作者：李维东     日期：05/03/2010

 采用PLC控制的变频器一拖三恒压供水技术方案

1.     系统控制要求；

 1.1 实现变频器一拖三控制并可手动/自动切换；

1.2自动状态运行时系统启动一台泵后，当压力无法达到设定压力时，系统自动启动第二台泵，当压力还是无法达到设定压力时，系统自动启动第三台泵；当出口压力高于设定压力时应尽快切除掉一台泵………或两台泵，直到满足设定压力为止。

1.3手动状态时，要求手动启/停每一台泵，用于检修及应急；

1.4 低液位时，停所有泵并声音及指示灯报警；

1.5 管网压力如果大于设定值上限，所有泵停，直至压力下降然后按设定重新逐一启动水泵。

1.6 三台泵均具备软启动功能。

电气原理图：

2.     设备选型：

 2.1   PLC系统选型：选用生产的SR-22MRD 可编程控制器。该控制器具备14点DC输入，8点模拟量输入端口，模拟量输入端口为DC0—10V(精度为0.1V)；8点继电器输出（负载能力为：感性负载2A，非感性负载10A）。

2.2   压力变送器的选择：可选择三线制电压型压力变送器，带LCD数显表头。压力范围在10Kpa-60Mpa。

2.3   液位开关选用供液电极型液位开关。

2.4   变频器：风机水泵型变频器。

3.电气控制原理及PLC程序说明：

 3.1 电气控制原理图如图。3台水泵电机为 M1,M2,M3。KM1,KM3,KM5分别控制三台泵工频运行；KM2,KM4,KM6分别控制三台泵变频运行。电路设计为互锁功能。每台泵均有热继电器作电机过载保护。QF1-4分别为变频器、泵主回路隔离开关。QF5为PLC及控制回路提供电源。SA为手动/自动切换旋纽，打到1位置启动PLC按设计程序自动运行；打到2位置为手动启动单台泵运行，用于检修、紧急状态下使用。HL3-HL8为运行状态指示。HL2为水箱位置报警指示。

3.2 PLC  I/0地址及功能如图

3.3 程序文字简介：

SA旋钮置于自动位置，PLC运行准备。当液位传感信号为1，如果压力信号<=2V，3号泵变频运行，1、2号泵工频运行补水；当压力信号<=2.5V,  1号泵工频、2号泵变频运行；压力信号〉=2.5V ,小于3V时，1号泵变频运行。如果信号大于3V,将所有泵置零，即停止三台泵所有方式的运行，待压力下降重新逐一起动水泵运行。变频与工频切换时，考虑到电机中的残余电压，不能将电机立即切换到工频，而是延时一段时间，到电机中的残余电压下降到较小值，这个值保证电源电压与残余电压不同相时造成的切换电流冲击较小，故设置延时时间为700ms(可根据现场情况调节），之后接入工频。变频器设置为自由停车。

本程序关键部位功能块解读：

1. 程序开始采用TBLS功能块作为程序的启动与停止（包括急停），启动按钮定义为S置位信号。停止按钮定义R端复位；

2 .大量采用&逻辑功能块，各条件均满足经过判断后用于输出；

3. 灵活使用反向器，例如变频器的一拖三功能和变频与旁路的切换均为反向器实现。压力传感器信号<2.5V且>2V,则由CMPR模块（模拟量比较器）引出一路至反向器1#，经过反向后控制1#变频输出为零，再经过一个反向器控制1#工频输出。所以变频器一拖三功能，变频与旁路的切换换都是通过反向器及其后接延时接通TRG模块实现。变频器的启/停控制也由三段压力信号约束(三段经比较后的压力信号接入或逻辑模块作为RS的置位信号，三路控制变频输出的反信号接入另一&逻辑模块作为RS复位端控制变频器的启/停，由此实现变频输出的平滑切换。）

假如液位传感器信号为0，即：水满，程序置零，工频变频运行停止，输出为零，直到信号为1开始补水。

SA置于手动位置可通过外围控制电路启动各台泵单独工频运行，便于检修与应急。

以下为编辑完成的程序界面：

以下为I/O设备地址及功能：

以下为压力信号电压小于3V时的仿真运行画面：

小结：待续。