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黄河上游水电开发公司青海鑫业分公司 采暖机组控制系统详解

2013-5-3 21:37| 发布者: admin| 查看: 4519| 评论: 0|原作者: 西安优特自动化

摘要: 一、系统简介: 本系统共有两套单台机组额定供热量为9.6MW的换热机组,每套机组主要由波节管换热器、管道、压力表、两台75KW的循环水泵及两台7.5KW补水泵、一台变频器、一台软启动器、两块PLC、断路器、接触器等构 ...
一、系统简介:
        本系统共有两套单台机组额定供热量为9.6MW的换热机组,每套机组主要由波节管换热器、管道、压力表、两台75KW的循环水泵及两台7.5KW补水泵、一台变频器、一台软启动器、两块PLC、断路器、接触器等构成,通过控制实现恒压供水功能。
二、系统构成:
1)硬件组成:循环泵、补水泵各两台,西门子MW430型变频器、软启动器、西门子S7_200PLC、西门子变频器、西门子2776系列触摸屏、施耐德断路器、接触器、热继电器、中间继电器、按钮、指示灯、开关电源、压力变送器。
        各主要设备的功能如下:变频器通过对水泵频率的控制保证管道内流体的压力恒定;软启动器当变频器故障或系统调试时保证水泵安全平稳启动;PLC(可编程控制器)是整个系统的控制核心,PID等各种运算、控制输出执行功能都通过它来实现;彩色触摸屏上生成组态画面形象准确的显示整个生产流程,实时监控各个单元的运行、停止状态,显示温度压力的实时数据。
2)软件组成:西门子S7_200编程软件,西门子wincc flexible组态软件。
三、控制原理:
       系统由PLC(可编程控制器)、变频器、压力变送器、水泵构成PID闭环。系统控制目标为供水压力。循环泵控制模式为一用一备,水泵运行以变频器为主体作系统压力的闭环控制,根据系统压力的需要进行压力给定。补水泵控制模式同样为一用一备,水泵运行以变频器为主体作系统压力的闭环控制,根据系统压力的需要进行压力给定,当系统无须补水时,补水控制系统自动进入休眠状态,当检测到系统需要补水时自动唤醒。当运行泵出现故障时,可自动启动备用泵,保证供水的压力稳定。程序可以实现系统运行过程中优先启动运行时间短的水泵,合理调控,延长设备寿命。当变频器出现故障时,泵通过软启启动,启动正常后切至工频运行,确保了启动过程安全。          
三、系统运行方式:
       每台机组的循环泵及补水泵都设有两台泵间的切换旋钮SB1,手动/自动切换旋钮SB2,当打至手动位置时,则只能对所选择的泵进行手动操作。            (1)手动运行
       该方式主要用于检修及变频器故障或系统调试时使用。
操作步骤:
1、以1#循环泵的手动操作为例
1)1#机组循环泵手动运行旋钮打至“1#循环泵”
2)1#机组循环泵“手动/自动”选择旋钮打至“手动”
3)程序控制1#循环水泵软启启动即KM12吸合,软启接触器反馈信号到达后延时数秒后,软启旁通有输出即KM13吸合,1#循环泵切至工频运行,软启退出,实现手动启动。
2、以1#补水泵为例:
1)1#机组补水泵手动运行旋钮打至“1#补水泵”
2)1#机组补水泵“手动/自动”选择旋钮打至“手动”
3)程序控制1#补水泵工频启动即KM22吸合,完成手动启动操作。
      (2)自动运行
       系统正常运行时采用自动运行方式。变频器带1#或2#水泵与压力传感装置、PLC构成闭环自控系统,即PLC接收到自压力传感器的标准信号,经运算与给定压力参数进行比较,将调节参数送给变频器从而控制电机的频率,确保系统压力恒定。补水泵在夜间运行时,当最后一台变频泵频率降到设定的最低频率,此时供水压力还大于设定的压力时,变频装置将进入休眠状态,系统自动停止水泵工作。此时由压力传感装置监视管网压力,若低于设定压力一定值时,变频装置自动唤醒,启动累计运行时间较短的水泵补水。该系统就如此循环启动,调速运行、停止,不断地进行调整,达到恒压供水的目的。
操作步骤:
1、以1#机组1#循环泵为例
1)给上电源开关Q11、Q12、Q13,Q15,FU11良好
2)1#机组循环泵手动运行旋钮打至“1#循环泵”,
3)1#机组循环泵“手动/自动”选择旋钮打至“手动”
4)程序控制1#循环水泵变频启动即KM11吸合;当选择“2#循环泵”,程序控制2#循环水泵变频启动即KM14吸合;经过数秒延时,启动PID运算功能,依据运算结果控制变频器输出,保证泵出口恒压运行。另外三台补水泵操作过程原理1#循环泵。
2、以1#机组1#补水泵为例
1)给上电源开关Q21、Q22、Q23,Q24,FU21良好
2)1#机组循环泵手动运行旋钮打至“1#补水泵”,
3)1#机组循环泵“手动/自动”选择旋钮打至“自动”
4)程序控制1#补水泵变频启动即KM21吸合;当选择“2#循环泵”,程序控制2#补水泵变频启动即KM23吸合;经过数秒延时,启动PID运算功能,依据运算结果控制变频器输出,保证泵系统恒压运行。另外三台补水泵操作过程原理1#补水泵。
四、触摸屏操作说明:
       本系统操作屏采用了西门子MP2776_10’触摸屏,组态软件为组态王6.53。共有12副画面,分别是:初始画面、系统简介、1#机组流程画面、2#机组流程画面、状态参数画面、参数曲线4个画面(每台机组的压力、温度各设有一副画面)、运行时间累计画面、操作说明画面、常见故障及处理画面。
可以实现的功能如下:
1、系统简介:介绍了系统的组成,控制实现的原理及手段等。实际运行画面如下:
                
2、操作监控功能:在流程画面上可以对水泵进行启、停操作,可以监视系统中各设备的运行状态,动态显示生产工艺过程。
               
                                                                       1#机组主画面
           
               
                                                                                    2#机组主画面

3、状态、参数集中显示,方便运行中查询设备所处状态及设备运行参数。
               
4、压力、温度参数曲线显示,便于比较、分析系统运行情。
             
5、操作说明:简单介绍触摸屏的软件操作、系统操作以及操作注意事项。
6、报警功能:当系统或主要设备出现异常或故障时,可在任何画面下看到报警器闪烁,点击可查看具体报警内容。
            
7、常见故障及处理:列举了系统中常见的故障类型及常规的处理措施。
五、操作说明及注意事项
1、操作说明:
1)当触摸屏24V电源正常接入时,触摸屏上电自动运行在初始画面下;
2)根据运行情况通过画面底部的按钮可将画面切至需要的画面下(一般流程画面为主画面)
3)在主画面和任何画面下都可在各个画面之间灵活切换
4)当系统或主要设备出现异常或故障时,可在任何画面下看到报警器闪烁,点击可查看具体报警内容。
5)在常见故障及处理中可以指导检修人员进行故障查询及处理
6)一般不建议在屏上对设备进行起、停操作。
7)触摸屏自身设有屏保功能,轻触屏面,背景灯自行点亮
注意事项:
1、不得用利器损伤触摸屏;
2、避免震荡及电磁干扰触摸屏与其他设备间的通讯;
3、定期清理触摸屏及检查、紧固接线。




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