基于G120变频器的控制系统在加压泵站的应用.pdf

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1、第3期水力采煤与管道运输2016年8月HYDRAULICCOALMINING＆PIPELINETRANSPORTATl0NNo．3Aug．2016DOI：10．14187／j．cnki．cnl3—1185／tn．2016．08．008基于G120变频器的控制系统在加压泵站的应用张玉石岳兴华(沈阳科迪通达矿山机械有限公司，辽宁沈阳110013)摘要：为了满足一台变频器对两种不同功率规格的离心泵的启停控制，设计了利用G120变频器的CDS／DDS功能，对每一种离心泵的参数进行匹配，达到最优化的控制模型；同时，通过PLC控制器对系统各个

2、参数的数据进行采集和有效的控制，使其在上位机上形成了完善的远程集控系统。关键词：变频器；CDS／DDS功能；PLC控制器；集控系统中图分类号：TP273．5文献标志码：B文章编号：1006—0898(2016)03—0033—06高陵水厂为西安阎良区城市供水的一座主要加压泵站，水源来自黑河水主管道与渭河左岸井群，产能3．9万m3／d，供水量不足供水总量的30％。为了进一步提升水质和阎良城市供水的可靠性，公司积极推进高陵水源复线的建设，使其产能达到5万m3／d。’现将高陵泵站原有四台功率均为115kW(205A)的离心泵其中两台更换

3、增大到160kW(284A)来满足供水需求。装机容量的增大，同时也就造成原有配电系统及控制系统需要改造升级，以期在满足配电要求的同时，提升自动化管理和控制水平。1设计要求根据工艺需要和现场泵站的实际生产运营情况，要求如下：(1)新改造的两台160kW离心泵和原有两台115kW离心泵通过一台变频器进行启、停控制和调节，变频器可以有选择地开启四台离心泵中的任何一台，并且只运行该一台泵。当变频器出现故障或不能使用变频器时要采取其他方式对离心泵进行启停，并且要求一旦集控系统出现问题，现场必须同样具备能够对设备进行启、停控制的手段，不能影响

4、生产供水。(2)所有离心泵的电源状态、运行情况、故障信息、工作电流、工作频率都在上位机显示，且数据可查询。(3)采集黑河水压力、总出厂压力、计量室供水压力、井群水瞬时和累计流33水力采煤与管道运输第3期量、黑河水浊度、井群水浊度、蓄水池液位等所有计量值。(4)对西38管道电动阀和西48管道电动阀进行计算机远程控制和调节。(5)对井群1。、2“水源井的潜水泵进行远程控制和数据采集。J，程师站_操作员站一2控制系统的结构设计根据要求，将该系统设计为由1台工程师站、l台操作员站、3套PLC控制站、1套变频器控制站组成，其中高陵泵站内PL

5、C有2个I／O分站，如图1所示¨j。JI他1。作站_ET200MI／0分站1一水滁J{：图1系统网络配置结构图系统选用SIMATICS7PLC控制系统心]，站内控制器采用西门子公司开发的CPU315—2PN／DP；SIMATICS7—300新一代控制系统，它是一个全集成、结构完整、功能完善、面向整个生产的过程控制系统，具有高度的可靠性和稳定性；水源井PLC采用SIMATICS7—200SMARTSR40CPU。34上位机监控组态软件选用两套组态王6．53版运行，有效达到双机热备功能，所有的控制、操作、调节及参数显示都在控制室计算机

6、上完成。上位机显示各种仪表的参数、设备运行状态、各种报警，记录历史报警、主要设备运行状态的历史曲线；操作界面以不同方式来控制各设备的起停及运行状态，PID参数的调张玉石等：基于G120变频器的控制系统在加压泵站的应用第3期整，控制方式分为自动、手动、现场就地控制。变频器选用西门子模块式SINAMIGSG120系列，该变频器具有如下特点：(1)模块化设计，可灵活扩展，出众的维护和维修友好性，灵活驱动，适用于各种应用完全集成的安全保护功能。(2)基于集成化的安全保护技术，设备运行更安全，操作更简便，使具有安全保护的自动化和驱动系统的购

7、建费用大大降低，也有效地保证了人机安全。(3)节能、节省空间，无需制动电阻；采用创新的功率模块，可实现优化的能量回馈，全功率段都能实现换相整流，不产生任何系统干扰。(4)采用全新冷却概念，鲁棒性大大增强，通过外部散热片冷却功率模块，散热效率高，这使其可用于更加恶劣的气候环境。(5)通讯接口丰富，集成了PROFI．BUS—DP和PROFINET接口，使通讯更灵活。上位机与PLC及变频器之间的通讯方式采用PROFINET以太网连接，数据能够上、下传输，刷新速率快，数据同步生成，且具有极强的抗干扰能力。3系统功能的实现与设置该系统的通讯

8、方式主要采用PROFI—NET以太网的连接方式，工程师站IP地址：192．168．O．98；操作员站IP地址：192．168．0．97：PLC主机IP地址：192．168．0．99；变频器IP地址：192．168．0．100；井群14井PLC主机I