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對于多臺水泵的供水系統(tǒng)，除了上述的控制過程外，還有一個(gè)增減泵的控制，一般情況下需要增加一個(gè)plc（或類似的控制裝置）。
其控制過程為：當(dāng)管網(wǎng)壓力PV低于設(shè)定壓力SV時(shí)，PID輸出增加，變頻器頻率增加，電動(dòng)轉(zhuǎn)速增加，隨著水泵的加速，PV增加，PID的輸出一直增大到最大(20mA)時(shí)，變頻器的輸出頻率達(dá)到最高頻率(50Hz)，水泵轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速；如果PV仍低于SV，則PID輸出壓力低的報(bào)警（開關(guān)量）信號，PLC接到該壓力低報(bào)警信號，延時(shí)一定的時(shí)間（一般為30s~15min）；如果PV一直小于SV，則說明一臺水泵已經(jīng)不夠用了，應(yīng)使PLC控制第二臺水泵投入運(yùn)行，一直到開泵臺數(shù)滿足要求為止，PV值基本穩(wěn)定在SV值附近。
當(dāng)管網(wǎng)壓力PV大于設(shè)定值SV時(shí)，如果PID的輸出已經(jīng)最小(4mA)，調(diào)速水泵停止運(yùn)行，如果此時(shí)PV仍大于SV，則PID輸出壓力高的報(bào)警信號，PLC接收到此輸入信號，延時(shí)一定的時(shí)間(30s~15min)，PLC控制關(guān)掉一臺水泵，知道關(guān)泵臺數(shù)滿足要求為止，PV值基本穩(wěn)定在SV值附近。
案例分享
以3臺泵為例，3臺泵的恒壓變頻控制系統(tǒng)電氣控制圖如下圖所示。目前，很多變頻器本身自帶PID和PLC，這樣造價(jià)也低，所以在選型時(shí)可以選擇這樣的變頻器，如富士公司的FRENIC5000-P11變頻器、西門子公司的M430變頻器和愛默生公司的TD2100變頻器等。
在圖中，萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2在右邊“手動(dòng)”位置時(shí)，①和②接通，③和④接通，⑤和⑥斷開，按下起動(dòng)按鈕SB2，交流接觸器KM1吸合，電動(dòng)機(jī)M1工頻起動(dòng)；
按下停止按鈕SB1，交流接觸器KM1釋放，電動(dòng)機(jī)M1停止運(yùn)行；
按下起動(dòng)按鈕SB4，交流接觸器KM2吸合，電動(dòng)機(jī)M2工頻起動(dòng)；
按下停止按鈕SB3，交流接觸器KM2釋放，電動(dòng)機(jī)M2停止運(yùn)行。
在圖中，萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2在左邊“自動(dòng)”位置時(shí)，①和②斷開，③和④斷開，⑤和⑥接通，KA3吸合，PLC控制變頻器的起動(dòng)，PID的壓力高報(bào)警信號和壓力低報(bào)警信號接在PLC的輸入端，PLC測量到壓力高報(bào)警信號或壓力低報(bào)警信號，如果一直存在該信號，延時(shí)一定時(shí)間，則PLC控制電動(dòng)機(jī)M1和電動(dòng)機(jī)M2起動(dòng)或停止。
PLC輸出控制繼電器KA1吸合時(shí)，交流接觸器KM1吸合，電動(dòng)機(jī)M1工頻起動(dòng)；
PLC輸出控制繼電器KA1斷開時(shí)，交流接觸器KM1失電釋放，電動(dòng)機(jī)M1停止運(yùn)行；
PLC控制繼電器KA2吸合時(shí)，交流接觸器KM2吸合，電動(dòng)機(jī)M2工頻起動(dòng)；
PLC控制繼電器KA2斷開時(shí)，交流接觸器KM2失電釋放，電動(dòng)機(jī)M2停止運(yùn)行。
壓力傳感器P測量管道中水的壓力，根據(jù)壓力的大小輸出3~340Ω的模擬信號到PID控制器，PID根據(jù)誤差e(=SV-PV)，運(yùn)算后輸出4~20mA的調(diào)節(jié)信號到變頻器的速度控制輸入端，改變水泵電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)壓力的恒定控制。
注意：萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2的②和④觸頭不能合并為一個(gè)觸頭，否則“自動(dòng)”時(shí)，繼電器KA1和KA2線圈吸合會(huì)造成手動(dòng)按鈕也能起動(dòng)水泵電動(dòng)機(jī)。
利用PLC實(shí)現(xiàn)恒壓控制
在第三張圖中，如果不用PID和閥門定位器，而是利用PLC對閥門電動(dòng)機(jī)直接進(jìn)行開閥、關(guān)閥和停止3個(gè)動(dòng)作的控制也可以實(shí)現(xiàn)恒壓控制。利用PLC實(shí)現(xiàn)恒壓控制如下圖所示。
管網(wǎng)壓力PV低于SV時(shí)，PLC輸出打開閥門控制信號，隨著閥門打開角度增加管網(wǎng)壓力PV升高，當(dāng)PLC判別到PV=SV時(shí)，PLC輸出停止閥門運(yùn)行信號，閥門停在使PV=SV的位置上。當(dāng)PV大于SV時(shí)，PLC控制閥門關(guān)，閥門打開角度減小，當(dāng)PV=SV時(shí)，PLC輸出閥門停止運(yùn)行信號。
3臺泵恒壓變頻控制系統(tǒng)元件清單見下表。
初學(xué)者請注意：斷路器有電動(dòng)機(jī)型和線路型之分，由于電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流大，所以，電動(dòng)機(jī)型的斷路器，在較大的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)沖擊電流下不出現(xiàn)跳閘，如果選成線路型的，則可能出現(xiàn)斷路器在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)跳閘的問題。
目前，變頻恒壓供水設(shè)備在工業(yè)用水、市政輸水、建筑用水及民用小區(qū)供水等領(lǐng)域大量應(yīng)用，它避免了用閥門調(diào)節(jié)壓力時(shí)造成的節(jié)流損失，使用也十分方便。兩者的控制系統(tǒng)基本一樣，只是用變頻器調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速代替了控制閥門開度的調(diào)節(jié)方法。
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