變頻控制柜應用與反沖洗系統

排污泵廠家及旗下品牌臺全泵浦均擁有多項資質榮譽證書，多次被評為信得過企業，質量信得過產品。本文為你分享：變頻控制柜應用與反沖洗系統

1．水泵控制柜現狀及存在問題

在污水處理站中，正常過濾時，濾料在濾罐內被壓實；當過濾過程完成后，先導通流程，啟動反沖洗泵，濾料被沖起。反沖洗過程中需要控制反沖
洗強度，強度低，達不到反沖洗效果；強度大，會破壞濾層的分布。因此，在反沖洗泵出口匯管設有流量計和調節閥，工藝要求一次濾罐每隔12h要進
行一次自動反沖洗，二次濾罐每隔24h要進行一次自動反沖洗。
反沖洗過程存在以下問題：
（1）控制柜工頻啟動時，管道內流體經歷一個突然啟動的過程，當濾料板結程度較深時，容易整體被頂起，導致濾罐內部篩筐、篩板、配水管等部位損壞，進而造成濾料流失。不但出水水質較差，而且要經常補充濾料，造成資金浪費。
（2）污水處理站內的二次濾罐都要進行反沖洗，每個濾罐在反沖洗過程所表現的流通阻力特性不盡相同，而過程僅有十多分鐘，反沖洗強度隨時間變化的曲線很難把握得當。對于不同的濾罐，工人僅憑經驗控制閥門的開度以控制水量及強度，想達到良好的反沖洗效果幾乎是不可能的。
2．變頻控制柜設計控制方案
（1）變頻控制柜主電路設計。由變頻器、低壓斷路器、熔斷開關、接觸器、電抗器等組成主電路。按照工藝和設備互備的要求，設計的主電路具有工頻／變
頻與工頻／工頻組合方式，滿足了安全和連續生產的要求。同時，使用電抗器可以抑制變頻器產生的高次諧波對電網的污染，防止對現場敏感電子設備
的干擾，符合EMC規范。
（2）變頻控制柜控制電路設計。由西門子s7—226、PLC
可編程控制器、文本編輯器TD200、繼電器、流量計信號等組成閉環變頻調速系統的控制部分。可以實現本地／遠程啟停控制、工頻／變頻運行模式選
擇、自動故障檢測及自動／手動控制的任務。當工況改變時，工人可通過安裝在變頻柜盤面的文本編輯器TD200更改反沖洗強度、反沖洗運行時間和上升時間。變頻運行時PLC通過PID運算處理流量信號，輸出4～20mA的變頻器頻率調節信號，調整電機轉速，改變泵的排量和揚程，使反沖洗泵滿足工藝上壓力與流量的要求，控制流量與壓力。
變頻控制柜PLC在線檢測交流接觸器的觸點，確保變頻器在電機過熱或電機失速時可自動停止運行；在線檢測低壓斷路器的觸點，防止變頻器在電源瞬間掉電
的沖擊下而導致變頻器損壞。接觸器互鎖、繼電器互鎖、PLC內部編程互鎖的三級互鎖保護確保系統安全可靠的運行；在運行期間隨時監測變頻器、
變頻控制柜PLC、低壓電器的狀態，發現故障立即處理并報警，緊急情況可以自動停運，保護關鍵設備的安全。提供各種信號及狀態指示，可直觀地觀察系統
運行情況。
3．變頻控制柜控制策略及編程思想
（1）變頻控制柜安全可靠：由于現場環境較為惡劣，電
磁干擾嚴重，而且變頻器及控制柜自身也產生較強的電磁干擾和高次諧波，因此抗干擾性能和糾錯能力是控制電路的首要指標。通過硬件三級互鎖和
PLC軟件編程相聯合，有效地提高了系統的安全可靠性。
（2）變頻控制柜冗余設計：低壓電器及其它主令開關等元器件的電氣與機械性能，因此采用少量備用電器來完成冗余設計。即在主要設備正常時可用幾個同級電路完成同級的控制任務。設計了變頻器的啟停冗余、變頻器控制冗余、啟動機泵運行冗余。三處冗余電路可確保變頻器非正常時系統仍可連續運行，提高系統的運行時率。
（3）變頻控制柜故障監測：系統運行時在線檢測運行狀態，實時處理并報警。提高了系統的安全可靠性，并且在系統正常維護保養時提供必要的技術數據，便于故障定位，減輕維護強度。
4．結語

目前杏四聯合站、杏五一聯合站、杏五二聯合站都已使用了該系統。以常用的泵洗核桃殼濾罐為例，通過應用反沖洗變頻調速控制，不僅能沖洗掉濾層表面上的油污及雜質，而且使濾料內層的油污及雜質翻移到濾層表面而隨水沖出，濾料清洗更徹底，提高了注入水質合格率。

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