基于LOGO!的循环水泵控制系统的设计

第29卷第12期水利电力机械Vol.29 No. 122007年12月W ATER CONSERVANCY & ELECTRIC POWER MACHINERYDec.2007基于LOGO!的循环水泵控制系统的设计Design of the control system for water circulation pump based on LOGO!崔璐',晁勤',崔立夫2(1.新疆大学电气工程学院,新疆乌鲁木齐830008 ;2.安徽省宿州市供电局,安徽宿州234000)摘要:介绍了基于变频器、LOGO! 软件和软启动器的循环水泵系统的控制原理,接口组成，结合具体实例阐述了软件设计及系统优点。关键词:变频器;L0G0!软件;软启动器中图分类号:TP273 :TH38文献标识码:B文章编号:1006 - 6446(2007)12 -0112 -02即启动正在运转的水泵以工频运转,工作情况同上。0引言1.2硬件 部分设计在有些循环水泵控制系统中,采用一主一备的该控制系统由变频器.L0GO!软件、软启动器、控制方式,即只有当主泵故障时,备用泵才得以投交流接触器、压力变送器、配电装置以及水泵等组运,使得备用泵使用率低。另外,电机是不变速拖动成。变频器采用华为公司的TD2100 -4T0300S专用系统,为使水压恒定,不得不频繁开停水泵,这样会型变频器,软启动器采用PSS/105-500,LOGO!采造成电机寿命缩短、设备故障率高,最后使水压也不用LOGO! 230RC, 扩展块采用LOGO! DM8230R,压恒定。因此,该控制系统将变频器、LOG0!软件和力变送器采用WSP300,系统软件设计简单,硬件接软启动器作为控制核心,2台水泵互为备用,达到了件接口简易可行,性价比高。一次接线图如图1所良好的控制效果,实现了经济运行。示,电路简单实用,占用空间小,易于维护。控制器LOGO!软件的外围接线图如图2所示，1控制系统设计该电路具有以下特点:1.1控制 系统原理(1)双切电源。供电的可靠性高,避免电源故障该控制系统用1台变频器轮流带2台水泵,水造成水泵停止运转。泵在一周内自动切换,水泵工作时,安装在用水设备(2)安装了接触器KM2和KM5。减少了变频器中的压力变送器将水的压力信号转换成电信号传送和软启动器的带电时间，降低了故障发生概率。到变频器内置的PID控制器上。PID 调节器通过调1.3系统的软件设计节水泵的转速(频率)使实际转速跟随额定转速。如该控制系统使用西门子公司提供的LOGO!软实际转速小于额定转速,变频器输出频率升高,水泵件,程序可实现以下功能:转速加快,水压将升高。如果正在运转的水泵发生.(1)正常情况下,变频器在星期一、星期三、星期故障,综合保护器发出信号到LOCO!软件,L0GO!五带动"1水泵运转,星期二、星期四、星期六带动"2软件立即按照电气开关开合顺序,自动控制变频器水泵运转(用户可以根据软件中提供的时钟随意更启动另一台水泵。该水泵-直运转到故障水泵修好改水磊的工你叶间例加是期_-到星期三变频器带后,再轮流工作。如果变频器发生故障,软启动器立动"中国煤化工日带动"2水泵运转THCNMHG收稿日期:2007 -09-14作者简介:崔璐( 1982 - ),女,安徽灵壁人,新疆大学电气工程学院在读硕士研究生,从事电力系统综合自动化方面的工作。第29卷第12期崔璐,等:基于L0GO!的循环水泵控制系统的设计●113●)F至集水井后,再进行切换。(2)当变频器发生故障时,软启动器立即启动变频器所带的水泵继续OF]运转。若电动机发生故障,软启动器3QF立即启动另- -台水泵,以工频运转,到=彡故障水泵修好时再进行切换。工作情MI \KM4、况同(1)。B心元5(3)利用液位传感器测定水池水uVWACS变频器PSS软启动器B。位,自动控制水池水位,水位过高或过山VzW2B.低时,发报警信号。KM72646fL软件仿真结果见表1。KM22现场应用及总结KM3 \经过几个月的实际运行,该控制系统完全满足生产要求,具有以下几电机综合保护器[电机综合保护器个优点:(1)节电效益高。该系统可使水泵机组的平均转速降为额定转速的M80%左右,水压恒定。降低了能耗,节*1水泵2水泵言E能率可达20% ~40%。(2)运行可靠,稳定。系统核心图1 一次线路接线圄部件-一变频器本身可靠性很高,系统还采用软启动方式,不存在电气冲击,延长电机使用101L130-寿命,其他硬件选N0择适当。手动自动选择1159责1SA215711(3)软件程序变频器故障输出KAEI6SQ03 MLC合理,自动化程度KA3 167变顆器控馴器*1泵故障输出KM2厂高,不需要人工操软启动器故障输出KASO作,维护量小。2泵故障输出KA3181- KM3}1电机控制器07变顆器控制器3结束语8启动停止09 KM4Q2电机控制器变频调速是一KA31 + KM5η.项集现代先进电力过低水位KA3-116软启动控制器水_低水位电子技术和计算机盘C正常水位18技术于一体的高效过高水位KA3 -19113 KA2厂节能技术,该技术电磁阀控制器的应用彻底弥补了中国煤化工交流拖动的缺陷。S interfaceMHCNMHG随着各学科的发图2 L0G0! 的外围接线图展,变频器将朝向等)。当运转的电机发生故障时,通过接触器的适智能化系统化高性能化发展,因此,变频调速技术当处理,变频器启动另一台水泵,到故障水泵修好具有广泛的应用前景。(下转第117页).第29卷第12期何瑞辉,等:馈线自动化功能的实现●117●前的运行方式如图2所示,则S4,S10均为带电节过载)，点,因而对于S3有2条恢复路径:式中: S.一电源点的容量;1)路径1。S7-S6-S5-S4-S3 {C=1;fs6 +F,-沿路径上的母线节点负荷;fs5 +fs4 +fs3}。-路径上各设备的最大电流限制;2)路径2。S8-S9-S10-S3 {C=1;fs9 + fs10I;一流经各设备的最大电流。+fs3}。以上算法的含义是,在满足可行路径和设备不括号内为这2条路径的指标值;C为实际需要过载的条件下查找使开关动作次数最少的路径,若操作的开关次数;后面一项为整条线路的最大负荷，开关动作次数--样再查找使电源点备用容量最大的fs6代表母线S6.上的1h最大电流。路径作为供电恢复路径。在半自动方式下，系统在故障信息表内列出各3结束语故障恢复方案及其指标,由调度员选择执行某一方案;在自动方式下,系统根据以下计算选择某- -方案本文提出了一种馈线自动化功能实现的算法,执行。依据该算法编制完成的DA模块已在黄浦小区配电目标函数自动化系统中应用。经过出厂试验( FAT)时近200MINC(为实现恢复供电,实际需要动作的开关多种情况下各种故障类型的测试和现场试验(SAT)次数必须最少) ,时现场故障试验表明,系统动作正确，整个故障检MAX( SL - E F. )(恢复供电后电源点尚剩余测、隔离和网络重构的动作时间小于1min,能够满足各种运行方式的要求。的负荷容量必须最大)。(编辑:刘芳)约束条件:可行路径1| > 1; (恢复供电方案中必须保证所有设备不>+0+>*..>+<...<......<.<..<.>.<.>.>.>.>.>......>...>............<.............(上接第113页)表1软件仿真结果星期-°I水泵工作KM1 ,KM2,KM3.线圈带电,10s后变频器启动,线圈KA1再吸合,"1水泵星期三运转水泵故障未排除前不进行切换星期五"1水泵故障KM3 ,KA1先断电, KM4吸合,KAI 再吸合带动“2水泵运转水泵故障未排除前变频器工作星期二.°2水泵工作KA1先断电,KMI ,KM2 ,KM3断电, KMI KM2 KM4吸合,KA1再吸合带动不进行切换星期四2水泵运转<水泵切换)星期六*2水泵故障KM4 ,KA1断电，KM3吸合,KA1再吸合,"1水泵运转KMI ,KM2 ,KM3断电, KMs, KM6. KM3吸合. KA2带电,软启动器启动,1*I水泵工作水泵运转变频器故障水泵照常切换星期二星期四*2 水泵工作KM1 ,KM2 , KM4断电, KM5 , KM6 ,KM4再吸合,软启动器启动,"2水泵运转参考文献:京:人民邮电出版社,2005.(编辑:王书平)[1]王仁祥,王小曼.通用变频器选型、应用与维护[M].北中国煤化工MYHCNMHG