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變頻器PLC控制柜在無負壓供水設備中的應用實例

變頻器PLC控制柜的誕生

    變頻器PLC控制柜在系統(tǒng)可靠性方面有良好的效果，提高生產效率，并且節(jié)能效益明顯。變頻器PLC控制柜由于采用了可編程控制器,因而實現了供水系統(tǒng)在多種工況下的全程控制。系統(tǒng)配置合理,性能可靠,操作方便,人機界面友好,顯示、制表和繪圖功能齊全,實用性強。該系統(tǒng)的投入使用,對提高企業(yè)、單位的產品質量和管理水平起到了促進作用。
    
    在貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的今天，變頻器PLC控制柜中的應用具有特殊的意義。隨著計算機控制技術的發(fā)展,傳統(tǒng)繼電器控制技術必然被基于計算機技術而產生的PLC控制技術所取代。而PLC本身優(yōu)異的性能使基于PLC控制的系統(tǒng)變的經濟高效穩(wěn)定且維護方便。
通過PLC實現了無負壓供水設備的各種控制調節(jié)功能是供水行業(yè)發(fā)展的大勢所趨。

    變頻器PLC控制柜主要裝置包括：可編程控制器（PLC）、ABB變頻器、壓力傳感器、PID控制器、動力控制線路以及相關軟件控制單元。用戶通過控制柜面板上的只是燈和按鈕、轉換開關來了解和控制系統(tǒng)的運行。通過安裝在出水管網上的壓力傳感器，把出口壓力信號變成4-20mA的標準信號送入PID調節(jié)器，經運算與給定壓力參數進行比較，得出一調節(jié)參數，送給變頻器，由變頻器控制水泵的轉速，調節(jié)系統(tǒng)供水量，使供水系統(tǒng)管網中的壓力保持在給定壓力上；當用水量超過一臺泵的供水量時，通過PLC控制器加泵。根據用水量的大小由PLC控制工作泵數量的增減及變頻器對水泵的調速，實現恒壓供水。當供水負載變化時，輸入電機的電壓和頻率也隨之變化，這樣就構成了以設定壓力為基準的閉環(huán)控制系統(tǒng)。
    同時系統(tǒng)配備的時間控制器和PID控制器，使其具有定時換泵運行功能（即鐘控功能，由時間控制器實現）和雙工作壓力設定功能（PID控制器和時間控制器實現）。此外，系統(tǒng)還設有多種保護功能，尤其是硬件/軟件備用水泵功能，充分保證了水泵的及時維修和系統(tǒng)的正常供水。

變頻器PLC控制柜接線圖

無負壓供水設備變頻器PLC控制柜調試參數圖

變頻器PLC控制柜特點分析
1、節(jié)約能源
    變頻器PLC控制電機與傳統(tǒng)控制的電機比較，能源節(jié)約是最有實際意義的，根據注水量、輸油量需求來供給的電機工況是經濟的運行狀，即可節(jié)電60%
2、運行成本降低
    傳統(tǒng)電機的運行成本由三項組成：初始采購成本、維護成本和能源成本。其中能源成本大約占電機運行成本的77%。通過能源成本降低44.3%，再加上變頻起動后對設備的沖擊減少，維護和維修量也跟隨降低，所以運行成本將大大降低。
3、提高壓力控制精度
    變頻器PLC控制柜具有精確的壓力控制能力。使電機的壓力輸出與系統(tǒng)所需的注水量相匹配。變頻控制電機的輸出量隨著電機轉速的改變而改變。由于變頻控制電機速度的精度提高，所以它可以使管網的系統(tǒng)壓力變化保持在3pisg變化范圍，也就是0.2bar范圍內，有效地提高了工況的質量。
4、延長電機的使用壽命
    變頻器從0HZ起動電機，它的起動加速時間可以調整，從而減少起動時對電機的電器部件和機械部件所造成的沖擊，增強系統(tǒng)的可靠性，使電機的使用壽命延長。此外，變頻控制能夠減少機組起動時電流波動，這一波動電流會影響電網和其它設備的用電，變頻器能夠有效的將起動電流的峰值減少到最低程度。
5、低了電機的噪音
    根據電機的工況要求，安裝變頻調速后，電機運轉速度明顯減慢，因此有效地降了電機運行時的噪音。

變頻器PLC控制柜功能介紹
1、電源切換與保護功能
    變頻器PLC控制柜通常設計有斷路器元件，它連接著進線電源，可以幫助變頻控制柜完成電路的通斷操作，并能夠在電路和變頻器出現短路或過載時提供保護。此外變頻柜還可以在電機維護時切斷電源保證操作人員安全。
2、變頻調速功能
    變頻器PLC控制柜的控制面板上設置有變頻調速用的電位器，可以根據操作人員的輸出頻率，向電機輸送指令信號，控制電機的轉速。變頻控制柜中的部分產品設置有工頻切換功能，以保證在變頻器出現故障時，通過自動控制回路將電動機切換回工頻電源。
3、直觀控制功能
    變頻器PLC控制柜的柜體上設計有顯示設備與操作面板，它與變頻控制柜內部的電器元件相連，可以直觀顯示變頻控制柜的運行狀態(tài)，同時方便操作人員控制變頻裝置的運行，及對電機等被控制設備進行現場操作。
    變頻器PLC控制柜的柜體上，還安裝有各種儀器儀表及指示燈，例如電壓表、電流表、頻率表，及電源指示燈、報警指示燈、運行指示燈、工頻指示燈等。變頻控制柜的運行及操作狀態(tài)，可以直接反應在各項儀表及指示燈上，實現對變頻器工作狀態(tài)的時時監(jiān)測。
4、安全防護功能
    變頻器PLC控制柜將各種包括變頻器在內的各種電氣元件都集中在柜體內，這樣可以減少外部環(huán)境對電氣元件的影響程度，降低電氣元件受環(huán)境污染的程度，也降低變頻控制柜操作人員的觸電危險，因此具有較好的安全防護效果。