置阻力来调节水压大小的办法，无疑是耗能的。下面笔者介绍一种基于多泵控制器的变频恒压供水循环软启动控制系统，希望能对水跳厂自控人员有所借鉴和启发。
1& 系统结构及组成
变频恒压供水系统结构见图1。
图l& 变频恒压供水系统结构示意
&&& 水泵为JCB-22型三相电泵，流量22L／min，扬程3．3m，额定功率125W，额定电压380V，额定频率50Hz，额定电流0．33A，额定转速2760r／rain，E级绝缘，连续工作制。2台水泵同时运行的扬程也只有6．6m，而理论上0．1MPa的压力可获得10m扬程，因此管道的最大压力不会超过0．1MPa。于是，选用YTZl50型电阻远传压力表，最大量程为0．1MPa。水箱为在超市买的4号滑轮整理箱，容量为50L，规格为535mm×382mm×380mm，材质为聚丙烯。水管内径为l0mm。在2台水泵出水处分别安装l个止回阀。
&&& 为降低成本，选用国产品牌欧瑞传动电气有限公司生产的风机、泵类专用型变频器Fl500-P0015T3B，其适配电动机功率l.5kW(因变频器最小规格为0．75kW，且两者价格相差无几)、额定输出电流为4A，价格只有国外品牌的一半。
供水系统是一个非线性、大惯性的系统，当压力波动较大时，需要加快响应，应采用模糊控制；当压力范围较小时，应用PID控制来保持静态精度，这些都可通过PLC编程来实现。但PLC价格较贵，为此我们选用了欧瑞公司专为变频供水系统和锅炉与换热系统补水而设计的FPC多泵控制器。其端子说明见表1，端子接线见图2。
表1&&& FPC60多泵控制器接线端子说明
分别是1号泵、2号泵变频运行触点
B1、B2、Gl、G2输出的继电器触点经过外部的接触器线圈连接到N(220V零线)控制外部的接触器线圈电源通断
分别是1号泵、2号泵工频运行触点
正转运行信号
FWD输出点，CMl地端，无源输出继电器触点
V+、IN、GND
压力信号输入
分别是远传压力表高端、压力信号输入端、公用端
远传压力表的接线要求
停机信号输入
DI2、D／A都以CM2为公共地点
DC 0～10V输出
信号公共点2
图2&& FPC60多泵控制器端子接线示意
2& 系统工作及控制原理
&&& 由变频器控制的水泵将水箱中的水送入管道，远传压力表将检测到的压力变化模拟信号送入恒压供水系统控制器中与给定压力比较并处理。当水龙头开大(用水量大)，管网压力降低，变频器立即将频率提高，变频泵转速加快，管网中压力随即升高，当一台变频泵达到最高频率时仍无法满足给定压力时，恒压供水系统自动将这台变频泵变为工频运行，启动下一台泵变频运行。当用水量较少，系统会降低变频泵的转速，当降至某一特定值时，会将工频泵停下。为了避免工频泵长时间不运转，恒压供水系统在一定的时间间隔中自动转换工频泵与变频泵的工作角色。其工作原理见图3，电气控制原理见图4。
图3&& 变频恒压供水工作原理示意
&&& 合上QFl、QF2后，控制电源指示灯HLl亮。断开停机信号输入开关SA1，使DI2与CM2断开，多泵控制器通过其FWD、CMl端子对变频器进行启停控制，通过D／A、CM2端子对变频器进行转速控制。
&&& 设定控制器参数P03=6，此为2泵循环软启动控制模式。此时，系统定义Bl、B2为变频工作端子，Gl、G2为工频工作端子。系统上电工作时，先接通Bl，启动1号泵变频工作。当用水量较少时，变频器只需对1号泵进行变频调节保持系统的压力稳定。如用水量加大，则变频器输出频率升高，当l号泵工作频率升高到到50Hz时，延时P05秒(设定P05=2s)，如果仍然达不到系统压力设定值，多泵控制器则将B1断开，接通Gl，即将1号泵由变频转换为工频工作状态，并关断变频器，延时3s后，接通B2，将变频器切换到2号泵，启动2号泵进行变频工作，供水系统依靠调节2号泵的工作频率来稳定系统压力，实现一台工频一台变频双泵运行。
图4& 变频恒压供水装置电气控制原理
&&& 当用水量减少，变频器的输出频率会下降。当2号泵频率下降至0Hz时，延时P06秒(设定P06=2s)，多泵控制器将Gl断开，切断1号工频泵，供电，由2号泵进行变频调节，保持系统的压力稳定。
&&& 停机时，闭合开关SAl，DI2与CM2闭合，当DI2与CM2端子闭合超过2s后，控制器所有的输出都关闭，但设定与测量值都可显示。输出关闭的顺序为先关D／A，3s后关RUN(CMl，FWD)，2s后关变频泵继电器，最后关闭工频泵继电器(先启先停，中间间隔2s)。
&&& 为了防止KMl与KM2、KM3与KM4同时动作，损坏变频器。在KMl与KM2之间、KM3与KM4之间设置了互锁；同时为了防止一台变频器同时带动2台水泵变频运行，在KMl与KM3之间也设置了互锁。
3& 系统调试注意事项及问题
1)通电前应检查有无漏接线，接线是否正确；检查所有螺丝、端子有无松动现象；控制箱内电气元件上有无可能引起电气短路的线头及其它金属杂物；控制箱体外壳接地线接法是否正确，接触是否良好。检查后，合上QFl，设定变频器参数(具体过程略)。
2)合上QFl，当再合上QF2时，配电室电子式剩余电流动作断路器Q1因微弱的三相不平衡电流而跳闸。
&&& 3)调试时。变频器电压模拟量输入端口的ANl本应与多泵控制器的D／A输出端口相连，但误与其相邻的DI1相连，使得变频器显示频率值始终为0。
&&& 4)在主回路接线中误将KM2当成KMl，两者主触点接反，造成改变变频器频率却无法改变水泵转速的情况发生。
&&& 5)KM2、KM3主触点电源相序接错，造成2个水泵都为反转运行(反转时压力小)。
&&& 该变频恒压供水控制系统采用欧瑞公司泵类专用变频器和FPC多泵控制器，对水泵进行一拖二的电气控制。方案先进，控制简单。投资少，而且有利于节能。在水泥企业实践中，只需根据实际水泵电动机容量来选择相应规格的变频器和控制器即可。在实际接线调试时，一定要参照电气原理图和端子接线图认真仔细安装，力争接线无误，一次成功。否则，电气故障的检查是个大麻烦。
来源：《水泥》
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用户等级：LV1
主营：浮球液位控制器
产品别名浮球液位控制器
面向地区郑州
三相380V水泵浮球水箱水塔污水池水坑全自动液位水位控制器箱开关
阿里旺旺:blainkce
温馨提示此款控制器是一个成品,买回去就可以直接使用,并不是那些组装的配件,产品直接控制380V大功率水泵电机等产品的运作。请注意用电安全安全第一其它为零产品描述：接线方式：空气开关接电源,接线端子接用电设备工作方式：手动,自动（液位控制器控制上下限液位）工作温度： ,40℃,70℃产品体积：30cmx25cmx15cm 配电箱产品重量：3,6kg配套探头：一般导线即可（店内有售）工作电压：AC380V 额定功率：4KW 5,5KW 7,5KW 11KW 15KW 以下可选择频率：50HZ控制灵敏度：《1S指示：电源指示和工作指示。使用说明1．
供水型：（1）,“高”为水池上限液位控制点,水位上升达到高点水位,水与探头（电极）接触,液位控制器自动关泵,停止供水。（2）,“中”为水池下限液位控制点,水位下降到中水位以下,水与探头（电极）脱离接触,液位控制器自动开泵,给水池加水。（3）,“低”为水池底线,放在水池的最低点,比水池底部略高一点。2．
排水型：（1）“高”为水池上限液位控制点,水位上升达到高点水位,水与探头（电极）接触,液位控制器自动开泵,开始排水。（2）“中”为水池下限液位控制点,水位下降至中点水位以下,水与探头（电极）脱离接触,液位控制器自动关泵,停止排水。（3）“低”为水池底线,放在水池的最低点,比水池底部略高一点。注意事项1,
各点探头（电极）需固定在水池内壁,若水池内壁为金属,则三个探头（电极）必须进行绝缘处理,探头（电极）可另外配置。2,
为确保液位控制器正常工作,安装好后请再次检查输入输出的接线,探头连接线的位置是否正确,及通过上,下移动探头的方式,使其探头接触或脱离水面,模拟检测水位控制器是否工作正常。3,
建议将名探头固定在水池内壁,以免探头位置发生偏移,导致液位控制器误动作（若水池壁为金属则不宜）4,
为避免误动作,请勿产品安装在潮湿,腐蚀及高金属含量的气体的环境中使用。探头（电极）引线不应同电力线同管走线,如探头（电极）引线走线长时,应将其绞合走线。原理说明液位控制器是控制液面的电器设备。这是由内部有电子线路板控制,低电压,安全可靠。利用液体的导电性。当液面达到一定高度时液位控制器就会动作切断电源。液面低于一定位置时接通电源使水泵工作。达到自动控制的作用。 自动液位控制器由传感器,控制器和执行机构组成。液位控制器的传感器一般是导线。利用水的导电性来显现自动控制。水的导电性较差,不能直接驱动继电器。所以要有电子线路将电流放大,以推动继电器工作,从而带动执行机构工作来示现水位自动控制。液位继电器是控制液面的继电器。这是一个继电器内部有电子线路。利用液体的导电性。当液面达到一定高度时继电器就会动作切断电源。液面低于一定位置时接通电源使水泵工作。达到自动控制的作用。 自动控制由传感器和控制执行机构组成。液位控制器的传感器一般是导线。利用水的导电性。水的导电性较差,不能直接驱动继电器。所以要有电子线路将电流放大,以推动继电器工作。 适用范围可自动实现水箱、水塔、水池补水、排水,并有效防止水池水位过高溢出或水泵空转损坏,是一种工业、家庭均适用的产品。非常适合城镇、农村、学校、式矿企事业单位及家庭用水的水井水井供水工程,广泛应用于印染、化工、食品、饮料、酿酒、制糖等行业。提示该配电箱所用电压340V,420V之间,探头所用线材为一般的导线即可。这是成品可直接使用。 图片展览专业电箱：体积300,250,150,带锁具,使用的时候更安全。电箱带有：电源指示灯,运行指示灯,选择开关；可选择手动启动水泵,手动关闭水泵和液位控制器自动控制水泵的功能,很方便,很好用。电箱内有空气开关,交流接触器,液位控制器及端子等小部件组成。空气开关可以防止线路或水泵出现意外事故,对水泵,液位控制箱及线路来说是不能少的,在关键时候能启到保护作用。电箱都是成品了,回去接上电线就可以使用。接线的时候先接水泵线和控制线最后接电源线,在检查线路没有问题后就可以合闸使用了。这个产品的探头用一般的导线就可以了,只要是导通的,能够过信号就行。接线方法电箱上面都标的有,一看就知道怎么使用了。,;
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