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变频器和S7-300PLC在泵站恒压供水控制系统中应用
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2020-10-21
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随着城市建设规模的不断扩大和生活水平的提高,加上居住小区推行一户一表供水以后,对市政管网供水的可靠性(压力、流量)要求越来越高,各种分散或集中加压设施也逐渐增多。在这些加压设施中,采用调节水池加上变频调速恒压供水系统(以下简称系统)变量供水方式在稳定城市管网压力、节约能源、系统监视管理方面已显现出极大的优越性。
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变频器和变频器和S7-300PLC在泵站恒压供水控制系统中应用在泵站恒压供水控制系统中应用
随着城市建设规模的不断扩大和生活水平的提高,加上居住小区推行一户一表供水以后,对市政管网供水的可
靠性(压力、流量)要求越来越高,各种分散或集中加压设施也逐渐增多。在这些加压设施中,采用调节水池
加上变频调速恒压供水系统(以下简称系统)变量供水方式在稳定城市管网压力、节约能源、系统监视管理方
面已显现出极大的优越性。
1.引言
经随着城市建设规模的不断扩大和生活水平的提高,加上居住小区推行一户一表供水以后,对市政管网供水的可靠性(压力、
流量)要求越来越高,各种分散或集中加压设施也逐渐增多。在这些加压设施中,采用调节水池加上
2.系统组成情况
2.1 SINAMICS G150
源于西门子最新传动家族的SINAMICS G150高性能单机变频调速柜适用于所有单电机传动的应用,满足多种负载特性的要求
,包括平方转距,线性转距,恒转距及恒功率负载类型.。采用紧凑高品质威图(RITTAL)柜式设计,节省占地面积30%~70
%。柜内强电保护,安静运行(低于67dB)。使用全新主控制板CU320,智能化设计,采用CF软件
2.2 可编程序控制器(PLC)
选用西门子S7-300系列通用型PLC。该系列PLC能适合自动化工程中的各种应用场合,使用模块化结构,各种单独的模块之
间可进行广泛组合以用于扩展。使用CPU313C-2DP为核心控制单元,该模块带MPI和
2.3工业控制计算机(IPC)系统
使用研华IPC610工控机,以MS Windows2000为系统平台,配置CP5611用于ProfiBus-DP现场总线通信,SIMATIC NET 软
件配置OPC Server 使用VB6开发系统监控软件,MS SQL Server为后台数据库管理平台。使用 SIMATIC SETP7 软件进行对
系统的组态和编程调试,使用STARTER 软件进行对SINAMICS G150变频器的配置调试。
其他设备包括水泵电机、出口阀门、压力传感器、液位计及相关电气控制设备等集成,进行变频调速全自动闭环控制管理监视
功能,其系统组成示意见图1 。
图1 系统组成
3.系统的设计与实践
3.1 基本控制原理
由压力变送器测量管网压力和流量信号转换成标准模拟信号经PLD的A/D转换,和设定值比较,进行PID运算,通过DP总线控
制变频器频率,调节水泵转速而达到恒压及节能原理。如图示。
3.2 通讯网络的选择与设计
PLC的发展除了功能越来越多、集成度越来越高外,
网络功能也越来越强。选择好控制器之后,选择数据的传输方式——通讯网络也是非常重要的。西门子根据不同自动化水平的
要求(工厂级, 单元级, 现场和传感器/执行器级),提供了网络解决方案,包括多点接口 (MPI)、Profibus、工业以太网、Pro
fiNet (基于工业以太网)、点对点连接 (PtP)、执行器/传感器接口(ASI)。目前网络是一个发展趋势,一个好的网络系
统可以大大降低成本。本系统使用了Profibus-DP的网络,Profibus-DP通信速率达到12Mbps,能够方便将PC、PLC和变频器通
过一根RS485屏蔽双绞线连接在一起实现通信控制,降低了布线和维护的费用。SIMATIC STEP7 提供强大的网络诊断工具也
给调试带来很大方便。
3.2 变频参数设置
可以通过多种途径设置G150变频器参数。使用STARTER软件能够方便而直观的进行所有的参数设置。通过STARTER的向导
设置G150变频器站地址,和波特率等参数,使之连接到DP总线上,成为S7-300PLC 的一个从站。配置连接的电机类型、电
流、功率等参数,配置变频器命令源和主参数设定源为Profibus方式,选择速度控制方式(Speed control),定义Profibus P
ZD数据格式,选择使用水泵风机负载类型。如图所示。
图2 变频器设置向导
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