擇要:為知足生活、供熱、供暖等的用水需求,行使PLC及變頻器對(duì)供水體系進(jìn)行改造。將供水管網(wǎng)安徽天康壓力變送器的壓力旌旗燈號(hào)傳輸給PLC,進(jìn)行PID調(diào)節(jié)改變變頻器的輸出頻率,控制水泵機(jī)組的供水流量,實(shí)現(xiàn)了主動(dòng)控制和調(diào)節(jié)供水。該體系能根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)實(shí)用水(外輸管線壓力)主動(dòng)調(diào)節(jié)水量,維持恒定水壓;同時(shí),還能根據(jù)檢測(cè)到的清水罐液位,主動(dòng)啟停水泵,具有體系工作穩(wěn)固、節(jié)能結(jié)果顯明、便于維修擴(kuò)展、性價(jià)比高等好處。
石西油田作業(yè)區(qū)位于古爾班通古特沙漠腹部,生產(chǎn)基地生活給水體系由水源井、水處理裝配、供水控制裝配組成。原供水控制裝配驅(qū)動(dòng)4臺(tái)功率為22kW的立式離心給水泵,供水能力2 400m3/d,供水體系的壓力設(shè)定值為0.30~0.45MPa,當(dāng)出水管匯壓力低于設(shè)定的下限,2臺(tái)清水泵工頻運(yùn)行;出水管匯壓力處于設(shè)定范圍內(nèi)時(shí),1臺(tái)清水泵工頻運(yùn)行;當(dāng)壓力高于設(shè)定的上限壓力時(shí),2臺(tái)清水泵制止運(yùn)行。其余2臺(tái)清水泵作為備用泵。
隨著沙漠油田滾動(dòng)開(kāi)發(fā),基地生活區(qū)擴(kuò)大增容,為知足生活、供熱、供暖等的用水需求,原供水控制裝配啟停運(yùn)行頻繁,人員管理難度大,電氣故障漸漸增多且耗電量高。為使供水體系具有主動(dòng)運(yùn)行、恒壓供水、節(jié)約電能的性能,必要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化改造。
1 改造方案與功能
1.1 改造方案
采用由可編程邏輯控制器(PLC)及變頻器組成的變頻恒壓供水控制體系可以知足上述改造要求。體系由S7-200PLC、ACS400變頻器、軟啟動(dòng)器、安徽天康壓力變送器、安徽天康磁翻板液位計(jì)和水泵機(jī)組共同組成完備的閉環(huán)控制體系。
1.2 檢測(cè)與控制
1)旌旗燈號(hào)檢測(cè)。在體系控制正常工作過(guò)程中,必要對(duì)供水管網(wǎng)的水壓旌旗燈號(hào)、水池的液位旌旗燈號(hào)進(jìn)行檢測(cè),以確保體系正常穩(wěn)固的運(yùn)行。
a)供水管網(wǎng)的水壓旌旗燈號(hào)。該旌旗燈號(hào)反映的是用戶管網(wǎng)內(nèi)部的水壓值,是該體系所有反饋旌旗燈號(hào)中最緊張的旌旗燈號(hào)之一。該旌旗燈號(hào)為模仿量,需PLC擴(kuò)展模仿量模塊來(lái)接收,PLC對(duì)該值進(jìn)行PID處理后,將處理后的數(shù)據(jù)傳送給變頻器,從而控制水泵轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)供水體系的恒壓供水。
b)清水罐液位旌旗燈號(hào)。該旌旗燈號(hào)重要對(duì)水罐液位進(jìn)行監(jiān)測(cè),由PLC擴(kuò)展模仿量模塊來(lái)接收。當(dāng)水位達(dá)到PLC設(shè)定下限時(shí),PLC制止水泵的工作,從而防止水罐水量不足時(shí)水泵電機(jī)發(fā)生空轉(zhuǎn)古建磚瓦廠,珍愛(ài)體系及電機(jī)的安全穩(wěn)固工作,同時(shí)可對(duì)水罐液位高低限進(jìn)行報(bào)警。
2)恒壓控制。恒壓供水體系的控制部分一樣平常包含在供水控制柜中,重要包括PLC,變頻器,軟啟動(dòng)器和電控設(shè)備。PLC通過(guò)體系程序匯總來(lái)自各部分的信息,并進(jìn)行分析計(jì)算,從而得出對(duì)整個(gè)體系實(shí)行部件的控制方案,通過(guò)變頻器、軟啟動(dòng)器對(duì)水泵機(jī)組進(jìn)行響應(yīng)的控制。恒壓供水體系的控制流程如圖1所示,該體系將供水管網(wǎng)上安徽天康壓力變送器的壓力旌旗燈號(hào)傳輸給PLC,對(duì)輸入值與設(shè)定值進(jìn)行比較,通過(guò)PID調(diào)節(jié)改變變頻器的輸出頻率,控制水泵機(jī)組的供水流量,從而達(dá)到恒壓供水的目的
2 恒壓供水工作流程
變頻恒壓供水體系的工作流程分為體系啟動(dòng)、PID調(diào)節(jié)、增泵運(yùn)行、減泵運(yùn)行四個(gè)流程。
1)體系啟動(dòng)。PLC實(shí)行體系內(nèi)部程序,啟動(dòng)變頻器,變頻器帶動(dòng)其中工作時(shí)間最短的水泵運(yùn)行,體系對(duì)供水水壓與壓力設(shè)定值進(jìn)行比較計(jì)算,控制變頻器的輸出頻率,從而改變水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速。當(dāng)檢測(cè)到的供水壓力值與體系設(shè)定值相稱(chēng)時(shí)關(guān)鍵字排名,體系達(dá)到穩(wěn)固,此時(shí)變頻器的輸出頻率和水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速都達(dá)到一個(gè)固定值,這期間水泵電機(jī)工作在調(diào)速狀況。
2)PID調(diào)節(jié)。當(dāng)用戶端用水量增長(zhǎng)時(shí),供水管網(wǎng)壓力降低,PLC根據(jù)壓力轉(zhuǎn)變進(jìn)行PID調(diào)節(jié),變頻器輸出頻率增長(zhǎng),水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速增大同時(shí)流量增大,使供水壓力值與體系設(shè)定值相稱(chēng)。反之,當(dāng)用戶端用水量減小時(shí),體系通過(guò)PID運(yùn)算,最終控制電機(jī)轉(zhuǎn)速減小,減小體系供水流量,使供水壓力值與體系設(shè)定值相稱(chēng)。
3)增泵運(yùn)行。當(dāng)用戶用水量增長(zhǎng)較多,變頻器的輸出頻率達(dá)到頻率設(shè)定上限,水泵電機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)行,體系供水管網(wǎng)的供水壓力仍然低于體系設(shè)定值,則知足增泵條件。變頻器處于變頻固定式工作模式西安人事考試報(bào)名,此時(shí)PLC控制軟啟動(dòng)器帶動(dòng)4個(gè)水泵中運(yùn)行時(shí)間最短的水泵啟動(dòng),使該水泵工頻運(yùn)行,同時(shí)PLC接收來(lái)自壓力PID控制器的檢測(cè)旌旗燈號(hào),控制
變頻器的輸出頻率,改變變頻泵的轉(zhuǎn)速,重新使體系達(dá)到穩(wěn)固的工作狀況。假如用戶的用水量仍然增長(zhǎng),達(dá)到增長(zhǎng)水泵的條件時(shí),則繼承按上述步驟增長(zhǎng)水泵,直到體系達(dá)到新的穩(wěn)固狀況為止。
4)減泵運(yùn)行。當(dāng)用戶用水量減小,且變頻器的輸出頻率已經(jīng)達(dá)到變頻器頻率的設(shè)定下限時(shí),體系供水管網(wǎng)的水壓仍然高于體系的壓力設(shè)定值,則知足減泵條件。此時(shí),PLC接到旌旗燈號(hào),關(guān)閉工頻運(yùn)行中運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的水泵,同時(shí)PLC繼承根據(jù)安徽天康壓力變送器檢測(cè)到的旌旗燈號(hào)運(yùn)行,控制變頻器的輸出頻率,調(diào)整水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速,使體系達(dá)到穩(wěn)固狀況。假如用戶水量繼承減小,達(dá)到削減水泵條件時(shí),則繼承按照上述步驟削減水泵,直到達(dá)到平衡為止。
3 應(yīng)用結(jié)果
行使PLC及變頻器對(duì)供水體系的外輸水壓、清水罐液位進(jìn)行旌旗燈號(hào)監(jiān)測(cè),控制4臺(tái)水泵的變頻運(yùn)行、軟啟動(dòng)以及工頻運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)了主動(dòng)控制和調(diào)節(jié)供水。該體系能根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)實(shí)用水(外輸管線壓力)主動(dòng)調(diào)節(jié)水量,維持恒定水壓,知足生活用水、供熱、供暖的必要;同時(shí),還能根據(jù)檢測(cè)到的清水罐液位,主動(dòng)啟停水泵,具有體系工作穩(wěn)固、節(jié)能結(jié)果顯明、便于維修擴(kuò)展、性價(jià)比高等好處。