V80水泵專用控制PLC
深圳市矩形科技研發生產的V80系列PLC在過去的數年中，在包括凱泉等國內數家大型水泵廠得到了廣泛應用。
目前矩形科技針對水泵行業提供如下解決方案：
1、 恒壓供水（不再需要額外的PID調節器）
1變頻器拖4泵以下：（變頻泵固定）
選用：M20MAD（混合型一體化V80小型PLC）
性能：
8DI
7DO（繼電器）
3模擬量入（電流或電壓）
1模擬量出（電流或電壓）
最多2通信口，可帶文本屏觸摸屏或者數碼顯示器，與各家變頻器通信，組網
交流型的內帶24V/1A的外供電源
支持梯形圖編程，支持在線調試和編程
更多泵，或者需要變頻泵輪換
選用：M32DR+E6MAD（標準型V80小型PLC）
性能：
16DI
16DO（繼電器）
4模擬量入（電流或電壓）
2模擬量出（電流或電壓）
2通信口，可帶文本屏觸摸屏或與各家變頻器通信，組網
交流型的內帶24V/1A的外供電源
支持梯形圖編程，支持在線調試和編程
注：如果采用額外的PID調節器，可以省掉E6MAD
2、 無負壓恒壓供水（不再需要額外的PID調節器）
1變頻器拖4泵以下：（變頻泵固定）
選用：M20MAD（混合型一體化V80小型PLC）
性能：
8DI
7DO（繼電器）
3模擬量入（電流或電壓）
1模擬量出（電流或電壓）
最多2通信口，可帶文本屏觸摸屏或者數碼顯示器，與各家變頻器通信，組網
交流型的內帶24V/1A的外供電源
支持梯形圖編程，支持在線調試和編程
更多泵，或者需要變頻泵輪換
選用：M32DR+E6MAD（標準型V80小型PLC）
性能：
16DI
16DO（繼電器）
4模擬量入（電流或電壓）
2模擬量出（電流或電壓）
2通信口，可帶文本屏觸摸屏或與各家變頻器通信，組網
交流型的內帶24V/1A的外供電源
支持梯形圖編程，支持在線調試和編程
注：如果采用額外的PID調節器，可以省掉E6MAD
3、 消防泵
選用：V60（簡易型小型PLC）
性能：
8DI
8DO（繼電器）
3按鍵
16個指示燈可以程序單獨控制，用于設置和狀態顯示
支持IL、梯形圖編程
4、 柴油機泵
選用：M32DR+E6MAD（標準型V80小型PLC）
性能：
16DI
16DO（繼電器）
4模擬量入（電流或電壓）
2模擬量出（電流或電壓）
2通信口，可帶文本屏觸摸屏或與各家變頻器通信，組網
交流型的內帶24V/1A的外供電源
支持梯形圖編程，支持在線調試和編程
注：溫度信號如果用標準熱電阻或熱電偶，可以再增加E4RTD或E5THM的溫度擴展模塊
5、 排污泵、潛水泵等
選用：V60（簡易型小型PLC）
性能：
8DI
8DO（繼電器）
3按鍵
16個指示燈可以程序單獨控制，用于設置和狀態顯示
支持IL、梯形圖編程
支持簡易的漏水檢測，如需更好性能請選用M20MAD系列
6、 遠程監控
以上除V60外均可以進行組網和監控，并可以使用GPRS或者以太網到MODBUS的轉換器進行遠程的監控。
同時除V60以外的所有產品均可以與第三方的人機界面、組態軟件、各種屏、電力表計、智能傳感器儀表、變頻器進行通信。
在過去的數年中，我們有很多此類的成熟應用，如有需要可以來電進行咨詢。
|
對比項目 |
目前多數水泵控制存在缺陷 |
矩形控制柜技術優勢 |
|
1、技術方案差異
閉環調速與邏輯控制2大技術環節的不同處理導致不同的系統技術方案，進而產生一系列差異。
參考說明1。 |
●許多地方廠家采用廉價單片機自制的一體化控制系統，該方案問題：程序固定難更改、技術不開放、方案不通用，長期維修完全依賴廠家。
●許多泵業公司采用變頻器內置PID與通用PLC配合構成控制系統。該方案依賴于變頻器特有功能，檢修、改造、更換品牌成問題；難以提供邏輯控制所需的基本信號，對設備的系統控制不利，方案不通用、不靈活、難以完善。調試人員需成為各種特定品牌變頻器應用專家。
●部分廠家選配通用溫控儀表做PID與通用PLC配合構成控制系統，該方案無法滿足恒壓供水的性能和功能需求。 |
采用專用內置PID與通用PLC配合構成控制系統，具有如下特點：
●可滿足最廣泛的閉環調速與邏輯控制技術要求，原理清晰，是最通用的技術方案。
●不同檔次、不同電器配置的變頻柜，其電氣原理、線路一致、技術資料統一，可換用任意廠商的變頻器、PLC、PID（功能減弱）、各種低壓電器等，標準化高度高。
●調試維修特別方便，無須熟悉變頻器。為產品的終身售后服務奠定了良好基礎，不會因技術進步、無庫存備件而導致售后服務問題。產品還具有最好的功能擴展性。 |
|
2、節能效果與供水舒適性差異（控制方式差異，節能效果取決于控制方式）
參考說明2。 |
●多數廠家采用出口恒壓控制方式（稱為恒壓變流量），為維持設定的恒壓值，即使中小流量運行，也無法降速太多，在很大程度上降低了變頻節能效果。
●更難以適應用戶要求的其它各種自動變壓控制方式。難以獲得更好節能效果。
●由于普遍采用出口恒壓控制方式，難以保證用戶終端的恒壓，供水的舒適性也不好。碰到臨界流量振蕩問題也難以解決 |
● 特有PID技術實現了無流量傳感器的
自動變壓控制方式（稱為變壓變流量），節能效果比通常的出口恒壓控制提高5%-15%。
●還可方便的選擇按時鐘自動變壓的控制方式（更能簡易地提高節能效果）。
●還可方便的選擇按流量自動變壓的控制方式（可更好地提高節能效果）。
●設備出口變壓控制，其目的是為了用戶終端的恒壓，因而具有更好的供水舒適性。同時也是解決臨界流量振蕩問題的最好辦法。 |
|
3、PID調節器選配差異 |
多數廠家選配或利用的調節器，未能充分考慮行業需求，技術性能不完善，只能做最基本的恒壓調速控制。
●未能考慮多種類型的自動變壓控制方式
●許多變頻器內置PID不能完善的提供邏輯控制所需的基本信號。
●難以適應更廣泛的變頻泵控需求、難以適應多種附加控制要求。 |
特別設計的高可靠專用PID算法，充分總結了恒壓供水應用經驗，技術性能完善，具有如下特點：
● 可實現多種類型的自動變壓控制功能。
● 可提供邏輯控制所需的全部基本信號。
● 可以為PLC設置系統運行參數。
● 具有多路模擬量輸入，可以適應更廣泛的泵控需求、適應多種附加控制要求。 |
|
4、PLC控制器選配差異 |
● 許多廠家選配低價2流品牌PLC，
● 系統設計一般均未考慮PLC的參數設計手段，必須連接計算機通過編程設置修改參數。 |
● 矩形公司的V80系列PLC是國內軍方指定的軍標級PLC，性能和可靠性超過大多數進口品牌。
● 系統設計已考慮PLC的參數設置，不用連接計算機可以方便地修改PLC運行參數。 |
|
4、低壓電器選配差異 |
●許多廠家只是部分關鍵選配國際名牌產品 |
● 所有關鍵元件包括繼電器均選配國際名牌產品，具有百萬次動作壽命。 |
|
5、壓力傳感器選配差異 |
多數廠家選配廉價的遠傳壓力表，由隨指針滑動的電位器輸出電阻信號，精度低、壽命短。 |
支持各種標準信號輸出的壓力傳感器，精度高、壽命長。 |
|
6、、操作方式差異 |
● 部分廠家的手動操作實際也是通過系統控制器實現的，這并非真正的手動，當控制系統癱瘓時，這種手動操作也會失效。
● 許多廠家控制系統不易增設現場或遠程操作控制 |
● 提供真正的手動操作，直接通過接觸器線圈的操作，即使控制系統癱瘓，仍可手動操作起停各泵。
● 由于采用PLC，可方便增設現場或遠程操作控制，可方便計算機聯網監控。 |
|
7、運行方式差異 |
●部分廠家采用采用變頻器內置泵控板，運行方式單一
●部分廠家采用一體化微機控制器（單片機控制器）運行方式單一
●采用PLC控制，但不能設置參數，必須更改程序才能改變運行方式 |
●由于采用PLC作為邏輯控制器，可滿足客戶任意的運行方式需求（涉及主電路時需事先確認），常見運行方式包括：BG、BJ、BX、QB、包括互為備用、連續運行間歇運行、小泵穩壓運行與輔泵運行等等。
●由于V80 PLC參數可設置，對于有些運行方式可簡單地現場修改。 |
|
8、全變頻控制柜差異
參考說明3 |
●多數廠家選配的PID性能單一，對小范圍變工況運行可以適應，但對大范圍變工況運行不能適應，全變頻控制適應性差、不能實現經濟調度。 |
● V80的PID綜合性能完備，可自動限頻運行防止水泵過載運行、自動改變加減泵判斷條件實現經濟調度。 |
|
9、經濟型變頻柜差異 |
●許多廠家經濟型變頻柜會犧牲一些技術性能為代價。 |
● 矩形科技有專門的經濟型PLC，如V60系列，可以滿足客戶性能和價格上的要求。
● V60系列操作使用更方便，服務更及時完善。 |
|
10、靈活、擴展能力 |
● 多數廠家選配的PID性能單一，難以提高閉環調速技術性能。難以靈活擴展該技術環節的功能。
● 多數廠家選配的PLC，在系統設計時未能考慮參數設置，無法現場修改參數缺乏必要的靈活性。 |
● V80系列小型PLC的PID不僅技術性能優越，而且有針對水泵行業的積分飽和抑制，資源豐富、應用靈活（可編程）、可最大程度滿足客戶需求
● PLC可現場設定參數，也是靈活擴展功能的基礎。 |
說明1：恒壓供水設備的變頻控制包括2大基本技術環節：閉環調速與邏輯控制，如圖所示。
閉環調速：其最基本功能是解決自動調速問題，通常的PID調節器可以完成。但對恒壓供水設備來說，還需要解決如下問題：
（1） 為了保證供水管網末端壓力的穩定，PID應能根據供水流量的變化自動改變設備出口水壓，補償管路損失，既所謂變壓邊流量控制。
（2） 應能適應用戶各種變壓控制的特殊要求，例如鐘控變壓控制、根據流量自動變壓控制等。
（3） 應能適應傳統2次增壓和新興疊壓增壓設備對調速的不同要求
（4） 應能適應部分變頻和全變頻的調速控制要求
（5） 應能為邏輯控制提供所需的基本信號。
（6） 其他，例如可以作為PLC的參數設置工具等
邏輯控制；解決什么時候啟動？啟動哪臺泵？什么時候加泵？加哪臺泵？什么時候減泵？減哪臺泵？什么時候停機？停哪臺泵？所有這些動作的延時確認判斷條件是什么？等等，這一系列邏輯動作由可編程控制器（PLC）完成。
以上2大技術環節的不同處理導致不同的系統技術方案，進而會產生一系列差異。
說明2：采用出口變壓（末端恒壓）控制方式，比通常的變頻供水設備更節能、更舒適。
如圖所示：
水泵降速運行一方面可以減小軸功率，另一方面還有利于水泵高效運行。
曲線3是水泵變速運行高效點的連接曲線，高樓供水由于存在最低實際揚程，不可能按曲線3做變壓變流量高效運行。但工作點越接近曲線3水泵效率越高。
曲線1是一般恒壓供水設備的運行曲線（恒壓變流量），為保持出口恒壓，流量的100%變化常常僅對應轉速20% 左右變化。
曲線2是出口變壓（末端恒壓）控制的運行曲線（變壓變流量），在中小流量運行時（阻力損失小），可以使運行頻率降的更低，因而更節能，出口變壓的目的是為了終端恒壓，因此供水的舒適性更好。
說明2：全變頻控制，比部分變頻更適應水泵的大范圍變工況運行、更節能、方便合理調度
水泵降速運行一方面可以減小軸功率，另一方面還有利于水泵高效運行。
曲線3是水泵變速運行高效點的連接曲線，高樓供水由于存在最低實際揚程，不可能按曲線3做變壓變流量高效運行。但工作點越接近曲線3水泵效率越高。
曲線1是一般恒壓供水設備的運行曲線（恒壓變流量），為保持出口恒壓，流量的100%變化常常僅對應轉速20% 左右變化。
曲線2是出口變壓（末端恒壓）控制的運行曲線（變壓變流量），在中小流量運行時（阻力損失小），可以使運行頻率降的更低，因而更節能，出口變壓的目的是為了終端恒壓，因此供水的舒適性更好。
說明2：全變頻控制，比部分變頻更適應水泵的大范圍變工況運行、更節能、方便合理調度
圖示說明：
（1）圖中曲線1是滿足100%額定流量的“最高增壓運行曲線”，從0-100%額定流量對應的調速范圍約42HZ-50HZ。更高的增壓運行不經濟。
（2）圖中曲線2是充分利用水泵能力的“最大流量運行曲線”，可實現130%額定流量增壓供水（對應約70%額定揚程的增壓），從0-130%額定流量對應的調速范圍約35HZ-50HZ。更大的流量會壓力不足70%、導致過載。
（3）自動調速控制水泵最高增壓為額定揚程的100%-70%，可滿足最大供水流量為額定流量的100%-130%，這時水泵增壓是介于曲線1與曲線2之間的曲線族。
（4）圖中曲線3是滿足100%額定流量的“最低增壓運行曲線”（對應約50%額定揚程），從0-100%額定流量對應的調速范圍約25HZ-40HZ（為防止電機過載設備會自動限頻），更低的增壓不能保證供水流量。
聯系人：劉俊龍
tel: 0755-26650641
fax: 0755-26650642
email: plcstar@163.com
QQ: 404815655
手機：13825266465
地址：深圳市南山區創業路怡海廣場西座18C
深圳市矩形科技有限公司
08年02月1日
（1）圖中曲線1是滿足100%額定流量的“最高增壓運行曲線”，從0-100%額定流量對應的調速范圍約42HZ-50HZ。更高的增壓運行不經濟。
（2）圖中曲線2是充分利用水泵能力的“最大流量運行曲線”，可實現130%額定流量增壓供水（對應約70%額定揚程的增壓），從0-130%額定流量對應的調速范圍約35HZ-50HZ。更大的流量會壓力不足70%、導致過載。
（3）自動調速控制水泵最高增壓為額定揚程的100%-70%，可滿足最大供水流量為額定流量的100%-130%，這時水泵增壓是介于曲線1與曲線2之間的曲線族。
（4）圖中曲線3是滿足100%額定流量的“最低增壓運行曲線”（對應約50%額定揚程），從0-100%額定流量對應的調速范圍約25HZ-40HZ（為防止電機過載設備會自動限頻），更低的增壓不能保證供水流量。
聯系人：劉俊龍
tel: 0755-26650641
fax: 0755-26650642
email: plcstar@163.com
QQ: 404815655
手機：13825266465
地址：深圳市南山區創業路怡海廣場西座18C
深圳市矩形科技有限公司
08年02月1日
文章版權歸西部工控xbgk所有，未經許可不得轉載。
服務咨詢