变频恒压供水控制系统的改造设计( 二 )
当负载发生突变、快速加减速时 ， 变频器也不发生过流、短路等故障 。 同时具有灵活的输入输出接口和控制方式 ， 能与GE300、PLC、DCS、工控机及仪表等各种外围设备联动操作 ， 广泛应用于风机、水泵、数控机床等设备作业 。
2.3 压力传感器
压力传感器选用YTZ-150电位器式远传压力表 ， 它主要由一个弹簧管压力表和一个与被测压力成一定函数关系的滑线电阻式发送器等组成 ， 安装在水泵的出水管上 ， 既可直观测出压力值 ， 输出相应的电信号 ， 输出的电信号传至远端的GE300 ， 以实现集中检测和远程控制 。
远传压力表的红、黄、蓝三根引出线对应接到GE300的GND、IN、+V ， 其中红黄两端的电阻在没有压力时为20Ω左右 ， 随水压上升电阻值增大 ， 最大为350Ω左右 。
3 基于GE300变频恒压供水控制系统改造设计
3.1 硬件电路
基于GE300变频恒压供水控制系统主要由GE300和变频器根据管道供水情况输出信号自动控制接触器、继电器、信号灯等电器的动作 ， 进而调整水泵的运行状态 ， 并输出相应指示或报警 。 变频恒压供水控制系统电路如图3所示 ， 该控制系统设有转换开关SA ， 当选择手动状态时 ， 通过按钮SB1～SB4分别控制两台水泵工频运行及停止 ， 这主要用于定期检修或变频器故障时临时供水使用；
当选择自动状态且系统检测处于正常时 ， 则GE300的R1端输出信号控制接触器KM1动作 ， 同时变频器软启动1#水泵 ， 此时安装在管道上的传感器将实测的压力值经过变送器传送至GE300 ， 与预先在面板设定的压力值进行比较 ， 通过GE300内部运算和信号输出 ， 调节变频器输出的频率 ， 进而改变电机转速；
当小区用水量较大时 ， 变频器输出频率接近工频而管道压力仍达不到设定的压力值 ， 则GE300的R1端没有输出信号 ， 接触器KM1线圈断电 ， 而R2和R3端分别输出信号控制接触器KM2和KM3动作 ， 使1#水泵由变频切换到工频下运行 ， 且2#水泵电机软启动处于变频运行；当小区用水量大大减少时 ， 则GE300的R2端没有输出信号 ， 使接触器KM2线圈断电 ， 1#水泵工频运行停止 ， 而2#水泵继续变频运行 。
因此 ， 系统能根据用水量大小自动改变水泵运行的台数 ， 以及水泵工频与变频之间的循环切换 ， 使管道供水压力始终保持为设定值 。 GE300控制两台水泵运行状态表1 。 变频恒压供水控制系统操作面板和接线图如图4所示 。
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表1 两台水泵运行状态
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图3 变频恒压供水控制系统电路
【变频恒压供水控制系统的改造设计】
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图4-1系统操作面板
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图4-2系统接线图
3.2 软件设计
依据恒压供水操作特点及要求 ， GE300根据外部信号输入 ， 判断管道当前供水的状况 ， 决定是否要启动水泵 ， 同时传送信号到变频器 ， 通过变频器控制水泵的运行状态 。 恒压供水系统控制程序的主要流程如图5所示 ， 当供水控制系统选择在自动状态运行时 ， 该系统先对水位、水压和变频器进行自动检测 ， 判断参数是否超限或设备是否故障 ， 并作出相应报警处理 。
若该控制系统处于正常运行时 ， GE300输出信号使1#水泵变频软启动 ， 同时检测频率和压力值 ， 与休眠频率和设定压力值比较 ， 判断变频器是否进入休眠状态 。 当变频器输出上限频率时 ， 实际水压值还不能达到设定值 ， 则GE300输出信号将1#水泵切换为工频运行 ， 2#水泵变频运行 。
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