一、控制目标
循环水系统:多台冷却水泵/冷冻泵,根据管网压力、出水压力、回水温度、流量、水池液位、机组负荷,自动启停、工频/变频切换、轮换运行、故障互投;同时支持电脑、手机远程监控、手动远程控制、自动联动,故障报警。
>典型配置举例:3台循环水泵,2用1备;4台泵3用1备;一用一备等。
二、主流2种实现方案
方案1:PLC+云网关(工业最稳定,推荐大中型工厂)
整体架构:现场传感器 → PLC控制器 → 变频器/接触器 → 水泵 → 4G/以太网云网关 → 远程云平台(电脑+手机)
1、现场采集信号(接入PLC)
采集参数:
- 压力:供水主管压力、回水压力(压力变送器4‑20mA)
- 温度:回水温度、出水温度(PT100温度传感器)
- 流量:循环水流量
- 水池液位:高低液位浮球/液位变送器(防干抽、溢流)
- 每台水泵反馈信号:运行、停止、故障、变频器频率、电流
2、PLC联动逻辑(核心程序,多泵联动策略)
① 恒压/恒温自动调节(变频泵)
以主管压力为例子:
- 实际压力<设定下限:增加运行泵数量 / 升高变频器频率
- 实际压力>设定上限:降低频率 / 减少运行泵数量
② 轮换运行(均衡磨损,延长寿命)
3台泵(2用1备)逻辑示例:
>本次运行1、2;运行满8小时后,自动切换2、3,轮流轮换。
③ 故障互投(最重要的安全联动)
任意一台运行泵故障跳闸:
1. PLC立刻停止故障泵
2. 延时0‑5秒自动启动备用泵
3. 远程平台推送故障报警、记录故障日志
④ 联锁保护
- 水池低液位:禁止启泵,正在运行水泵延时停机
- 出水超温:增开循环泵
- 冷却塔风机与循环水泵联动:水泵运行,冷却塔风机允许启动
⑤ 运行模式切换
- 就地本地:控制柜面板手动,远程失效
- 远程自动:云端下发参数,PLC全自动联动
- 远程手动:手机/电脑远程单点启停任意水泵
3、远程通讯部分
PLC接4G工业网关(DTU),网线/4G上传到物联网云平台。
远程端功能:
- 电脑网页、手机APP查看所有水泵状态、压力温度曲线
- 远程修改压力、温度设定值
- 远程手动启停单台泵
- 故障短信/微信报警、历史报表
方案2:物联网RTU/远程IO模块(中小项目、低成本改造,无需PLC)
适合老工厂旧控制柜改造,不想新增PLC。
硬件:聚英DAM系列远程采集控制模块 + LORA/4G DTU + 变频器
工作原理:云平台内置联动逻辑,采集压力温度信号后,云端下发指令启停水泵。
>缺点:联动实时性比PLC差,复杂多泵故障互投优先选PLC。
三、多台循环水泵经典联动控制策略(可直接给到电工编程)
以3台循环泵,2用1备,恒压控制为例
1. 启动顺序:先启1,压力不足启2;压力仍然不足启备用3
2. 减泵顺序:先停最先启动的泵,遵循“先启先停”
3. 轮换策略:累计运行时间轮换,平均分配工时
4. 故障切换:运行泵故障→立即投入备用泵,报警
5. 禁止频繁启停:加延时(3‑5分钟),防止压力波动造成水泵反复启停
6. 互锁:同一台水泵不能同时收到启动、停止指令;工频变频互锁
四、远程控制硬件清单(仅供参考)
PLC智能控制器,执行本地联动逻辑,多泵联锁等水泵控制逻辑的设定与修改;
4‑20mA压力变送器×2,24小时在线采集供水、回水的压力值;
PT100温度传感器,采集回水温度变化情况;
变频器,负责水泵变频调速;
4G工业网关/DTU模块,负责将采集数据上传到云平台,远程通讯;
云监控平台,通过在电脑、手机端下载APP、软件,远程登录到云平台上,可实时查看监控画面、报警信息、历史曲线、实时参数、组态编辑泵站运行场景等功能;
中间继电器/信号隔离模块,负责PLC信号隔离,控制水泵接触器;
五、布线与安全要点
1. 水泵主回路强电(380V)和传感器、PLC弱电线路分开走线,避免干扰
2. 必须保留就地手动优先,远程不能强制锁定;现场控制柜有本地/远程切换开关
3. 水泵过载、热继故障信号必须接入控制系统
4. 云端远程只做监控与下发指令,核心故障互投逻辑放在本地PLC;断网情况下,多泵联动仍然可以自动运行(断网无忧)
>❗关键原则:联动逻辑本地执行,远程只当“操作台”,不能云端控制核心联锁,网络掉线系统瘫痪是重大隐患。
六、可选扩展联动
- 循环水泵 ↔ 冷却塔风机联动
- 循环水系统 ↔ 冷水机组/换热器联锁
- 电量统计:远程查看每台水泵电流、能耗报表