基于LOGO!的循環(huán)水泵控制系統的設計

第29卷第12期水利電力機械Vol.29 No. 122007年12月W ATER CONSERVANCY & ELECTRIC POWER MACHINERYDec.2007基于LOGO!的循環(huán)水泵控制系統的設計Design of the control system for water circulation pump based on LOGO!崔璐',晁勤',崔立夫2(1.新疆大學(xué)電氣工程學(xué)院,新疆烏魯木齊830008 ;2.安徽省宿州市供電局,安徽宿州234000)摘要:介紹了基于變頻器、LOGO! 軟件和軟啟動(dòng)器的循環(huán)水泵系統的控制原理,接口組成，結合具體實(shí)例闡述了軟件設計及系統優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞:變頻器;L0G0!軟件;軟啟動(dòng)器中圖分類(lèi)號:TP273 :TH38文獻標識碼:B文章編號:1006 - 6446(2007)12 -0112 -02即啟動(dòng)正在運轉的水泵以工頻運轉,工作情況同上。0引言1.2硬件 部分設計在有些循環(huán)水泵控制系統中,采用一主一備的該控制系統由變頻器.L0GO!軟件、軟啟動(dòng)器、控制方式,即只有當主泵故障時(shí),備用泵才得以投交流接觸器、壓力變送器、配電裝置以及水泵等組運,使得備用泵使用率低。另外,電機是不變速拖動(dòng)成。變頻器采用華為公司的TD2100 -4T0300S專(zhuān)用系統,為使水壓恒定,不得不頻繁開(kāi)停水泵,這樣會(huì )型變頻器,軟啟動(dòng)器采用PSS/105-500,LOGO!采造成電機壽命縮短、設備故障率高,最后使水壓也不用LOGO! 230RC, 擴展塊采用LOGO! DM8230R,壓恒定。因此,該控制系統將變頻器、LOG0!軟件和力變送器采用WSP300,系統軟件設計簡(jiǎn)單,硬件接軟啟動(dòng)器作為控制核心,2臺水泵互為備用,達到了件接口簡(jiǎn)易可行,性?xún)r(jià)比高。一次接線(xiàn)圖如圖1所良好的控制效果,實(shí)現了經(jīng)濟運行。示,電路簡(jiǎn)單實(shí)用,占用空間小,易于維護?？刂破鱈OGO!軟件的外圍接線(xiàn)圖如圖2所示，1控制系統設計該電路具有以下特點(diǎn):1.1控制 系統原理(1)雙切電源。供電的可靠性高,避免電源故障該控制系統用1臺變頻器輪流帶2臺水泵,水造成水泵停止運轉。泵在一周內自動(dòng)切換,水泵工作時(shí),安裝在用水設備(2)安裝了接觸器KM2和KM5。減少了變頻器中的壓力變送器將水的壓力信號轉換成電信號傳送和軟啟動(dòng)器的帶電時(shí)間，降低了故障發(fā)生概率。到變頻器內置的PID控制器上。PID 調節器通過(guò)調1.3系統的軟件設計節水泵的轉速(頻率)使實(shí)際轉速跟隨額定轉速。如該控制系統使用西門(mén)子公司提供的LOGO!軟實(shí)際轉速小于額定轉速,變頻器輸出頻率升高,水泵件,程序可實(shí)現以下功能:轉速加快,水壓將升高。如果正在運轉的水泵發(fā)生.(1)正常情況下,變頻器在星期一、星期三、星期故障,綜合保護器發(fā)出信號到LOCO!軟件,L0GO!五帶動(dòng)"1水泵運轉,星期二、星期四、星期六帶動(dòng)"2軟件立即按照電氣開(kāi)關(guān)開(kāi)合順序,自動(dòng)控制變頻器水泵運轉(用戶(hù)可以根據軟件中提供的時(shí)鐘隨意更啟動(dòng)另一臺水泵。該水泵-直運轉到故障水泵修好改水磊的工你葉間例加是期_-到星期三變頻器帶后,再輪流工作。如果變頻器發(fā)生故障,軟啟動(dòng)器立動(dòng)"中國煤化工日帶動(dòng)"2水泵運轉THCNMHG收稿日期:2007 -09-14作者簡(jiǎn)介:崔璐( 1982 - ),女,安徽靈壁人,新疆大學(xué)電氣工程學(xué)院在讀碩士研究生,從事電力系統綜合自動(dòng)化方面的工作。第29卷第12期崔璐,等:基于L0GO!的循環(huán)水泵控制系統的設計●113●)F至集水井后,再進(jìn)行切換。(2)當變頻器發(fā)生故障時(shí),軟啟動(dòng)器立即啟動(dòng)變頻器所帶的水泵繼續OF]運轉。若電動(dòng)機發(fā)生故障,軟啟動(dòng)器3QF立即啟動(dòng)另- -臺水泵,以工頻運轉,到=彡故障水泵修好時(shí)再進(jìn)行切換。工作情MI \KM4、況同(1)。B心元5(3)利用液位傳感器測定水池水uVWACS變頻器PSS軟啟動(dòng)器B。位,自動(dòng)控制水池水位,水位過(guò)高或過(guò)山VzW2B.低時(shí),發(fā)報警信號。KM72646fL軟件仿真結果見(jiàn)表1。KM22現場(chǎng)應用及總結KM3 \經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的實(shí)際運行,該控制系統完全滿(mǎn)足生產(chǎn)要求,具有以下幾電機綜合保護器[電機綜合保護器個(gè)優(yōu)點(diǎn):(1)節電效益高。該系統可使水泵機組的平均轉速降為額定轉速的M80%左右,水壓恒定。降低了能耗,節*1水泵2水泵言E能率可達20% ~40%。(2)運行可靠,穩定。系統核心圖1 一次線(xiàn)路接線(xiàn)圄部件-一變頻器本身可靠性很高,系統還采用軟啟動(dòng)方式,不存在電氣沖擊,延長(cháng)電機使用101L130-壽命,其他硬件選N0擇適當。手動(dòng)自動(dòng)選擇1159責1SA215711(3)軟件程序變頻器故障輸出KAEI6SQ03 MLC合理,自動(dòng)化程度KA3 167變顆器控馴器*1泵故障輸出KM2廠(chǎng)高,不需要人工操軟啟動(dòng)器故障輸出KASO作,維護量小。2泵故障輸出KA3181- KM3}1電機控制器07變顆器控制器3結束語(yǔ)8啟動(dòng)停止09 KM4Q2電機控制器變頻調速是一KA31 + KM5η.項集現代先進(jìn)電力過(guò)低水位KA3-116軟啟動(dòng)控制器水_低水位電子技術(shù)和計算機盤(pán)C正常水位18技術(shù)于一體的高效過(guò)高水位KA3 -19113 KA2廠(chǎng)節能技術(shù),該技術(shù)電磁閥控制器的應用徹底彌補了中國煤化工交流拖動(dòng)的缺陷。S interfaceMHCNMHG隨著(zhù)各學(xué)科的發(fā)圖2 L0G0! 的外圍接線(xiàn)圖展,變頻器將朝向等)。當運轉的電機發(fā)生故障時(shí),通過(guò)接觸器的適智能化系統化高性能化發(fā)展,因此,變頻調速技術(shù)當處理,變頻器啟動(dòng)另一臺水泵,到故障水泵修好具有廣泛的應用前景。(下轉第117頁(yè)).第29卷第12期何瑞輝,等:饋線(xiàn)自動(dòng)化功能的實(shí)現●117●前的運行方式如圖2所示,則S4,S10均為帶電節過(guò)載)，點(diǎn),因而對于S3有2條恢復路徑:式中: S.一電源點(diǎn)的容量;1)路徑1。S7-S6-S5-S4-S3 {C=1;fs6 +F,-沿路徑上的母線(xiàn)節點(diǎn)負荷;fs5 +fs4 +fs3}。-路徑上各設備的最大電流限制;2)路徑2。S8-S9-S10-S3 {C=1;fs9 + fs10I;一流經(jīng)各設備的最大電流。+fs3}。以上算法的含義是,在滿(mǎn)足可行路徑和設備不括號內為這2條路徑的指標值;C為實(shí)際需要過(guò)載的條件下查找使開(kāi)關(guān)動(dòng)作次數最少的路徑,若操作的開(kāi)關(guān)次數;后面一項為整條線(xiàn)路的最大負荷，開(kāi)關(guān)動(dòng)作次數--樣再查找使電源點(diǎn)備用容量最大的fs6代表母線(xiàn)S6.上的1h最大電流。路徑作為供電恢復路徑。在半自動(dòng)方式下，系統在故障信息表內列出各3結束語(yǔ)故障恢復方案及其指標,由調度員選擇執行某一方案;在自動(dòng)方式下,系統根據以下計算選擇某- -方案本文提出了一種饋線(xiàn)自動(dòng)化功能實(shí)現的算法,執行。依據該算法編制完成的DA模塊已在黃浦小區配電目標函數自動(dòng)化系統中應用。經(jīng)過(guò)出廠(chǎng)試驗( FAT)時(shí)近200MINC(為實(shí)現恢復供電,實(shí)際需要動(dòng)作的開(kāi)關(guān)多種情況下各種故障類(lèi)型的測試和現場(chǎng)試驗(SAT)次數必須最少) ,時(shí)現場(chǎng)故障試驗表明,系統動(dòng)作正確，整個(gè)故障檢MAX( SL - E F. )(恢復供電后電源點(diǎn)尚剩余測、隔離和網(wǎng)絡(luò )重構的動(dòng)作時(shí)間小于1min,能夠滿(mǎn)足各種運行方式的要求。的負荷容量必須最大)。(編輯:劉芳)約束條件:可行路徑1| > 1; (恢復供電方案中必須保證所有設備不>+0+>*..>+<...<......<.<..<.>.<.>.>.>.>.>......>...>............<.............(上接第113頁(yè))表1軟件仿真結果星期-°I水泵工作KM1 ,KM2,KM3.線(xiàn)圈帶電,10s后變頻器啟動(dòng),線(xiàn)圈KA1再吸合,"1水泵星期三運轉水泵故障未排除前不進(jìn)行切換星期五"1水泵故障KM3 ,KA1先斷電, KM4吸合,KAI 再吸合帶動(dòng)“2水泵運轉水泵故障未排除前變頻器工作星期二.°2水泵工作KA1先斷電,KMI ,KM2 ,KM3斷電, KMI KM2 KM4吸合,KA1再吸合帶動(dòng)不進(jìn)行切換星期四2水泵運轉<水泵切換)星期六*2水泵故障KM4 ,KA1斷電，KM3吸合,KA1再吸合,"1水泵運轉KMI ,KM2 ,KM3斷電, KMs, KM6. KM3吸合. KA2帶電,軟啟動(dòng)器啟動(dòng),1*I水泵工作水泵運轉變頻器故障水泵照常切換星期二星期四*2 水泵工作KM1 ,KM2 , KM4斷電, KM5 , KM6 ,KM4再吸合,軟啟動(dòng)器啟動(dòng),"2水泵運轉參考文獻:京:人民郵電出版社,2005.(編輯:王書(shū)平)[1]王仁祥,王小曼.通用變頻器選型、應用與維護[M].北中國煤化工MYHCNMHG