1引言
隨著科學技術的發展,世界上各大公司相繼生產出許多不同類型的可編程控制器,給生活和工業生產的各個領域實現自動控制提供了很多方便,其中西門子LOGO!可編程控制器就是應用起來比較方便的一種,它可以不需要借助其他工具就方便的進行編程,實現邏輯控制、時序等多種編程控制,應用起來方便實用,本系統中用壓力傳感器作檢測件,用壓力控制器(CD901)作為壓力比較控制中間環節,與西門子可編程控制器(LOGO!)共同組成控制系統。
2應用背景
我公司動力二區由于用水情況的變化,有時需水量大,有時需水量小,供水壓力將隨用水量大小變化而不斷變化的,由于用水量變化很大使管網壓力波動非常之大,當用水量小時,即使只開一臺水泵管網壓力仍可達到0.35Mpa,致使管網憋壓造成能源浪費。當用水量大時,又必須開兩臺甚至三臺才能滿足工藝要求,這就要求崗位人員時常觀察管網壓力,并根據情況人工開機停機,這樣不僅壓力變化較大和調節滯后,而且會浪費能源,還可能造成供水不足影響生產等情況。當廠區內出現火情時,用水突然增加,而且要求壓力更高才能滿足消防需要,往往是出現火情后,由發現火情人員通知動力值班員,再由動力值班員去泵房開泵增壓,由于過程多,不能及時增壓,供水不足影響撲救工作,很可能延誤時機造成更不利的局面,后果可能不可收拾。
3系統控制方式
3.1手動狀態:
該狀態時,編程控制系統停止工作,各水泵電機(一次水泵和消防水泵)分別由各自的按鈕控制啟、停,適合于系統故障或檢修時使用。
3.2自動運行:
這種狀態即為正常運行方式,各水泵電機(一次水泵和消防水泵)均通過壓力檢測、壓力控制器、編程控制器,根據設定管道壓力和編程條件進行水泵電機的自動開啟、停機控制,自動增加或減少運行水泵電機量,實現供水管道壓力基本穩定的目的,在廠區任何地方發生火情時,可以通過安裝在各車間的消防按鈕就可以及時開消防水泵增壓,而不需要通知動力部門人員,再由他們到泵房增開水泵,不僅在正常生產時實現穩壓供水,更能在有消防需要時第一時間開啟消防泵,達到即保障生產又兼顧消防的目的。
4控制功能的實現
正常生產時,3臺水泵并聯運行,實現恒壓供水;有火情時,通過布置在各車間的消防控制按鈕,實現立即開啟另兩臺消防泵增壓,保證生產、消防兩不誤。系統中用一臺LOGO!編程控制器進行協調,現場壓力信號經壓力變送器取樣,送至壓力控制器與設定值進行比較,比較后產生壓力信號到變頻器,進行調壓。若變頻器不能滿足壓力調節,壓力控制器產生高低報警信號,給LOGO!編程控制器啟、停相應水泵,以保證壓力穩定。
5.聯機方式:
下面給出系統各部分聯機方式,以便大家了解整個系統,聯機方式如下圖:

圖1
6.原理圖

圖2
7.控制與編程
7.1壓力不足增開機情況:

圖3
7.2壓力高停機情況:因與7.1類似,只是順序相反,在此就不再給出了。
7.3消防控制優先,只要有消防信號,系統就執行緊急增壓功能,不再進行加減機調壓。
8.如圖1所示,控制編程情況說明如下:
8.1程序設定是按照一定順序開機或停機的,1#變頻機開到最大后,如果壓力低于設定值,壓力控制器就輸出低報警給編程控制器,編程控制器按設定好的順序開機(此處先開2#機,再開3#機),開機后管道增壓,并由1#變頻機調壓,由壓力監測器反饋到壓力控制器,與設定值進行比較,如果壓力在設定值范圍內,系統保持現狀;如果壓力值仍低于設定下限,編程控制器將按編程再開另一臺水泵電機,同樣由1#變頻機調壓,此系統正常生產最多需要開兩臺半不到三臺就夠了;如果此后由于系統用水量降低,使系統管道壓力高于設定值上限,編程控制器按設定好的順序停機(此處先停3#機,再停2#機),管道減壓,并由1#變頻機調壓,由壓力監測器反饋到壓力控制器,如果壓力在設定值范圍內,系統保持現狀;如果壓力值仍高于設定上限,編程控制器將按編程再停另一臺水泵電機,同樣由1#變頻機調壓。如此循環往復,保持系統壓力相對穩定。
8.2如果編程控制器接到消防指令,將直接開啟消防泵,同時不再根據原壓力設定進行調節,保持高壓大量供水,直到再接到消防停機指令,然后又進入正常壓力調節程序。
9.實施:
我們所用的這種編程控制器,編程簡單,應用方便,因此實施起來沒有太多太多困難,只要根據生產實際中多數時間的用水情況,設定合適的壓力控制點和上下限,再根據用水變化程度,設定開停機間隔時間,按一定的邏輯關系實現開停機控制,并實現消防信號優先,就可以達到正常生產時基本恒壓供水,消防時快速增壓,保障特殊情況用水壓力及用水量。施工難點主要是到各車間的消防控制,線路較長,控制點多,為保障正常生產,消防按鈕特殊管理,一般情況不允許動。
10.實施效果:
自從完成本項目至今,系統運行良好,由于實現了自動啟停穩壓控制,最大限度的保障了生產,而且,降低了操作工的勞動強度,減少了人為延誤,還起到了節約能源的作用,受到使用單位和領導的好評。
11.結束語
本系統采用的編程器是比較方便的一種,其缺點就是不能進行網絡控制,我們同時也進行了其他種類可編程控制器的應用,更大系統和計算機網絡控制應用技術,并將其應用到其他領域。