姜士濱

（哈爾濱華匯熱電股份有限公司，哈爾濱 150060）

1 引 言

水泵的PLC、變頻自動(dòng)控制技術(shù)早已被廣泛應(yīng)用在工業(yè)、民用的各個(gè)領(lǐng)域;但在一些農(nóng)村泵站、城市欠發(fā)達(dá)地區(qū)及一些老的企業(yè)、老的物業(yè)小區(qū)仍然采用傳統(tǒng)的控制方式——人工看守，人為地進(jìn)行水泵起停操作，還未實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。盡管PLC、水泵專用變頻器等的控制技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，但這些地方往往因?yàn)橘Y金問題不能更新成這些先進(jìn)的控制設(shè)備，另外還有一些地方因?yàn)槿鄙倬邆渚S修PLC、變頻器的能力的維修人員而不敢使用PLC、變頻器控制技術(shù)，使得這些企業(yè)依然喜歡沿用傳統(tǒng)的水泵控制設(shè)備。本文結(jié)合在20世紀(jì)80年代的老換熱站補(bǔ)水泵控制回路的改造，介紹一種簡(jiǎn)便經(jīng)濟(jì)的控制方法，不用PLC、水泵專用變頻器解決水泵自動(dòng)運(yùn)行問題。

2 對(duì)水泵人為起動(dòng)控制的改造實(shí)例

某換熱站，是一個(gè)20世紀(jì)80年代的老鍋爐房改造而成的。補(bǔ)水系統(tǒng)的補(bǔ)水是根據(jù)管線的壓力表，人為的按動(dòng)起、停按鈕來控制補(bǔ)水泵的起停。由于管線已經(jīng)老化，丟水現(xiàn)象嚴(yán)重，工作人員必須幾分鐘進(jìn)行一次補(bǔ)水，以保證供熱管線的壓力。這給工作人員帶來了很大的不便。我們對(duì)原有的控制回路進(jìn)行了改造。在原來回路的基礎(chǔ)上，增加了一個(gè)主令開關(guān)，進(jìn)行轉(zhuǎn)換。并把原先的壓力表改為電接點(diǎn)壓力表。由于電接點(diǎn)壓力表的電接點(diǎn)容量較小，不能用它直接控制電機(jī)的控制回路。因此，必須增加兩個(gè)中間繼電器，再通過兩個(gè)中間繼電器來控制電機(jī)的控制回路。通過這樣一轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)了補(bǔ)水泵可根據(jù)管線的壓力高低，而進(jìn)行自起、自停。如果自動(dòng)控制一旦出現(xiàn)問題，還可以將主令開關(guān)從自動(dòng)檔轉(zhuǎn)換到手動(dòng)檔，進(jìn)行人工操作。而不會(huì)因此影響對(duì)居民的供暖。補(bǔ)水系統(tǒng)控制見圖1。

圖1 補(bǔ)水系統(tǒng)控制回路圖

下面我們對(duì)這一電路進(jìn)行一下探討。

3 電路改造設(shè)計(jì)

圖中HK為主令開關(guān)，分為手動(dòng)檔、空檔、自動(dòng)檔3個(gè)檔位。工作當(dāng)中可選擇手動(dòng)檔和自動(dòng)檔。當(dāng)檢修電機(jī)或供熱管線時(shí)，可選擇空檔。TQ和QA為手動(dòng)回路的停止和起動(dòng)按鈕，C為原控制回路的接觸器線圈，C1為線圈C的自鎖常開觸點(diǎn)，RJ為熱繼電器的常閉觸點(diǎn)。PJ上和PJ下分別為電接點(diǎn)壓力表的上限接點(diǎn)和下限接點(diǎn)。ZJ1和ZJ2為DZ—52—22型中間繼電器的線圈，ZJ1a和ZJ1b為中間繼電器ZJ1的兩對(duì)常開觸點(diǎn)，ZJ2a和ZJ2b為中間繼電器ZJ2的兩對(duì)常閉觸點(diǎn)。當(dāng)主令開關(guān)打到手動(dòng)檔時(shí)，主令開關(guān)1、2接通，自動(dòng)回路3、4斷開，自動(dòng)裝置回路失電不能工作，手動(dòng)回路得電，可以通過TQ和QA進(jìn)行補(bǔ)水泵的起停，保證管線壓力。我們就不再敘述了。當(dāng)HK打到自動(dòng)檔位時(shí)，主令開關(guān)3、4接通，自動(dòng)裝置回路得電。當(dāng)電接點(diǎn)壓力表的指針下降到電接點(diǎn)的下限位置時(shí)說明管線壓力已經(jīng)下降到極限，應(yīng)該起動(dòng)補(bǔ)水泵了。則電接點(diǎn)壓力表的下限接點(diǎn)PJ下閉合接通，回路為電源A→主令開關(guān)2→主令開關(guān)3→主令開關(guān)4→ZJ1→PJ下→ZJ2a常閉→地。從而使線圈ZJ1勵(lì)磁，中間繼電器ZJ1吸合，并通過ZJ1b常開自鎖。另外一個(gè)回路通過主令開關(guān)3→ZJ2b常閉→ZJ1a常開（此時(shí)由于中間繼電器ZJ1吸合，所以ZJ1a閉合）→接觸器線圈C→熱繼電器RJ常閉→電源C。從而使接觸器C吸合，補(bǔ)水泵電機(jī)起動(dòng)，對(duì)管線進(jìn)行補(bǔ)水。

當(dāng)管線壓達(dá)到規(guī)定壓力后，電接點(diǎn)壓力表的指針走到了壓力表的上限位置，此時(shí)，壓力表的上限觸點(diǎn)PJ上閉合接通。回路通過電源A→主令開關(guān)2→主令開關(guān)3→主令開關(guān)4→線圈ZJ2→PJ上→地。使中間繼電器ZJ2吸合，ZJ2a常閉觸點(diǎn)打開，線圈ZJ1失電，中間繼電器ZJ1失磁，常開觸點(diǎn)ZJ1a打開，接觸器線圈C失電，接觸器C失磁，從而使補(bǔ)水泵電機(jī)失電而停下來。當(dāng)壓力再次下降時(shí)，電接點(diǎn)壓力表的上限觸點(diǎn)PJ上斷開，線圈ZJ2失電，使中間繼電器ZJ2失磁，中間繼電器ZJ2的兩個(gè)常閉觸點(diǎn)ZJ2a和ZJ2b又自動(dòng)恢復(fù)到原來的閉合位置，為管線壓力再次下降到電接點(diǎn)壓力表的下限位置，使下限接點(diǎn)PJ下再次閉合，補(bǔ)水泵電機(jī)再次起動(dòng)，做好了準(zhǔn)備。

圖中的電接點(diǎn)壓力表的接點(diǎn)容量非常小，只有10W，如果直接用它來控制接觸器線圈C，經(jīng)常使用就會(huì)燒毀壓力表的電接點(diǎn)，從而不能達(dá)到自動(dòng)控制的目的。所以，我選擇了ZJ1和ZJ2兩個(gè)DZ—52—22型中間繼電器，進(jìn)行了一下轉(zhuǎn)換，因?yàn)橹虚g繼電器的觸頭容量較大，而線圈的工作電流較小，這樣不僅可以保護(hù)電接點(diǎn)壓力表的上、下限觸點(diǎn)，而且還可以作為自動(dòng)控制回路的后備保護(hù)。實(shí)際測(cè)得DZ—52—22型中間繼電器的線圈，通入220V交流電后的在路電流僅為0、016A，根據(jù)公式 ：P=U I，P=220V× 0，016A=3.5W左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電接點(diǎn)壓力表的觸點(diǎn)容量10W，可以在回路中使用。在過去的一個(gè)采暖期的實(shí)際工作中，也恰恰驗(yàn)證了，選擇DZ—52—22型中間繼電器是正確的，使用后從未燒毀過電接點(diǎn)壓力表的觸點(diǎn)。圖中ZJ2b是ZJ1a的后備保護(hù)，如果一旦常開觸點(diǎn)ZJ1a斷不開，則補(bǔ)水泵電機(jī)不能停止，管線的壓力會(huì)不斷上升，會(huì)使供熱管道崩裂，造成的損失和后果不可想象;加入ZJ2b后，一旦出現(xiàn)ZJ1a斷不開，電接點(diǎn)壓力表的上限觸點(diǎn)閉合后，會(huì)使中間繼電器ZJ2吸合，從而使ZJ2b斷開。管線壓力下限再閉合，從而維持了管線的恒壓，不至于出現(xiàn)管道崩裂的事故。

4 結(jié)論

通過這種改造，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)補(bǔ)水控制，大大降低了看護(hù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。這種改造比起換變頻器、加裝PLC從經(jīng)濟(jì)上節(jié)省很多，而且一旦出現(xiàn)故障，一些老廠的電工就能進(jìn)行維修，解決水泵自動(dòng)控制問題。

當(dāng)然，這種控制方式畢竟不是最先進(jìn)的，一般適合應(yīng)用在老設(shè)備改造上，新上設(shè)備不建議采用。

有條件的還是盡量選用PLC、壓力控制器、變頻器這些成熟、先進(jìn)、可靠的控制技術(shù)來控制水泵，比如：國內(nèi)外不少生產(chǎn)廠家近年來紛紛推出的一系列新型產(chǎn)品，如華為的TD2100;施耐德公司的Altivar58泵切換卡;SANKEN的SAMCO-I系列;ABB公司的ACS600、ACS400系列產(chǎn)品;富士公司的G11S/P11S系列產(chǎn)品;等等。

但對(duì)于那些資金短缺、技術(shù)水平掌握有限的地方，采用這種控制方式一樣能實(shí)現(xiàn)水泵自動(dòng)控制的目的，不失為一種簡(jiǎn)潔、可靠、造價(jià)低的控制方式。