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  一．關(guān)于布線

  　　1．信號(hào)線與動(dòng)力線必須分開(kāi)走線

  　　使用模擬量信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制變頻器時(shí)，為了減少模擬量受來(lái)自變頻器和其它設(shè)備的干擾，請(qǐng)將控制變頻器的信號(hào)線與強(qiáng)電回路（主回路及順控回路）分開(kāi)走線。距離應(yīng)在30cm以上。即使在控制柜內(nèi)，同樣要保持這樣的接線規(guī)范。該信號(hào)與變頻器之間的控制回路線不得超過(guò)50m。

  　　2．信號(hào)線與動(dòng)力線必須分別放置在不同的金屬管道或者金屬軟管內(nèi)部

  　　由于水系統(tǒng)的兩臺(tái)富士變頻器離控制柜較遠(yuǎn)分別為30m和20m，因此連接PLC和變頻器的信號(hào)線如果不放置在金屬管道內(nèi)，極易受到變頻器和外部設(shè)備的干擾；同時(shí)由于變頻器無(wú)內(nèi)置的電抗器，所以變頻器的輸入和輸出級(jí)動(dòng)力線對(duì)外部會(huì)產(chǎn)生*的干擾，因此放置信號(hào)線的金屬管或金屬軟管一直要延伸到變頻器的控制端子處，以保證信號(hào)線與動(dòng)力線的*分開(kāi)。

  　　3．模擬量控制信號(hào)線應(yīng)使用雙股絞合屏蔽線，電線規(guī)格為0.5～2mm2。在接線時(shí)一定要注意，電纜剝線要盡可能的短（5-7mm左右），同時(shí)對(duì)剝線以后的屏蔽層要用絕緣膠布包起來(lái)，以防止屏蔽線與其它設(shè)備接觸引入干擾。

  　　4．為了提高接線的簡(jiǎn)易性和可靠性，推薦信號(hào)線上使用壓線棒端子。壓接端子選擇如下圖：

  　　5．如無(wú)使用壓線端子，接線時(shí)請(qǐng)注意：

  　　二．關(guān)于接地

  　　1．變頻器的接地應(yīng)該與PLC控制回路單獨(dú)接地，在不能夠保證單獨(dú)接地的情況下，為了減少變頻器對(duì)控制器的干擾，控制回路接地可以浮空，但變頻器一定要保證可靠接地。在控制系統(tǒng)中建議將模擬量信號(hào)線的屏蔽線兩端都浮空，同時(shí)由于在機(jī)組上PLC與變頻器共用一個(gè)大地，因此建議在可能的情況下，將PLC單獨(dú)接地或者將PLC與機(jī)組地絕緣開(kāi)來(lái)。

  　　2．變頻器的接地

  　　·400V級(jí)：C種接地（接地電阻10Ω以下）。

  　　·接地線切勿與焊機(jī)及動(dòng)力設(shè)備共用。

  　　·接地線請(qǐng)按照電氣設(shè)備技術(shù)基準(zhǔn)所規(guī)定的導(dǎo)線線徑規(guī)格。

  　　如35KW的變頻器接地線線徑推薦為22mm2，87KW的接地線線徑推薦為50mm2。

  　　·接地線在可能范圍內(nèi)盡量短。由于變頻器產(chǎn)生漏電流，與接地點(diǎn)距離太遠(yuǎn)則接地端子的電位不安定。

   

  　　·使用兩臺(tái)以上變頻器的場(chǎng)合，請(qǐng)勿將接地線形成回路。如圖：

  　　3．變頻器與電機(jī)間的接線距離。

  　　變頻器與電機(jī)間的接線距離較長(zhǎng)的場(chǎng)合，來(lái)自電纜的高次諧波漏電流，會(huì)對(duì)變頻器和周邊設(shè)備產(chǎn)生不利影響。因此為減少變頻器的干擾，需要對(duì)變頻器的載波頻率進(jìn)行調(diào)整。

  本系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，適用于需要熱水供應(yīng)的場(chǎng)合，比如辦公大樓，賓館洗浴等，尤其適合太陽(yáng)能資源比較豐富的地區(qū)?？刂葡到y(tǒng)采用臺(tái)達(dá)DVP40ES2 PLC、DVP04PT-E2、DVP04AD-E2，臺(tái)達(dá)人機(jī)界面 HMI B07S515。本系統(tǒng)工作性能穩(wěn)定，自動(dòng)化程度高，尤其是恒溫出水的設(shè)計(jì)節(jié)約了大量水資源，集熱循環(huán)的設(shè)計(jì)使得太陽(yáng)能熱水高效循環(huán)進(jìn)入水箱，輔助熱源的加入很好的解決了太陽(yáng)能資源不足天氣情況下的熱水供應(yīng)。

  　　2 系統(tǒng)構(gòu)成

  　　臺(tái)達(dá)系列人機(jī)界面，臺(tái)達(dá)ES2系列CPU、臺(tái)達(dá)PT-E2系列溫度控制模塊，臺(tái)達(dá)AD-E2系列模擬量轉(zhuǎn)數(shù)字量模塊、太陽(yáng)能集熱器、電熱絲(或空氣源熱泵等其它輔助熱源)、保溫水箱、洗浴控制泵、集熱循環(huán)泵、電磁閥、溫度傳感器、液位傳感器、功率變送器等，如圖1所示。

  

  　　3 系統(tǒng)工作原理及循環(huán)過(guò)程

  　　(1)自動(dòng)上水

  　　水箱內(nèi)裝液位傳感器p，水箱內(nèi)水低于一定值時(shí)(20%)，自動(dòng)補(bǔ)水閥上電，水箱自動(dòng)補(bǔ)水，水位達(dá)到設(shè)定值時(shí)(90%)，自動(dòng)補(bǔ)水閥斷電，自動(dòng)補(bǔ)水停止。

  　　(2)集熱循環(huán)

  　　當(dāng)集熱器出水口水溫(出水口安裝溫度傳感器)高于水箱內(nèi)水溫，達(dá)到PLC設(shè)定啟動(dòng)溫差(6-10攝氏度)時(shí)，集熱循環(huán)泵啟動(dòng);集熱水箱中的低溫水進(jìn)入到真空管集熱器組中，集熱器中的相對(duì)高溫水循環(huán)到集熱水箱中，使水箱中的水溫升高。當(dāng)溫差值降低到系統(tǒng)設(shè)定停止溫差時(shí)(1-3攝氏度)，循環(huán)泵停止，集熱循環(huán)停止。如此反復(fù)進(jìn)行，逐漸將熱量傳遞到水箱，使水箱中的水溫度逐漸提升，直到達(dá)到洗浴要求的溫度。

  　　(3)管路恒溫出水

  　　恒溫回水管路循環(huán)主要是針對(duì)室內(nèi)的洗浴熱水管道而言，為了保證洗浴時(shí)一開(kāi)噴頭閥門(mén)即有熱水，同時(shí)減少無(wú)效冷水的浪費(fèi)，必須安裝熱水回水管路，采取管路循環(huán)措施。管路循環(huán)采用定溫循環(huán)方式，在室內(nèi)熱水回水管路中適當(dāng)位置安裝溫度檢測(cè)傳感器和循環(huán)泵，設(shè)置一個(gè)溫度范圍來(lái)控制泵的運(yùn)行。當(dāng)管道內(nèi)水溫低于設(shè)定值時(shí)，啟動(dòng)洗浴管道循環(huán)泵，將管路中的低溫?zé)崴蛉氡厮?，?dāng)水溫達(dá)到設(shè)定值時(shí)，管道循環(huán)泵停止運(yùn)行。

  　　(4)恒溫控制

  　　當(dāng)水箱內(nèi)水溫低于一定值時(shí)，集熱器不能達(dá)到洗浴熱水的溫度要?dú)?，此時(shí)開(kāi)啟水箱內(nèi)電加熱或其它輔助熱源(空氣源熱泵)，以實(shí)現(xiàn)任何天氣條件下都能保證有熱水供應(yīng)的要?dú)狻?/p>

  　　(5)冬季防凍循環(huán)

  　　室外管道(保溫水箱和集熱器之間)在寒冷的冬天可能被凍，因此必須有防凍循環(huán)功能;當(dāng)集熱器溫度(檢測(cè)傳感器測(cè)溫)低于一定值(2-5攝氏度)時(shí)，啟動(dòng)集熱循環(huán)泵，將保溫水箱中的熱水打進(jìn)集熱器，防止管路結(jié)凍。

  　　4 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

  　　系統(tǒng)上位機(jī)選用HMI b7s515型號(hào)觸摸屏以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行的可視化監(jiān)測(cè)與控制，下位機(jī)選用臺(tái)達(dá)系列PLC，主機(jī)CPU選用DVP40ES2，溫度模塊選用04PT-E2，AD模塊選用04AD-E2。擴(kuò)展模塊還可加入功率變送器，監(jiān)測(cè)電磁閥，循環(huán)泵以及輔助熱源的功率，如圖2所示。

  

  　　(1)溫度傳感器所測(cè)得溫度相關(guān)信號(hào)經(jīng)PT模塊轉(zhuǎn)化為數(shù)字量后傳回PLC的CPU，PLC的狀態(tài)反應(yīng)到觸摸屏上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，如圖3所示。

  

  　　圖3 溫度傳感器PT100與DVP04PT模塊的外部接線圖

  　　(2)水箱液位傳感器測(cè)得電信號(hào)后，經(jīng)液位變送器將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為4-20mA的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)后，經(jīng)AD模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號(hào)傳回PLC，PLC根據(jù)設(shè)定值做出判斷，控制水箱電磁閥的開(kāi)啟與斷開(kāi)，如圖4所示。

  

  　　圖4 液位變送器與04AD-E2模塊的外部接線圖

  　　另外，各溫度傳感器的測(cè)量溫度直接代表各個(gè)組成部分的溫度，以此來(lái)控制系統(tǒng)的運(yùn)行，因此，溫度傳感器的安裝位置極其重要。溫度傳感器安裝處的水溫必須能代表所測(cè)部分的平均溫度。

  　　5 電氣控制系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)

  　　(1)WPL Soft開(kāi)發(fā)PLC控制程序

  　　WPL Soft為臺(tái)達(dá)電子可編程控制器DVP系列在Windows存在系統(tǒng)環(huán)境下所使用的程序編程軟件，臺(tái)達(dá)PLC采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。

  　　系統(tǒng)控制的關(guān)鍵是溫度、液位的比較，通過(guò)PLC的比較指令可方便的實(shí)現(xiàn)。

  　　各擴(kuò)展模塊讀取參數(shù)的頻率、精度是本控制系統(tǒng)的關(guān)鍵，臺(tái)達(dá)PLC提供的溫度控制模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊可以輕松的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化 控制。

  　　(2)觸摸屏人機(jī)界面(HMI)程序

  　　觸摸屏替代鼠標(biāo)及鍵盤(pán)部分功能，安裝在顯示屏前端的輸入設(shè)備，是人與控制系統(tǒng)之間傳遞、交換信息的媒介和對(duì)話接口，包括遠(yuǎn)距離的信息傳遞與控制，是控制系統(tǒng)的重要組成部分。在PLC控制程序中加入開(kāi)關(guān)量，與HMI的寄存器相關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)HMI與PLC的關(guān)聯(lián)，如圖5所示。

  

  　　圖5 PLC程序控制集熱循環(huán)泵的啟動(dòng)與停止

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