電磁流量計與變頻器在控制污水方面的流量排放方案

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電磁流量計與變頻器搭配在控制污水站方面上的流量排放有怎樣的效果，又有哪幾種方案，下面就詳細講解其方案。
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硬件控制方案
采用分程控制系統(tǒng)，控制器依據(jù)液位測量值與設(shè)定值的偏差進行 PI 運算并輸出控制信號，該信號經(jīng)分程后，控制變頻器按照液位的變化對污水泵 M1 ～ M3自動實現(xiàn)啟停及變頻控制。在該控制方式下，有兩種控制方案:
( 1) 采用1 臺變頻器配套1臺電磁流量計控制3 臺污水泵實現(xiàn)變頻控制方案。假設(shè)當(dāng)液位的上升使 1#污水泵頻率上升到50 Hz 后，首先通過其對應(yīng)接觸器與變頻器斷開并切換到工頻運行，再將 2#污水泵對應(yīng)接觸器閉合，與變頻器連接，實現(xiàn)變頻控制，如果液位繼續(xù)上升，則 2#污水泵切換到工頻運行，3#污水泵進行變頻運行; 當(dāng)液位下降時，則進行相反的操作［5］。由于該控制方案只有1 臺變頻器，所以控制器只需要 1 路模擬量輸出，當(dāng)液位進入到某臺污水泵對應(yīng)液位區(qū)間時，在切換污水泵的同時，需要對該液位區(qū)間所對應(yīng)的數(shù)字量進行處理，使其輸出對應(yīng) 0 ～ 50 Hz。
( 2) 采用3 臺變頻器配套3臺電磁流量計各控制1 臺污水泵實現(xiàn)變頻控制方案。該控制方案需要控制器的 3 路模擬量輸出分別控制 3 臺變頻器的頻率在 0 ～ 50 Hz 變化，對各污水泵的液位區(qū)間對應(yīng)的數(shù)字量進行處理，使其液位區(qū)間對應(yīng)變頻器輸出 0 ～ 50 Hz。
非常好種控制方案的優(yōu)點是節(jié)約成本，缺點是如果集水池液位變化頻繁，勢必造成接觸器的觸點頻繁通斷，以實現(xiàn)污水泵在變頻與工頻之間的切換，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性下降，故障率升高; 第二種控制方案的優(yōu)點是由于采用 1 臺變頻器控制 1 臺污水泵的形式，該方案消除了接觸器觸點頻繁通斷造成的可靠性下降，缺點是成本較高。為確保污水泵站長期可靠運行，設(shè)計采用第二種控制方案，系統(tǒng)框圖如圖 2 所示。圖2

為實現(xiàn)設(shè)備調(diào)試功能，系統(tǒng)設(shè)置手動調(diào)試模式和自動運行模式。為實現(xiàn)維護檢修時不影響污水泵站的正常運行，系統(tǒng)增加 4#污水泵作為備用泵，該泵采用工頻控制。
2． 2 硬件配置與設(shè)計
主要硬件配置如下:
( 1) 控制器采用 SIEMENS S7-200 SMAＲT PLC ( SＲ30) ，配有 2 個模擬量擴展模塊 EM AM03 和 EM AM06，實現(xiàn)模擬量地采集以及模擬量輸出［6］;
( 2) 4 臺污水泵，額定電壓 380 V，功率 30 kW 和 3 臺西門子 MM430 變頻器，分別拖動污水泵 M1 ～ M3，M4 通過接觸器實現(xiàn)工頻控制;
( 3) 電磁流量計的型號為SC-LDE，輸出信號為4 ～ 20 mA 及超聲波液位計的型號為 SC-CSB，測量范圍為 0 ～ 15 m，輸出信號為 4 ～ 20 mA;
( 4) 觸摸屏選用 MCGS( TCP7062Ti) ，要求實時顯示現(xiàn)場的液位、流量數(shù)據(jù)以及各泵的運行狀態(tài)，并實現(xiàn)污水泵的控制等功能; ( 5) 控制柜內(nèi)置 PLC、空氣開關(guān)、接觸器以及繼電器排等器件，面板設(shè)置急停按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)、指示燈、變頻器以及實現(xiàn) M1 ～ M3 手動調(diào)速的旋鈕電位器。 PLC 的 I/O 地址分配如表 1 所示。
圖3
MM430 變頻器設(shè)置參數(shù) P0700 = 2，表示命令源選擇由端子排輸入; P1000 = 2，表示頻率設(shè)定值選擇為模擬量輸入; P0701 = 1，表示 ON 接通電動機正轉(zhuǎn)，OFF斷開停止，系統(tǒng)硬件設(shè)計如圖 3 所示。

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