基于PLC 及變頻器的一拖二注水泵控制系統(tǒng)

在自動狀態(tài)下，操作任何按鈕不起作用，系統(tǒng)完全由PLC 自動控制。I0.6 與I0.7 分別引自變頻器與軟啟動器故障輸出端子。K10與K11分別為安裝在單刀雙擲隔離開關(guān)兩側(cè)的位置開關(guān)，其作用為判斷單刀雙擲隔離開關(guān)K5 的位置，以此來判斷是變頻啟動還是軟啟動器啟動。這種電路能省掉很多交流接觸器。I1.2 為變工頻切換常開點，引自變工頻切換裝置。當(dāng)變頻器運行在50 Hz時，系統(tǒng)壓力達(dá)不到設(shè)定值，PLC 給出信號到變工頻切換裝置，變頻工頻切換裝置自動檢測變頻電源和工頻電源的相位，當(dāng)相位差最小時，此裝置給出切換信號，允許變頻轉(zhuǎn)工頻。I1.3 為軟啟動器運行到設(shè)定的電壓(一般為工頻電壓的80%)時給出的啟動完畢信號。S7為手動、自動選擇開關(guān)。J1~J4分別控制變頻器與軟啟動器的起停。J5~J6分別控制1裕，2裕泵的工頻接觸器。J9為報警信號輸出繼電器，包括各類報警。J10控制變頻運行指示燈。J11，J12為變工頻切換裝置提供信號。J13，J14控制兩個電機散熱風(fēng)機。

J15控制變頻器手動自動控制方式。模擬量信號輸入共三組，分別是出口壓力信號，入口壓力信號，潤滑油溫度信號，由PLC 擴展模塊采樣。H1為總電源指示燈，H2，H3 分別為1# 泵工頻指示與變頻指示燈。H4，H5分別為2#泵工頻指示與變頻指示燈。JL為報警器。

5 系統(tǒng)監(jiān)控畫面

圖5 為人機界面監(jiān)控畫面首頁，能顯示各種狀態(tài)指示，從此畫面點擊相應(yīng)的按鈕可以進(jìn)入其它五個監(jiān)控畫面。在此界面中，主要參數(shù)的監(jiān)控畫面用紅色文字標(biāo)識。

圖6 為開關(guān)狀態(tài)畫面，此畫面能實時直觀地顯示各個開關(guān)的通斷狀態(tài)。

圖7 為數(shù)據(jù)監(jiān)控畫面，能監(jiān)控變頻器的主要運行參數(shù)以及壓力等數(shù)據(jù)。調(diào)整相應(yīng)系數(shù)可以使顯示壓力更接近實際壓力。

圖8 為數(shù)據(jù)設(shè)定畫面，能設(shè)定變頻器的主要參數(shù)以及各種保護(hù)。主要保護(hù)設(shè)定采用的是紅色標(biāo)識。

圖9 為運行頻率，是輸出電壓及輸出電流的歷史運行數(shù)據(jù)查詢畫面。

圖10 為故障狀況查詢畫面。

6 結(jié)語

近年來，隨著計算機技術(shù)、信息技術(shù)和通訊技術(shù)的迅速發(fā)展，在現(xiàn)代工業(yè)中，利用微機進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊的工業(yè)控制應(yīng)用也越來越廣泛。變頻調(diào)速技術(shù)作為高新技術(shù)、基礎(chǔ)技術(shù)和節(jié)能技術(shù)，其應(yīng)用已經(jīng)滲透到石油行業(yè)的各個部門。本次通過變頻改造后的注水系統(tǒng)具有如下優(yōu)點。

1)實現(xiàn)了電機軟起動、軟停車。電機均通過變頻器或軟起動從0耀50 Hz 作緩慢加速起動，減少了泵因突然高速起動所帶來的影響，減少了直接起動時起動電流對電網(wǎng)的沖擊。

2)提高了功率因數(shù)，改善了電機電源質(zhì)量，電機的功率與實際負(fù)荷相匹配，系統(tǒng)達(dá)到了節(jié)能運行的目的。

3)消除了泵的喘振現(xiàn)象，使泵始終運行于最佳工況狀態(tài)。

4)實現(xiàn)了壓力自動控制，被調(diào)節(jié)量得到平穩(wěn)的調(diào)節(jié)，增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

5)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)集中上傳功能，可監(jiān)控運行中的參數(shù)，查詢歷史數(shù)據(jù)或故障，非常方便。