集中水冷卻系統(tǒng)的電氣控制

2.3.1 控制系統(tǒng)的流程圖

控制系統(tǒng)的流程圖如圖4 所示。

2.3.2 自動(dòng)控制程序

1)壓力控制為提高系統(tǒng)的可靠性，將4 臺(tái)循環(huán)泵設(shè)計(jì)為互為備用的形式，即任何一臺(tái)循環(huán)泵都可能變頻運(yùn)行，也可能市電運(yùn)行，當(dāng)任何一臺(tái)循環(huán)泵出現(xiàn)故障，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)沒有使用的泵，始終使系統(tǒng)的壓力維持在設(shè)定的壓力附近。

循環(huán)水泵1~4 在自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，循環(huán)泵1 優(yōu)先變頻運(yùn)行，若循環(huán)泵1 的頻率高于49 Hz(最高頻率為50 Hz)，并且系統(tǒng)應(yīng)用水的壓力小于用戶設(shè)定值，則循環(huán)泵1 轉(zhuǎn)換為市電運(yùn)行，同時(shí)循環(huán)泵2開始變頻運(yùn)行;若循環(huán)泵2 的頻率高于49 Hz(最高頻率為50 Hz)，并且系統(tǒng)應(yīng)用水的壓力還小于用戶設(shè)定值，則循環(huán)泵2 轉(zhuǎn)換為市電運(yùn)行，循環(huán)泵3 開始變頻運(yùn)行;依次類推。

若在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)循環(huán)泵1 出現(xiàn)故障，則循環(huán)泵2 優(yōu)先變頻啟動(dòng);依次類推。

若循環(huán)水泵1 從變頻向市電轉(zhuǎn)換，而循環(huán)泵2出現(xiàn)故障，循環(huán)泵3 則變頻運(yùn)行;依次類推。

各循環(huán)泵的優(yōu)先循序?yàn)?寅2寅3寅4;系統(tǒng)工作一段時(shí)間后，其優(yōu)先順序自動(dòng)變換為2寅1寅3寅4;再工作一段時(shí)間變?yōu)?寅2寅1寅4;依次類推。

2)溫度控制為節(jié)省能源和提高冷卻的可靠性，冷卻排風(fēng)機(jī)、冷卻噴淋泵、冷卻電動(dòng)閥等的運(yùn)行根據(jù)水溫的高低自動(dòng)控制。

2.3.3 安全保護(hù)和故障分析報(bào)警

1)采用兩套壓力傳感器同時(shí)對(duì)壓力進(jìn)行檢測(cè)，并將兩者測(cè)量的壓力進(jìn)行比較，以判斷壓力傳感器是否正常工作;

2)系統(tǒng)安裝有壓力極限保護(hù)開關(guān);

3)對(duì)所有的PLC采集的模擬量都要做平均值計(jì)算，以防止現(xiàn)場(chǎng)干擾;

4)所有的循環(huán)泵、噴淋泵、排風(fēng)機(jī)之間不但在外部硬件設(shè)計(jì)上做了聯(lián)鎖，而且在程序內(nèi)也設(shè)計(jì)有各種聯(lián)鎖;

5)對(duì)于外部輸入信號(hào)，程序內(nèi)都設(shè)有延時(shí)確認(rèn)功能，以防止外部的干擾。

系統(tǒng)根據(jù)故障的不同和重要性，將故障分為三個(gè)等級(jí)，并且會(huì)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(tǒng)中，變頻器產(chǎn)生的高次諧波對(duì)系統(tǒng)中的其他設(shè)備會(huì)產(chǎn)生干擾，嚴(yán)重的可能使其他設(shè)備不能正常工作，因此系統(tǒng)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(gè)控制柜內(nèi)，而PLC、二次儀表等易受干擾的器件安裝在另一個(gè)柜內(nèi);

2)所有的信號(hào)線均采用屏蔽電纜，并且在控制柜內(nèi)一點(diǎn)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(shè)備、傳感器的布線分開，敷設(shè)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(yán)酷工業(yè)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(rèn)法、剔除法等。

4 結(jié)語

由于系統(tǒng)采用了PLC進(jìn)行控制，通過變頻器的PID運(yùn)算，再加上完美的設(shè)計(jì)，使得該集中水冷卻系統(tǒng)功能完善、可靠性高、便于維護(hù)。

作者簡(jiǎn)介：

師保俊，男，工作于中聯(lián)西北工程設(shè)計(jì)研究院。

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