专利名称：一种循环冷却水自动控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种浮法玻璃生产线循环冷却水自动控制系统，属玻璃机械领域。
背景技术：
当前的浮法玻璃生产线需要持续稳定的循环冷却水对在高温环境里工作的设备或高精密度的仪表设备进行降温冷却。但目前基本都靠人工观察、记录、调节等方式调节水管管网压力，该方式即高能耗、低效率，又不能时刻保证循环冷却水稳定的供应和水管管网压カ的稳定。因此改进循环冷却水长期稳定、恒压供水非常重要。
发明内容
为了弥补已有技术的不足，本发明提供一种循环冷却水自动控制系统。 本发明采用的技术方案是
循环冷却水自动控制系统，其特征在于包括有水泵控制部分、可编程逻辑控制器控制部分和现场仪器仪表，现场仪器仪表包括有压力、液位传感器，所述的水泵控制部分包括有多个水泵，每个水泵连接有水泵电机，各水泵的进水端和出水端分别通过分水管连接到ー根总水管上，各分水管和两根总水管上分別设有ー个阀门，水泵的进水端的总水管连接水源，水泵的出水端的总水管通向现场仪器仪表，水泵包括有数个常用水泵和数个备用水泵，各常用水泵的水泵电机分别由ー个变频器驱动，各备用水泵的水泵电机由软启动器驱动；所述的远程压力、液位传感器分别为压力、液位变送器，压カ变送器安装于水泵的出水端的总水管上，液位变送器安装于水池中；所述的可编程逻辑控制器控制部分包括有PLC、人机界面，PLC包括有电源、CPU以及与数字量输入输出、模拟量输入输出模块，PLC内置PID控制算法，数字量输入输出、模拟量输入输出模块和人机界面均与PLC的CPU连接；所述的压力、液位变送器分别通过双胶屏蔽线接入PLC的模拟量输入模块的信号输入端，PLC的模拟量输出模块的信号输出端与各个变频器的模拟信号输入端连接，各个变频器、软启动器的数字信号输入、输出端分别与PLC的数字量输出模块、数字量输入模块连接。所述的人机界面通过过程现场通讯总线Profibus-DP与PLC的CPU连接。本发明中，利用变频器调节水泵电机的转速来控制水管管网的压カ。数字量输入模块完成泵的状态信号采集，监控泵的运行、故障状态；数字量输出模块完成泵的启动、停车动作。模拟量输入模块完成压カ信号采集，模拟量输出模块完成由PLC采集来的压カ信号经过PID控制计算后输出信号控制变频器的输出频率调节水泵电机的转速。压力、液位变送器组成，主要用于现场信号采集，将水管管网压力、水池液位高度采集后转换成r20mA的电流信号通过双胶屏蔽线送入PLC的模拟量输入模块，提高信号的抗干扰性和稳定性。本发明的优点是
本发明采用可编程逻辑控制器的PID控制算法结合变频器变频控制水泵可以提高循环冷却水供水的稳定性和可靠性，方便的实现集中管理与监控；同时系统具有低耗能、高效率的特性。
图I为本发明的系统结构示意图。
具体实施例方式 下面结合附图和实施例对本发明进行更加详细的说明。如图I所示，循环冷却水自动控制系统，包括有水泵控制部分、可编程逻辑控制器控制部分和现场仪器仪表，现场仪器仪表包括有压力、液位传感器，水泵控制部分包括有5个水泵，每个水泵I连接有水泵电机，各水泵I的进水端和出水端分别通过分水管连接到一根总水管上，各分水管和两根总水管上分別设有ー个阀门2，水泵的进水端的总水管连接水池，水泵的出水端的总水管通向现场仪器仪表，水泵包括有2个常用水泵和3个备用水泵，各常用水泵I的水泵电机分别由ー个变频器4驱动，各备用水泵I的水泵电机由软启动器5驱动；远程压力、液位传感器分别为压力、液位变送器6、7，压カ变送器6安装于水泵的出水端的总水管上，液位变送器7安装于水池3中；可编程逻辑控制器控制部分包括有PLC、 人机界面8，PLC包括有电源9、CPUlO以及与数字量输入输出11、12、模拟量输入输出模块13、14，PLC内置PID控制算法，数字量输入输出11、12、模拟量输入输出模块13、14和人机界面8均与PLC的CPUlO连接；压力、液位变送器6、7分别通过双胶屏蔽线接入PLC的模拟量输入模块13的信号输入端，PLC的模拟量输出模块14的信号输出端与各个变频器4的模拟信号输入端连接，各个变频器4、软启动器5的数字信号输入、输出端分别与PLC的数字量输出模块12、数字量输入模块11连接。人机界面8通过过程现场通讯总线Profibus-DP与PLC的CPUlO连接。整个系统中PLC作为控制中心，通过模块13、11采集现场压力、液位数据和监控各个水泵的运行状态，井根据采集来的信号做计算和分析。通过模块14、12将经过计算和分析出的信号输送到变频器4，以达到实时、快速、动态的控制整个系统的运转。通过压カ变送器6采集现场水管管网压カ转换后的r20mA信号送入到PLC的13模块，此时送入的压カ信号为实际压カ值类型数据，需在PLC程序中调用“SCALE”功能块将实际压力值换算成PLC工程量的实型值数据，再送入到PID控制算法功能模块的反馈值參数输入口。在人机界面8上设定好生产エ艺要求的水管管网压カ值，通过过程现场通讯总线Profibus-DP送入到PLC，在程序中也调用“SCALE”功能块将设定的压力值换算成PLC工程量的实型值数据，送入到PID控制算法功能模块的设定值參数输入口。在PLC程序中设定完成PID控制算法模块的采样周期、比例增益值、积分时间、死区宽度、PID上下极限值后，PLC将按照设定的參数完成压カ的PID控制算法。PID控制模块计算完成的实型值数据通过“UNSCALE”功能块转换成整型值通过14模块输送到变频器，调节变频器的输出频率，进而调节水泵电机的转速来完成水管管网压カ控制。通过液位变送器7采集水池液位高度转换后的r20mA信号也送入到PLC的13模块，在PLC程序中调用FC105功能模块，将r20mA信号換算成实际的液位高度值，通过过程现场通讯总线Profibus-DP送入到人机界面8进行实时的显示、监控水池液位。变频器4和软启动器5主要用来驱动水泵电机。其中Ml和M2由变频器4驱动，为常用泵，相互之间互为备用关系，当Ml故障吋，PLC监控到Ml的故障信号，自动启动14驱动M2。M3、M4、M5由软启动驱动，为Ml、M2的备用泵。当PLC系统启动后，在人机界面8设定某ー需求压カ值，启动Ml泵，PLC开始PID控制，输出信号至13，调节Ml水泵电机的转速。当13驱动Ml达到エ频运转时水管管网压カ仍没有达到设定值时，启动15驱动M3水泵电机。PLC再进行PID控制，调节13驱动Ml的转速。当M3故障时，PLC监控到M3的故障信号，自动启动16驱动M4，避免因水泵故障停机导致水管管网压カ波动。以此类推，直到水管管网压カ稳定。整个压カPID控制过程无需人的干预操作，极大的提高了工作效率。在人机界面8的后方有一 Profibus-DP接ロ，将ー快速总线连接器插在此Profibus-DP接口上。经PLC内部硬件组态，通过Profibus-DP网络传送所有控制參数和反 馈值，实时的将整个系统的水泵状态、液位高度、压カ大小传输到人机界面3上。这样就可以做到人员一目了然的了解到循环冷却水整个系统的当前运行状态。
权利要求
1.一种循环冷却水自动控制系统，其特征在于包括有水泵控制部分、可编程逻辑控制器控制部分和现场仪器仪表，现场仪器仪表包括有压力、液位传感器，所述的水泵控制部分包括有多个水泵，每个水泵连接有水泵电机，各水泵的进水端和出水端分别通过分水管连接到ー根总水管上，各分水管和两根总水管上分別设有ー个阀门，水泵的进水端的总水管连接水池，水泵的出水端的总水管通向现场仪器仪表，水泵包括有数个常用水泵和数个备用水泵，各常用水泵的水泵电机分别由ー个变频器驱动，各备用水泵的水泵电机由软启动器驱动；所述的远程压力、液位传感器分别为压力、液位变送器，压カ变送器安装于水泵的出水端的总水管上，液位变送器安装于水池中；所述的可编程逻辑控制器控制部分包括有PLC、人机界面，PLC包括有电源、CPU以及与数字量输入输出、模拟量输入输出模块，PLC内置PID控制算法，数字量输入输出、模拟量输入输出模块和人机界面均与PLC的CPU连接；所述的压力、液位变送器分别通过双胶屏蔽线接入PLC的模拟量输入模块的信号输入端，PLC的模拟量输出模块的信号输出端与各个变频器模拟信号输入端连接，各个变频器、软启动器的数字信号输入、输出端分别与PLC的数字量输出模块、数字量输入模块连接。
2.根据权利要求I所述的循环冷却水自动控制系统，其特征在干所述的人机界面通过过程现场通讯总线Profibus-DP与PLC的CPU连接。
全文摘要
本发明公开了一种循环冷却水自动控制系统，包括有水泵控制部分、可编程逻辑控制器控制部分和压力、液位变送器，水泵控制部分包括有多个水泵，每个水泵连接有水泵电机，水泵的进水端的总水管连接水池，水泵的出水端的总水管通向现场仪器仪表，各水泵由变频器或软启动器驱动；压力变送器安装于水泵的进水端的总水管上，液位变送器安装于水池中；可编程逻辑控制器控制部分包括有PLC、人机界面，PLC包括有电源、CPU以及与数字量输入输出、模拟量输入输出模块，压力、液位变送器接入PLC的模拟量输入模块，PLC的模拟量输出、数字量输出输入模块与各个变频器、软启动器连接。本发明提高了循环冷却水供水的稳定性和可靠性，具有低耗能、高效率的特性。
文档编号G05B19/05GK102866659SQ201210308338
公开日2013年1月9日 申请日期2012年8月27日 优先权日2012年8月27日
发明者邢宝山, 陈坤, 王亮, 郑纤秀, 卢佩庆, 徐超, 黄嗣熠, 黄广楠 申请人:蚌埠凯盛工程技术有限公司