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            水泵PLC無線變頻遠程控制系統

            編輯:正瑞電子   發布時間:2023-07-03   閱讀:128

            一、概述

              供水泵房距離廠區控制中心較遠,在管理上存在水泵故障不能及時發現,人員管理成本高,時效性較差,嚴重時甚至會影響生產等各種問題。

              水泵無線變頻遠程控制系統,是在供水泵房安裝就地控制柜,通過無線鏈路連接到控制中心DCS系統,實現中控室對水井泵房水泵機組遠程控制,及運行狀態和運行參數的自動采集、傳輸、處理、存儲。這意味著廠區DCS系統的智能化擴展延伸。通過對泵房遠程無線自動控制,實現遠程泵房的無人值守,從而大大提高管理效率,大幅度降低管理成本,對提升經濟效益具有積極的作用。

            二、系統組成 

              遠程無線變頻控制系統遠端監控上位計算機及監控軟件(或控制中心DCS系統接入端口)、遠端控制箱、遠端/近端無線通信箱、就地控制柜組成。

            其中:

            1、遠程監控上位計算機及監控軟件ZRMSCADA3.0可獨立實現對遠程泵房水泵機組的監控。也可以在控制中心以硬接線方式進入DCS系統,由DCS系統實現PID控制算法后實時控制遠程水泵。

            2、遠端控制箱實現將無線鏈路數據和DCS控制系統之間的信號進行雙向轉化,以實現遠程傳輸的目的。

            3、遠端/近端無線通信箱用于搭建遠程控制端到就地控制柜的無線通信鏈路,保證了兩端通信的可靠性。無線通信采用基于LORA的無線通信技術,具有較強的抗多徑干擾能力,相同功率下,比較其他無線通信技術,能大大增加通信距離及通信數據的可靠性。

            4、就地控制柜內含先進PLC及變頻驅動元件??蓪崿F如下:

            1)遠方/就地的控制切換;

            2)遠方/就地的變頻/工頻無擾切換;

            3)互鎖及熱繼保護;

            4)遠方/就地啟??刂?;

            5)遠方/就地調頻;

            6)就地參數整定;

            7)遠方PID/就地PID控制等控制功能;

            8)電壓/電流/壓力/故障狀態/開關狀態/熱繼狀態/切換狀態/運行方式等實現遠方監控;

            9)遠程故障復位

            10)遠程目標值下發等全部遠程監控功能。

            11)同時還具備本柜自動風扇開啟散熱功能。初值定為高于42℃開啟風扇,低于38℃關閉散熱風扇??筛鶕脩粢笤O定。

            三、系統結構圖

            遠程無線變頻控制系統結構如下圖所示:

            64a263cd02461.jpg

            遠程無線變頻控制系統圖


            四、遠程監控上位計算機及監控軟件

            (可選)

            遠程監控也可選用上位計算機+監控軟件ZRMSCADA ver3.0系統。

            選用遠程監控上位計算機及監控軟件方式通信時,上位機通過以太網連接到遠端控制箱的RJ45網絡接口。上位機通過MODBUS-TCP與遠程控制箱通信,從而實現對就地控制柜的各種調控及狀態監控。

            上位機監控界面可實現靈活組態監控。

            五、組態監控液晶屏的連接

            (可選)

            系統也可以通過接入組態監控液晶屏的方式實現簡單監控。該方式現場實現簡單靈活,適合小系統實現。

             

            六、遠端控制箱

             

            遠端控制箱通過硬接線方式接入DCS系統或連接上位計算機,或者接入組態監控液晶屏。

            遠端控制箱與DCS系統接線接口表:

            電源接口

            電源:220V±10% AC/DC

            通信接口

            上位機通信接口:以太網RJ45接口

            數據接口

            數據通信規約:Ethernet/IP、Profibus、Profinet、Modbus以及其他指定通信協議

            I/O接口

            數字輸入信號:16路,10VDC~30VDC有源輸入;

            數字輸出信號:16路, 繼電器輸出,5A250VAC/5A30VDC

            模擬輸入/輸出信號:4路,0-20mA/0~5V可拓展。

             

            其中:

            DI:啟動/停止/工頻/變頻/故障復位

            DO:工頻運行-停止/變頻運行-停止/變頻器故障

            AI:目標頻率0-10V

            AO:壓力/系統電流/系統電壓 4-20mA

            七、遠端/近端無線通信箱

             

            1.無線通信箱

            無線通信箱采用不銹鋼防雨電氣箱設計,適合室外安裝。

            為增加傳輸距離,天線盡量放置于室外距離地面較高的位置。雖然無線通信基于抗多徑干擾,繞射能力強的LORA技術,在安裝時仍然需要盡量避免周圍金屬遮擋。

            無線通信箱尺寸:高300mm*寬250mm*厚200mm(以實際為準)

            供電電源:220V±10% AC/DC

            功耗:20W

             

            2.工業無線通訊系統

            遠程無線通訊系統采用具備基于軍工級LORA技術的工業數傳電臺DTU,具有數據吞吐量大,傳輸距離遠,可以抗多徑干擾,對建筑繞射能力強等特點,可實現全透明實時傳輸。DTU電臺可任意用作主站或子站,全雙工方式運行。支持各種收發頻率間隔。要求具有良好的兼容性,可與其它網絡(以太網、光纖環網)互聯互通,共用或者并行運行。

             

            3.無線參數:

            所有參數包括頻率、功率、接口格式等通過軟件設置。

            無線控制系統技術指標參數要求

            工作頻率

            410MHz-493MHz   ISM

            發射機

            發送距離  20公里(視距),使用高增益定向天線或中繼站可更遠

            輸出功率   5W(+37dBm)

            調制方式    LORA

            射頻速率    視現場情況2.4k-62.5k可調

            擴頻編碼    跳頻

            占用帶寬    500KHz

            接口速率    1200-115200可選

            接收

            靈敏度    -120 dBm

            檢錯

            32位CRC高級校驗算法

            數據加密替換

            動態密鑰

            系統配置

            點對點、點對多點;1個主站最多可連接從站數量不限。

            工作環境

            溫度:-40℃ ~ +75℃  濕度:0~95%,無凝露

            連接接口

            天線接口:標準外螺紋母SMA

            電源接口:鳳凰端子 (5.08 mm )

            配置接口:RS232-9孔插座及RS485,配置無線參數


            八、就地變頻控制柜

             64a2657d92d9b.jpg

               就地變頻控制柜就近安放置于泵組附近。尺寸如上圖所示:高1600mm*寬600mm*厚400mm。

            盤面如下圖所示:

            64a265decb50a.jpg

            盤面電流電壓表頭為系統電流和系統電壓

            指示燈:電源指示、啟動指示、停止指示和故障指示。

            其中:啟動/停止指示為泵組啟動指示;故障指示為變頻器故障指示。

            控制按鈕:

            啟動/停止按鈕為就地方式下的啟動/停止控制。

            切換開關:

            遠方/就地:用于遠方控制和就地控制的切換。

            變頻/工頻:用于變頻/工頻方式的切換。

            電位器:用于變頻目標值的就地手動調節。


            九、主要技術指標

            1、設備運行環境條件:

            環境溫度:-30 - 50℃                      

            最大相對濕度:5%-90%不凝露                      

            多年平均相對濕度:<=90%                

            平均風速:<=12級                  

            海拔高度:<=4000m                  

            地震烈度:<=8級                    

            2、功能:

            1)測控終端被安裝泵站現場,監測水泵狀態;監測出水流量;監測泵控制模式、電壓、電流、管道壓力、故障報警

            2)支持水泵啟動設備手動控制、自動控制、遠程控制水泵的啟停,支持遠程切換控制模式。

            3)支持遠程設置、修改終端的工作參數,實現遠程維護終端設備。

            4)可實現恒壓或恒流自動控制,監控中心可以遠程啟動/停止水泵

            5)監控中心遠程采集水源井的水泵狀態,監測水泵電壓、電流、啟停狀態、故障狀態、控制方式(工頻/變頻、就地/遠程)等設備參數。監測壓力、流量等工藝參數。

            6)電流過大、缺相、水位過低、控制柜保護、井房停電等異常狀況發生時,立即報警;

             十、安裝調試

            1)遠程無線變頻控制柜就地安裝時,盡量靠近泵組安裝。安裝時必須充分做好安全措施,服從廠方的統一安排。專人進行配合工作,確保安全生產。

            2)調試工作包括下面兩方面:

            3)出廠調試:硬件調試正常工作,軟件模擬設備運行;

            4)現場調試:主要是系統設備的功能恢復,以實現上述工程的全部功能。

            5)工期應盡可能短,并要求不能對廠方的正常生產造成影響。

            6)現場驗收:在整套系統達到設計的功能要求時,由雙方聯合派人參加驗收;整套設備正常投入運行并達到設計性能。


            十一、產品實物圖片如下

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