无负压plc供水系统及故障分析

无负压plc供水系统及故障分析

一 引言

无负压供水是在变频恒压供水的基础上发展起来的，它的先进之处在于将系统直接与自来水管网串联对接，而不用建立水池和设置水箱，供给用户的水完全在一个密封的环境中，避免了饮用水在供水过程中的二次污染。这种供水方式实现了无池供水与变频恒压供水的结合，能够达到比其它供水方式更环保节能的效果。此外在供水过程中，充分利用自来水原有的压力，因此可节电50%以上。不仅如此，无负压供水系统结合真空抑制、稳流补偿、预压平衡补偿、能量储存释放、变频调速和智能控制等技术，在供水的同时，不会对市政管网产生压降，从而保证了市政管网的正常运行。

二 无负压供水工艺概述

无负压供水控制系统的核心概念就是通过变频器控制水泵的运行频率，达到节能供水的效果，同时系统还加入了市政管网保护功能、水泵保护功能以及故障处理等功能。为了节约成本，目前人们大多采用一个变频器控制多个水泵的变频运行方式，也就是我们常说的一拖二、一拖三或一拖四等控制系统。采用这种方式，变频器轮流控制各个水泵变频运行。水泵的运行方式有两种，一种是变频运行，一种是工频运行。水泵的运行方式由中央控制器根据用户用水量的多少自动控制。系统启动后，水泵首先变频运行，当用水量增加时，变频水泵转换为工频运行，并启动下一台水泵变频运行。用水量减少后，工频水泵退出运行，水泵的投切过程如此循环反复。在用水量很少，或没有用水

时，为了节能与延长水泵的使用寿命，水泵还可以进入休眠状态。当用水量增加时，水泵会自动从休眠状态中被唤醒。当一台水泵长时间运行时，为了使各个水泵均衡运行，系统会自动选择运行时间最短的水泵运行。当有水泵出现故障时，系统会自动跳过该水泵，不会影响其他水泵的投切过程。

三 无负压供水控制系统结构设计

在传统的无负压供水设备中，控制器大多采用单片机设计，这种控制器一般都不允许用户对其内部的程序进行修改。如果想增加一些功能，则必须找控制器的供应商帮助完成。这就导致了系统的灵活性较差，而且这种控制器一般都没有经过可靠性测试，在可靠性方面可能存在或多或少的问题。采用PLC作为核心控制单元，在可靠性上得到了保证，其开放的编程环境也使系统开发和维护更加方便。不仅如此，和利时还为无负压供水设备提供了标准的例程，用户可以直接使用这个例程搭建无负压供水控制系统，或者可以根据需要对例程进行简单的修改，这样大大提高了系统的建立效率以及系统的开放性。本次设计针对1拖3无负压供水控制系统。系统主要由PLC、变频器、离心泵、压力传感器、水位传感器、缺相保护器、故障报警灯等组成。PLC负责三个水泵的投切控制算法，根据管网出口的设定压力动态调节变频器的输出频率，以及实现倒泵、休眠、故障处理、无负压补偿等功能。

四 无负压供水控制系统软件设计

操作界面主要可以完成无负压供水控制系统运行工况的监视、系统运行参数设置、实时报警显示、历史报警显示等功能。可以查看各个水泵的运行状态以及进水压力、目标压力和出水压力等几个重要的输出

参数。

五 系统的特点

PLC的无负压供水系统具有如下特点：

<1>可靠性是无负压供水系统的关键。与传统的单片机控制器相比，PLC在稳定性、抗干扰性以及恶劣条件下的工作性能都要更胜一筹。PLC的输入和输出点都是与现场隔离的，这为系统的可靠性提供了硬件基础。系统所提供的增量PID运算功能块使系统能够根据用户的用水量迅速调节给水泵的工作频率，使给水压力以较快的速度稳定在设定值，这也在功能上保证了系统的稳定运行.

<2>易用性PLC体积小、集成化程度高、运算速度快、逻辑控制容量大，还可以进行在线调试和离线调试，有强大的视图功能，可以大大降低编程调试的工作量，缩短调试的周期。灵活的编程功能，可以给未来的系统升级带来极大方便。并可以生成实时报警与历史报警列表。查询系统的运行工况，并可以进行管网出口压力等参数的设置。

<3>功能性本系统是PLC的无负压供水标准程序的基础上建立的，实现的功能包括了水泵的自动投切功能、休眠倒泵功能、水泵优先级判断功能、优化的故障处理功能、多时段设定功能、低水位自动保护功能、无负压功能、短信通讯功能以及PLC锁定功能等。整个系统的搭建过程几乎没有对标准程序进行修改，在实现了强大功能的基础上，方便快速地完成了控制系统的搭建。

六 常见故障与分析解答

1变频供水设备系统压力不稳容易振荡为什么答系统压力不稳可能有以下几种原因

A、压力传感器采集系统压力的位置不合理压力采集点选取的离水泵出水口太近管路压力受出水的流速影响太大。从而反馈给控制器的压力值忽高忽低造成系统的振荡。

B、如果系统采用了气压罐的方式而压力采集点选取在气压罐上也可能造成系统的振荡。空气本身有一定的伸缩性而且气体在水中的溶解度随压力的变化而变化水泵直接出水的反馈压力和通过气体的反馈压力之间有一定的时间差从而造成系统振荡。

2 变频供水设备模拟输出不正常变频器运行频率与控制器输出不符为什么答首先应确定是什么硬件出了问题。使控制器进入手动调试状态分别用万用表量出控制器输出0Hz及50Hz时所对应的模拟量输出值。如果控制器的模拟输出值在0Hz时大于30mV或在50Hz时小于控制器定标的电压值请确定模拟输出增益为100则说明控制器输出存在问题。如果随着控制器的频率变化输出一直保持不变说明控制器的模拟输出电路损坏如果模拟输出值也是变化的但不能达到最大值可通过调节模拟输出增益解决。其次如果控制器的输出值正常当控制器输出达到参数定标的电压值时变频器不能达到50Hz说明是变频器的设定值存在问题可调节变频器的频率增益解决。

3 变频供水设备水泵切换时变频器输出不为零为什么答用户首先确定控制器给变频器的控制线是否全部接好。如果变频器没有滑行停车输入信号则必须将变频器设定为自由滑行停车的工作模式。

4 变频供水设备控制电机的接触器无动作电机不启动为什么答首先查看控制器操作面板上反应水泵的输出状态可对照控制器说明书上所描述的泵的设定及运行指示状态。假如无动作但水泵对应的操作面板

上查询状态有输出则先查看一下外部的接触器接线及接触器的继电逻辑是否正确。如果没有问题再用万用表测量控制器相应的继电器输出如果继电器没有输出相应的开关信号说明控制器的继电器输出有问题。如果操作面板上查询状态也无输出指示请查看相对应的水泵是否设定为开启状态“变量泵”或“定量泵”状态。

5 变频供水设备压力传感器显示压力变化而面板显示压力却不变为什么答首先应检查压力传感器和控制器的接线是否有松动或接触不良的现象存在。如果上述现象不存在用万用表测量控制器模拟输入口的电压值。先测量SVCC端及GND端之间如果是4.9V5.1V之间的电压值说明提供模拟量输入口的电源正常则进行下一步。可将一1K欧姆滑动电阻接在控制器的输入口的三个端子动端接P1再测量控制器的P1端和GND端的电压是否随电阻器的阻值变化而变化。如果P1端对GND端的电压不变化则说明控制器的模拟输出口有故障或已损坏。如果正常则说明是远传压力表的故障更换压力表即可。

6 变频供水设备工作时系统压力高于设定值为什么主机不停答主要原因可能是以下几项之一A、如果压力传感器反应的压力和面板的压力不相符只是压力传感器的压力高于设定值而面板反 …… 此处隐藏：3231字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……