集中水冷卻系統的電氣控制

2.3.1 控制系統的流程圖

控制系統的流程圖如圖4 所示。

2.3.2 自動控制程序

1)壓力控制為提高系統的可靠性，將4 臺循環泵設計為互為備用的形式，即任何一臺循環泵都可能變頻運行，也可能市電運行，當任何一臺循環泵出現故障，系統會自動啟動沒有使用的泵，始終使系統的壓力維持在設定的壓力附近。

循環水泵1~4 在自動運行時，循環泵1 優先變頻運行，若循環泵1 的頻率高于49 Hz(最高頻率為50 Hz)，并且系統應用水的壓力小于用戶設定值，則循環泵1 轉換為市電運行，同時循環泵2開始變頻運行;若循環泵2 的頻率高于49 Hz(最高頻率為50 Hz)，并且系統應用水的壓力還小于用戶設定值，則循環泵2 轉換為市電運行，循環泵3 開始變頻運行;依次類推。

若在系統啟動時循環泵1 出現故障，則循環泵2 優先變頻啟動;依次類推。

若循環水泵1 從變頻向市電轉換，而循環泵2出現故障，循環泵3 則變頻運行;依次類推。

各循環泵的優先循序為1寅2寅3寅4;系統工作一段時間后，其優先順序自動變換為2寅1寅3寅4;再工作一段時間變為3寅2寅1寅4;依次類推。

2)溫度控制為節省能源和提高冷卻的可靠性，冷卻排風機、冷卻噴淋泵、冷卻電動閥等的運行根據水溫的高低自動控制。

2.3.3 安全保護和故障分析報警

1)采用兩套壓力傳感器同時對壓力進行檢測，并將兩者測量的壓力進行比較，以判斷壓力傳感器是否正常工作;

2)系統安裝有壓力極限保護開關;

3)對所有的PLC采集的模擬量都要做平均值計算，以防止現場干擾;

4)所有的循環泵、噴淋泵、排風機之間不但在外部硬件設計上做了聯鎖，而且在程序內也設計有各種聯鎖;

5)對于外部輸入信號，程序內都設有延時確認功能，以防止外部的干擾。

系統根據故障的不同和重要性，將故障分為三個等級，并且會做出不同的提示，將各故障以代碼的形式顯示出來。

3 電磁兼容性的解決

在有變頻器的電氣系統中，變頻器產生的高次諧波對系統中的其他設備會產生干擾，嚴重的可能使其他設備不能正常工作，因此系統從軟、硬兩方面采取了消除干擾的措施：

1)將變頻器和不易受干擾的接觸器等安裝在一個控制柜內，而PLC、二次儀表等易受干擾的器件安裝在另一個柜內;

2)所有的信號線均采用屏蔽電纜，并且在控制柜內一點接地;

3)變頻器的接地和其他傳感器的接地分開，采用不同的接地;

4)變頻器和其他設備、傳感器的布線分開，敷設不同的金屬線槽;

5)在PLC 和二次儀表的供電端增加低通濾波器來濾除干擾;

6)選用抗干擾性能符合在嚴酷工業條件下工作的電磁兼容的儀表;

7)在PLC 程序的編制上，采用平均法、確認法、剔除法等。

4 結語

由于系統采用了PLC進行控制，通過變頻器的PID運算，再加上完美的設計，使得該集中水冷卻系統功能完善、可靠性高、便于維護。

作者簡介：

師保俊，男，工作于中聯西北工程設計研究院。

參考文獻：

[1] 趙金榮主編.可編程序控制器原理及應用[M].上海：上海應用技術學院.

[2] 廖常初主編. PLC 編程及應用[M].北京：機械工業出版社.

[3] 丁斗章主編. 變頻調速技術與系統應用[M].北京：機械工業出版社.