基于PLC 及變頻器的一拖二注水泵控制系統

在自動狀態下，操作任何按鈕不起作用，系統完全由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兩側的位置開關，其作用為判斷單刀雙擲隔離開關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。當變頻器運行在50 Hz時，系統壓力達不到設定值，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，當相位差最小時，此裝置給出切換信號，允許變頻轉工頻。I1.3 為軟啟動器運行到設定的電壓(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。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 系統監控畫面

圖5 為人機界面監控畫面首頁，能顯示各種狀態指示，從此畫面點擊相應的按鈕可以進入其它五個監控畫面。在此界面中，主要參數的監控畫面用紅色文字標識。

圖6 為開關狀態畫面，此畫面能實時直觀地顯示各個開關的通斷狀態。

圖7 為數據監控畫面，能監控變頻器的主要運行參數以及壓力等數據。調整相應系數可以使顯示壓力更接近實際壓力。

圖8 為數據設定畫面，能設定變頻器的主要參數以及各種保護。主要保護設定采用的是紅色標識。

圖9 為運行頻率，是輸出電壓及輸出電流的歷史運行數據查詢畫面。

圖10 為故障狀況查詢畫面。

6 結語

近年來，隨著計算機技術、信息技術和通訊技術的迅速發展，在現代工業中，利用微機進行數據通訊的工業控制應用也越來越廣泛。變頻調速技術作為高新技術、基礎技術和節能技術，其應用已經滲透到石油行業的各個部門。本次通過變頻改造后的注水系統具有如下優點。

1)實現了電機軟起動、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的沖擊。

2)提高了功率因數，改善了電機電源質量，電機的功率與實際負荷相匹配，系統達到了節能運行的目的。

3)消除了泵的喘振現象，使泵始終運行于最佳工況狀態。

4)實現了壓力自動控制，被調節量得到平穩的調節，增強了系統的穩定性和可靠性。

5)實現了數據集中上傳功能，可監控運行中的參數，查詢歷史數據或故障，非常方便。