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1、1 变频器供水系统( 单泵的概述1.1 变频恒压供水的模式一种变频恒压供水是这样的:当用水量小于一台泵在工频恒压条件下的流量时,由一台变频泵调速恒压供水,当用水量增大时,变频泵的转速自动上升;当变频泵的转速上升到工频转速时,为使流量进一步增大,由PLC 自动启动一台工频泵投入,与变频泵并联供水。该工频泵提供的流量是恒定的。其余各并联工频泵按相同的原理投入。反之,当用水量下降时,变频调速泵的转速下降变频器供电频率下降),当频率下降到一定下限时,PLC 发出一个指令,自动关闭一台工频泵,使之退出并联供水。为了减少工频泵自动投入或退出时的冲击 水力或电流的冲击),在投入时,变频泵的转速自动下降,然后
2、慢慢上升以满足恒压供水的要求。在退出时,变频泵的转速应自动上升,然后慢慢下降以满足恒压供水的要求。b5E2RGbCAP另一种变频供水模式是当用水量小于一台泵在工频恒压条件下的流量时,由变频器控制该泵自动调速供水,当用水量增大时,该泵的转速增高。当该泵的转速升高到工频转速时,由PLC把该水泵切换到工频供电。变频器则另外启动一台并联泵投入工作。随着用水量增大,采用先起先停的工作模式,其余各并联泵均按上述相同的方式软启动投入;当用水量减小时,各并联工频泵有PLC控制并按按先投入先关泵的顺序退出。plEanqFDPw由上述可见,变频恒压供水通常有两种工作方式,一是变频固定方式,二是变频循环软启动工作方
3、式。在变频泵固定方式中,各并联水泵是按工频方式自动投入或退出的,因为变频泵固定不变,当用水量变化时,变频泵始终处于运行状态,因此变频泵的运行时间最长。而变频循环软启动方式变频泵可以自动轮换,使各并联泵磨损均衡,具有较多优势,随意选择变频循环软启动方式作为本设计的变频恒压供水模式。DXDiTa9E3d1.2 恒压供水系统特点1. 节电:优化的节能控制软件,使水泵实现最大限度地节能运行;2. 节水:根据实际用水情况设定管网压力,自动控制水泵出水量,减少了水的跑、漏现象;3. 运行可靠:由变频器实现泵的软起动,使水泵实现由工频到变频的无冲击切换,防止管网冲击、避免管网压力超限,管道破裂。RTCrpU
4、DGiT4. 联网功能:采用全中文工控组态软件,实时监控各个站点,如电机的电压、电流工作频率、管网压力及流量等。并且能够累积每个站点的用电量,累积每台泵的出水量,同时提供各种形式的打印报表,以便分析统计。5PCzVD7HxA5. 控制灵活:分段供水,定时供水,手动选择工作方式。6. 自我保护功能完善:如某台泵出现故障,主动向上位机发出报警信息,同时启动备用泵,以维持供水平衡。万一自控系统出现故障,用户可以直接操作手动系统,以保护供水。jLBHrnAILg1.3 恒压供水设备的主要应用场合1. 高层建筑,城乡居民小区,企事业等生活用水。2. 各类工业需要恒压控制的用水,冷却水循环,热力网水循环,
5、锅炉补水等。3. 中央空调系统。4. 自来水厂增压系统。5. 农田灌溉,污水处理,人造喷泉。6. 各种流体恒压控制系统。7 / 262 系统的总体设计方案2.1 系统的设计方案2.1.1 系统控制要求控制要求: 1)工艺参数: 水泵流量:295 m3/h水泵出口压力:0.08Mpa 2)水泵参数:型号:125H-13额定流量:793 m3/h扬程:32.3 m功率:80.3 KW额定转速:1450 r/min配用电机功率:100KW 3)电动机参数:型号:JD-L-39-4功率: 100KW额定频率:50Hz额定电压:380VAC;额定转速:1470 r/min额定电流
6、:188.2 A 4)水泵电机的起动/ 停止、正转、调速控制。 5)变频器采用远方控制方式。 6)变频器白频率由420mA电流信号控制。 7)变频器的运行状态指示如运行、停止、过流、低压等)。 8)变频器的报警处理。2.1.2 系统设计要求1)根据变频器恒压供水系统控制要求,选择变频器型号。2 )选择其他电器设备型号。包括主回路和控制回路)。3 )变频器恒压供水系统的电气控制线大小设计CADB图)。5)电气图形符号和文字符号要符合国家最新标准(6)变频器参数设置。2.
7、2 供水系统基本特性供水系统的基本特性是水泵在某一转速下,扬程H与流量Q之间的关系曲线F (Q,前提是供水系统管路中的阀门开度不变。扬程特性所反映的是扬程H与用水流量Q之间的关系。由图2.1的扬程特性表明, 流量Q越大,扬程H越小。 在阀门开度和水泵转速都不变的情况下,流量 Q的大小主要取决于用户的用水 情况。xHAQX74J0X管阻特性是以水泵的转速不变为前提,阀门在某一开度下,扬程 H与供水 流量Q之间的关系H=FQ。管阻特性反映了水泵转动的能量用来克服水泵系 统的水位及压力差、液体在管道中流动阻力的变化规律。由图 1可知,在同一 阀门开度下,扬程H越大,流量Q也越大,流量
8、Q的大小反映了系统的供水能 力 0 LDAYtRyKfE扬程特性曲线和管阻特性曲线的交点,称为供水系统的平衡工作点,如图2.1中N点。在这一点,用户的用水流量和供水系统的供水流量达到平衡状 态,供水系统既满足了扬程特性,也符合了管阻特性,系统稳定运行。当用水 流量和供水流量达到平衡时,扬程 HN稳定,供水系统的压力也保持恒定。Zzz6ZB2Ltk图2.12.3 控制方案供水系统的设定压力应该根据流量的变化而不断修正设定值,这种包压供 水技术称为变量恒压供水,即供水系统最不利点的供水压力为恒值而泵站出口 总管压力连续可调。系统具有控制水泵出口总管压力恒定、变流量供水功能, 系统通过安装在出水总管
9、上的压力传感器,实时将压力、流量非电量信号转换 为电信号,输入至可编程控制器(PLC勺输入模块,信号经CPU!算处理后与设 定的信号进行比较运算,得出最佳的运行工况参数,由系统的输出模块输出逻 辑控制指令和变频器的频率设定值,控制泵站投运水泵的台数及变量泵的运行 工况,并实现对水泵的调节控制。dvzfvkwMIII x图2.2恒压供水系统的工作原理图2.4 恒压供水的变频控制原理用变频调速来实现恒压供水,与用调节阀门来实现恒压供水相比,节能效 果十分显著 可根据具体情况计算出来)。其优点是:1 )起动平衡,起动电流可限制在额定电流以内,从而避免了起动时对电 网的冲击;2)由于泵的平均转速降低
10、了,从而可延长泵和阀门等的使用寿命;3)可以消除起动和停机时的水锤效应;一般地说,当由一台变频器控制一台电动机时,只需使变频器的配用电动 机容量与实际电动机容量相符即可。当一台变频器同时控制两台电动机时,原 则上变频器的配用电动机容量应等于两台电动机的容量之和。但如在高峰负载时的用水量比两台水泵全速供水量相差很多时,可考虑适当减小变频器的容 量,但应注意留有足够的容量。虽然水泵在低速运行时,电动机的工作电流较小。但是,当用户的用水量 变化频繁时,电动机将处于频繁的升、降速状态,而升、降速的电流可略超过 电动机的额定电流,导致电动机过热。因此,电动机的热保护是必需的。对于 这种由于频繁地升、降速
11、而积累起来的温开,变频器内的电子热保护功能是难 以起到保护作用的,所以应采用热继电器来进行电动机的热保护。在主要功能预置方面,最高频率应以电动机的额定频率为变频器的最高工作频率。升、降速时间在采用 PID调节器的情况下,升、降速时间应尽量设定 得短一些,以免影响由PID调节器决定的动态响应过程。为了全面实现对恒压 供水系统的运行情况和设备运行进行监视和远程控制,更加安全可靠地实现包 压供水,我们使用PLC进行PID运算和监控。PID闭环反馈控制原理如图2.3 所示:rqyn14ZNXIEmxvxOtOco图2.3闭环控制原理图3 系统硬件设计3.1 PLC 的工作原理及选择3.1.1 PLC
12、的简介PL英以微机控制技术为基础,通过编程,可以执行诸如逻辑判断,顺序控以时,计数,运算等功能,并通过数字或模拟I/O 组件控制机械设备。SixE2yXPq5与传统的继电器控制盘相比,PLC空制系统体积小,可靠性高。更易使用和维护,且能在工厂环境下进行编程。便于扩充和修改功能,又具有向中央数据采集系统传递信息的能力。通过接插件,所有输入端点能直接和工业现场的开关,接点直接相连,所有输出端点能直接驱动继电器、电磁阀、电机启动器的线圈等。它的发展大致经历了三个发展时期。6ewMyirQFL1 .形成期(1970-1974年早期的PL而用小规模的IC构成专用的逻辑处理芯 片(CPU采用机器语言或汇编
13、语言编程,仅有逻辑控制指令,控制点少,功能 简单,并没有获得广泛重视。kavU42VRUs2 . 成熟期 (1974-1978 年 随着单电源的8位处理器的出现,在小型化、高可靠性多功能及价格等方面,PLC勺研制和应用水平有了飞速发展和提高。PLCF始具有了多个CPU设置了定时器、计算器并具有了算术运算功能。y6V3ALOS89图3.1 PLC结构示意图3 .加速发展期(1978年以来 从70年代末到80年代,PLC勺应用和制造呈现了 蓬勃发展的趋势。一方面研制出了高性能不同规模的PLC空制系统,开发了多种智能I/O模块,充分吸收了计算机和通讯技术,实现了分布式分级控制的PLCW络系统。另一方
14、面也逐一生产一般机械加工逻辑控制而价格较为便宜的微小型 PLC对PLCt及应用起了重要推动作用。PLC勺典型硬件系统构成见图3.1。M2ub6vSTnP3.1.2 PLC的选择可编程控制器programmable logical controller,简称PLC已经越来越多地应用于工业控制系统中,并且在自动控制系统中起着非常重要的作用。所 以,对PLCC勺正确选择是非常重要的。0YujCfmUCw1. 工作量这一点尤为重要。在自动控制系统设计之初,就应该对控制点数 数字量及 模拟量)有一个准确的统计,这往往是选择 PLC勺首要条件,一般选择比控制点 数多 10%-30%PLG eUts8ZQV
15、Rd本设计中开关量16个,控制量6个,1个模拟量输出,3个模拟量输入)2. 工作环境工作环境是PLC:作的硬性指标。自控系统将人们从繁忙的工作和恶劣的环境中解脱出来,就要求自控系统能够适应复杂的环境,诸如温度、湿度、噪音、信号屏蔽、工作电压等,各款PL6尽相同。一定要选择适应实际工作环境的产品。该设计环境正常,故不用特殊型号)sQsAEJkW5T3. 通信网络现在PLCE不是简单的现场控制,PLGS端通信已成为控制系统必须解决的问题。 故尽量选取比较常用的品牌)GMsIasNXkA4. 编程程序是整个自动控制系统的“心脏”,程序编制的好坏直接影响到整个自动控制系统的运作。编程器及编程软件有些厂
16、家要求额外购买,并且价格不菲,这一点也需考虑在内要求有良好的编程软件)。TIrRGchYzg5. 可延性这里包括三个方面含义:1)产品寿命。大致可以保证所选择的 PLC勺使用年限,尽量购买生产日期较近的产品。2)产品连续性。生产厂家对PLC品的不断开发升级是否向下兼容,这决定是否有利于现系统对将来新增加功能的应用。7EqZcWLZNX3)产品的更新周期。当某一种型号 PLC或PLC真块)被淘汰后,生产厂家是否能够保证有足够的备品或备件)。这时应考虑选择当时比较新型的PLC。lzq7IGf02E6. 性价比由上面的的挑选规范,我挑选西门子公司的 S7-200 CPU226乍为本系统采
17、用 的PLC它的具体Tt能如下。zvpgeqJIhk本机集成24输入/16输出共40个数字量I/O 点。可连接7个扩展模块,最大扩展至248路数字量I/O点或35路模拟量I/O点。136节程序和数据存储空问。6个独立的30kHzW速计数器,2路独立的20kHz1速脉冲输出,具有PID控制 器。2个RS4851讯/编程口,具有PPI通讯协议变频供水、MPIffi讯协议和自由方式通讯能 力。 I/O 端子排可很容易地整体拆卸。用于较高要求的控制系统,具有更多的输入 / 输出点,更强的模块扩展能力,更快的运行速度和功能更强的内部集成特殊功能。可完全适应于一些复杂的中小型控制系统。NrpoJac3v13.2.
18、1 变频调速系统简介在变频器没有出现以前,调速系统一般采用直流调速图,但是由于结构上 的原因,直流电动机存在着很多缺点(诸如需要定期更换电刷和换向器,维护保 养困难,寿命短,机构复杂,难以制造大容量、高转速、高电压的直流电动机 等,,所以人们一直在寻找交流调速系统。而变频器的出现刚好解决了这个问 题。与传统的交流拖动系统相比,利用变频器对交流电动机进行调速控制的交 流拖动系统有许多优点,如节能,容易实现对现有电动机的调速控制,可以实 现大范围内的高效连续调速控制,容易实现电动机的正反转切换,可以进行高 频度的起停运转,可以进行电气制动,可以对电动机进行高速驱动,可以适应 各种工作环境,可以用一
19、台变频器对多台电动机进行调速控制,电源功率因数 大,所需电源容量小,可以组成高性能的控制系统等等。特别是对于工业中大 量使用的风扇、鼓风机和泵类负载来说,通过变频器进行调速控制可代替传统 上利用挡板和阀门进行的风量、流量和扬程的控制,所以节能效果非常明显。1nowfTG4KI变频调速的原理非常简单,由于异步电动机的转速为口式中n为电动机转速,r/min ; f为电源频率,Hz; p为异步电动机磁极个 数;s为转差。所以,理论上说,只要改变f就能改变电机转速no fjnFLDa5Zo3.2.2 变频调速控制方式常见的变频调速模式有两种,一种是开环控制,另一种是速度反馈闭环控制,如图3.2所示。本
20、系统根据恒压的控制要求欧亚体育,采用的是PID调节方式(内含在变频器中 的闭环控制。tfnNhnE6e53.2 变频调速系统原理及选择9 / 26图3.2变频调速系统的控制方式3.2.3 变频器的输入输出电路本系统中变频器的输入信号有两种,一种是控制信号,它包括PLC俞给的变频器FW暗号BX言号和VI12)电压信号0-5V) , FWD号BX言号由PLC俞出,控 制变频器的工作开关。VI12)控制变频器频率。另一种是输入电源信号,本系 统采用的三相380Vl勺交流电源,三相电流输入连接在端子 L1/R, L2/S, L3/T 上。采用三相输入的话,则用主电路的电源端子
21、L1/R, L2/S, L3/T 通过线路保护用断电器或带漏电保护的断路器连接至三相交流电源,不需考虑连接相序o 如果有条件的话,还可以在电源电路中串入一个电磁接触器,这样就可以保证 变频器保护功能动作时能切除电源和防止故障扩大,以保证安全。尽量不要用 主电路电源ON/OF的方法控制变频器的停止和运行,应该用控制电路端子FWDBX, HbmVN777sL变频器的输出信号也有两种,一是送 PLC勺超压信号、欠压信号和变频器故障信号这三个输出控制信号,另一是送水泵的变频器输出电源信号。送PLC勺超压、欠压信号由变频器的Y1, Y2端子送出,Y1的内部功能设定选为频率检测 (FDT功能,幅值
22、为50Hz,滞后值为0.5Hz 。 Y2的内部功能设定选为0速度输出功能,变频器输出频率为0HZ寸输出ONt号。V7l4jRB8Hs图3.3变频器的I/O端点连接送PLC勺变频器故障信号我们选择从Y渝出,Y3勺内部功能设定选择为报警 功能,变频器发生指定的故障时输出信号。变频器的输出电源接接触器,它给 所有的工频回路的接触器都提供电源信号,但是具体的哪一台接触器接通由PLC控制。变频器的输出端子(U, V, W按正确的相序连接至交流接触器的输入电源 端子上。如果电机旋转方向不对,则说明连接相序有错,则改变 U、V, W中的任 意两相的接线。变频器和电动机(水泵间配线很长时,由于线、 较大的高频电流,可能造成变频器过电流跳闸.另外,漏电流增加,电流值指示 精度变差。对于本系统中的变频器,变频器和电动机(水泵之间的距离最好小于50M如果配线很长时,则必须连接输出侧滤波器选件 (OFL滤波器 。接线时 还有一点需要注意的是,为了安全和减少噪声,变频器的接地端子鸵、须良好接地。为了防止电击和火警事故,电气设备的金属外壳和框架均应按照国家电气 规程要求接地。接地线要粗而短,变频器系统应连接专用接地极,及不要和别 的系统串联接地或共同接地 具体接法见图3.3,在最后的程序中,因本人能力 有限,故将报警装置去除,在实际应用中应当加入)。 83lcPA59W9采用变频器驱动异步电动机调
24、速。在异步电动机确定后,通常应根据异步 电动机的额定电流来选择变频器,或者根据异步电动机实际运行中的电流值(最大值来选择变频器。当运行方式不同时,变频器容量的计算方式和选择方法不 同,变频器应满足的条件也不一样。选择变频器容量时,变频器的额定电流是一个关键量,变频器的容量应按运行过程中可能出现的最大工作电流来选择。mZkklkzaaP该系统用一台变频器使多台电机并联运转,对于一台电机开始起动后,再追加投入其他电机起动的场合,此时变频器的电压、频率已经上升,追加投入的电机将产生大的起动电流,因此,变频器容量与同时起动时相比需要大些。AVktR43bpw3.3 型号选择3.3.1 变频器的型号选择
25、根据电机的选择,选用110kw的变频器来拖动100kw的电机,这样可以大大的降低故障的发生率,延长设备的使用寿命ORjBnOwcEd西门子MM43配一款专门为风机和水泵设计的变频器,具有丰富的软件设置参数,可以扩展实现多种功能,能够适应各种复杂工况下的需要。通过对MM430的PID参数设定,可以在不增加任何外在设备的条件下,实现供水压力的恒定,提高供水质量,同时减少能量损耗。以往的恒压供水设备,往往采用带有模入 /模出的可编程控制器或PID 调节器, PID 算法编程难度大,设备成本高,调试困难。MM430系列变频器内置的 PID功能,可以进行精确的PID控制,不仅节省了安装调试时间,还有效的
26、降低了设备成本,是进行此类控制的首选 2MiJTy0dTT本系统中,采用MciorMaster430 系列变频器,型号为6SE6430-2UD41-3FBQ额定电流为205A,额定功率110kW MicroMaster430系列变频器是全新一代标准变频器中的风机和泵类变转矩负载专家,功率范围7.5kW 至250Kw。它按照专用要求设计,并使用内部功能互联(BiCo 技术,具有高度可靠性和灵活性,牢固的EMC但磁兼容性 设计;控制软件可以实现专用功能:多泵切换、手动/自动切换、旁路功能、断带及缺水检测、节能运行方式等。gIiSpiue7A变频器运行过程中,反馈回来的信号与主设定值
27、进行比较,如果反馈值小于主设定值时,变频器的频率会自动提升,以提高目标压力;如果反馈值大于主设定值时,变频器的频率会自动降低,以降低目标压力。uEh0U1Yfmh3.3.2 其他低压电器的选择1断路器QF切断,使变IAg9qLsgBX当变频器需要检修时,或者因某种原因而长时间不用时,将 频器与电源隔离。当变频器输入侧发生短路等故障时,进行保护。选择原则(1变频器在刚接电源的瞬间,对电容器的充电电流可达额定电流的23倍;(2变频器的进线电流是脉冲电流,其峰值常可能超过额定电流;(3变频器允许的过载能力为150% 1min0为了避免误动作,断路器的额定电流回应选:其中J为变频器的额定电流。故选择断
28、路器额定电流选择270A2接触器(1主要作用:可通过按钮开关方便地控制变频器的通电与断电;变频器发生故 障时,可自动切断电源。(2选择原则:由于接触器自身并无保护功能,不存在误动作的问题,故选择原则是主触 点的额定电流 目 ,应该大于188.2A,可以选择主触点额定电流为200A的 接触器。WwghWvVhPE3.4 系统主电路设计供水系统主电路设计如图3.4所示,采用了一台变频器同时连接两台电动机,所以必须确保开关KM1和KM2电气互锁,互锁功能由软件和硬件实现。在变频水泵出现问题或紧急情况下,可以起用备用水泵。asfpsfpi4k三台电机分别为M1、M2 M3它们分别带动水泵1#、2掰口备
29、用泵。接触器 KM3 KM4 KM分别控制M1 M2 M3勺工频运行;接触器KM1 KM2b别控制M1 M2勺变频运行;FR1、FR2、FR价别为三台水泵电机过载保护用的热继电器;QF1 QF2 QF价别为变频器和三台水泵电机主电路的空气低压断路器;Fife主电路的熔断器,用作短路保护。ooeyYZTjjl三相电源经低压熔断器、自动空气低压断路器接至变频器的Li、L2、L3端,变频器的输出端 ii V、W通过接触器的触点接至电机。当电机由变频切至工频运行时,应先将变频器停车,再将变频器输出端的接触器断开,避免变频器输出端接断路,再接通工频运行的接触器。主电路中的低压熔断器除接通电源外,同时实现
30、短路保护,每台电动机的过载保护由相应的热继电器FR实现。变频和工频两个回路不允许同时接通,所以 KM1和KM3 KM2ffi KM曲目互之间必 须设计可靠的互锁。开关 KM6控制变频器的启停,由 PLC给出启动或停止信号,变频器启停。BkeGuInkxI压力变送器将测得的管网压力转化为电信号输入给变频器的模拟输入端作为模拟输入。初始运行时,必须观察电动机的转向,使之符合要求。如果转向相反,则可以改变电源的相序来获得正确的转向。系统启动、运行和停止的操作不能直接断开主电路( 如直接使熔断器或隔离开关断开,而必须通过变频器实现软启动和软停。PgdO0sRlMo15 / 26L1FUQF2= QF1
32、用来启动启动工作循环,它作为开关量输入 I0.0 ;按 钮SB1用来停止工作循环,使 PLC回到初始状态,它作为开关量输入I0.1 ;液 位变送器把测得的水池水位转换成标准电信号后送入一个可以设置上下限位来输出开关量的数显表,在数显表中设定水池水位上下限对应的电流,当水池液位低于或超出上下限时,数显表输出高电平1,送入 I0.2 ;变频器的故障输出端与PLC的I0.7相连,作为变频器故障报警信号;变频器频率达到上限信号与I0.3 相连;变频器频率到达下限的信号与I0.4 相连。 h8c52WOngM本变频恒压供水系统有10 个数字量输出信号。Q0.1Q0.4 分别输出两台水泵电机的工频/ 变频
34、 1.0 1.1 1.2 1.3 1.1.M L+一数显表接变频器2得端子24VDC公共端和十一输入端子投入式液位变送器图3.5系统的控制电路3.6 变频器参数设置由于SIEMENS MM430频器自带了 PID模块,我们不需要进行 PID调节器 的设计,只需进行必要的参数设置就可以了。首先将 DIP2开关2拨到ON位 置,设置模拟输入2并选择为420mA俞入。然后设置变频器参数:P0756(0对 应模拟量输入1通道,P0756(1对应模拟量输入 2通道;P0756可能的设定 值 : J0bm4qMpJ9=0, 单极性电压输入(0 至 380V;=1, 带监控的单极性电压输入(0 至 380V
35、;=2, 单极性电流输入(0 至 20mA;=3, 带监控的单极性电流输入(0 至 20mA;=4双极性电压输入(-380V 至 +380V。选择的是输入类型为单极性电流输入 0至20mA ,由于压力变送器传送的 是420mA电流信号,如果用此信号作为变频器的频率给定信号,将出现频率给定误差。变频器的缺省设置为020mA对应050Hz,为了使 420mA对应050Hz,设置参数如下 P0757=4 P0758=Q P0759=2Q P0760=100% xvauA9grYP由于电网的限制以及变频器和电机工作频率的限制,50Hz 成为频率调节的上限频率。另外,变频器的输出频率不能够为负值,最低只
36、能是0Hz。其实,在实际应用中,变频器的输出频率是不可能降到0Hz。因为当水泵机组运行,电机带动水泵向管网供水时,由于管网中的水压会反推水泵,给带动水泵运行 的电机一个反向的力矩,同时这个水压也在一定程度上阻止源水池中的水进入 管网,因此,当电机运行频率下降到一个值时,水泵就己经抽不出水了,实际 的供水压力也不会随着电机频率的下降而下降。这个频率远大于0Hz,具体数值与水泵特性及系统所使用的场所有关,一般在20Hz左右。所以选择50Hz和20Hz作为水泵机组切换的上下限频率。bR9c6TJSCWP0700=2,控制命令源为端子控制;P0701=1,数字输入1,接通正转/停车命令;P0731=5
38、数说明参数参数说明P0003=3用户访问级别为专家级P0731=53.B数字出1为电机频率已达 上限输出P0700=2选择命令源,选择为端 子启停P0732=53.A数字率出2为电机频率低于 下限输出P1000=1频率设定选择为键盘设 定P0733=52.3数字出3为变频器故障输 出P1080=20Hz限定电机的下限频率P2200=1闭环控制选择,PID功能P1082=50Hz限定电机的上限频率P2231=1允许存储P2240的设定值P0004=22参数滤过,选择PID应用 宏P2240=68%键盘给定的PID设定值P0701=1数字入1的功能接通 正转/停车命令P2253=2250选才i P
40、及铜合金不 起腐蚀作用的液体、蒸汽和气体等介质的压力。因为在仪表内部设置一滑线电 阻式发送器,故可把被测值以电量值传至远离测量点的二次仪表上,以实现集中检测和远距离控制。止匕外,YTT-150型差动远传压力表既可对所测压力作现场指示又能转换为0-10mA?DC或4-20mA?DC,标准电流信号输出。dj8T7nHuGT3.7.1主要技术指标a.精确度等级:1.5b.发送器起始电阻值:320Qc.发送器满度电阻值:340400 Qd.发送器接线Ve.滑线电阻式发送器接线图总电阻起始电阻f.使用环境条件:-4060C,相对湿度不大于85%且震动和被测 控)介 质的急剧脉
41、g.温度影响:使用温度偏离205C时,其温度附加误差不大于 0.4%/10 Coh.重量:1.2kg3.7.2 结构原理本仪表由一个弹簧管压力表和一个滑线电阻式发送器等所组成。仪表机械部份的作用原理与一般弹簧管压力表相同。由于电阻发送器系设 置在齿轮传动机构上,因此当齿轮传动机构中的扇形齿轮轴产生偏转时,电阻 发送器的转臂 电刷)也相应地得以偏转,由于电刷在电阻器上滑行,使得被 测压力值的变化变换为电阻值的变化,而传至二次仪表上,指示出一相应的读数值。同时,一次仪表也指示相应的压力值。QF81D7bvUA4 软件设计4.1 系统流程图要通过PLC控制器实现水泵的切换与系统
42、的故障检测,本系统设计为:系统启动后,泵1 首先进入变频运行,当出现压力上限时,变频泵切换为工频,启动另一台泵变频运行,当出现压力下限时,工频泵切除,仅又变频泵工作,系统程序设计流程图。4B7a9QFw9h图4.1变频恒压供水系统梯形图设计流程图4.2 操作说明书SB1为启动按钮SB2为停机按钮HL1g灯)为泵1变频运行HL2勾灯)为泵1工频运行HL3勾灯)为泵2工频运行HL4t灯)为泵2变频运行HL5为水泵机组过载报警指示灯HL6为VVVF故障报警指示灯HR1 为系统故障报警警铃水 泵机组启动后,泵1 首先进入运行状态当 上述故障出现其一,系统立即停止,并报警5 结术语近年来
43、国内高层建筑不断兴建,它的特点是高度高、层数多、体量大。面积可达几万平方M到几十万平方M这些建筑都是一个个庞然大物,高高的耸 立在地面上,这是它的外观,而随之带来的内部的建筑设备也是大量的。为了提高设备利用率,合理地使用能源,加强对建筑设备状态的监视等,自然地就提出了自动化控制系统。ix6iFA8xoX在短短的几年内,调速恒压供水系统经历了一个逐步完善的发展过程,早期的单泵调速恒压系统逐渐为多泵系统所代替。自动化恒压供水系统的飞跃发展给我国的小区供水带来了很大的便利。它充分利用了变频软启动和PLC技术的相结合实现一拖多泵的供水系统。PLC编程在工业领域更适用,它通过梯形图编程、它更容易被人们理
44、解。PID调节器以及简易可编程控制器的功能都综合进变频器内,形成了带有各种应用宏的新型变频器。由于PID 运算在变频器内部,这就省去了对可编程控制器存贮容内部,这就省去了对可编程控制器存贮容量的要求和对PID 算法的编程,而且PID 参数的在线调试非常容易,这不仅降低了生产成本,而且大大提高了生产效率。自从通用变频器问世以来,变频调速技术在各个领域得到了广泛的应用。变频调速恒压供水设备以其节能、安全、高品质的供水质量等优点,使我国供水行业的技术装备水平从90 年代初开始经历了一次飞跃。wt6qbkCyDE恒压供水调速系统的这些优越性,引起国内几乎所有供水设备厂家的高度重视,并不断投入开发、生产
45、这一高新技术产品。目前正向着高可靠性、全数字化微机控制,多品种系列化的方向发展。追求高度智能化,系列标准化是未来供水设备适应城镇建设成片开发楼宇、网络供水调度和整体规划要求的必然趋势。Kp5zH46zRk6 参考文献1 魏连荣.变频器应用技术及实例解读.北京:化学工业出版社,2008.4: 73-1332 王占奎主编. 变频调速应用百例M. 科学出版社,1999.43 赵永键主编. 单片机变频调速恒压供水系统M , 1996.24 常斗南主编. 李全利 . 可编程序控制器原理、应用、实验M.1998.115 康宇峰主编. 全自动电厂入煤采样机电气控制系统的研制M. 社, 1999.106廖常初.PLC程及应用.北京:机械工业出版社,20037 邓星钟主编. 机电传动控制M. 华中科技大学出版社,2002.58 S7-200 中文系统手册M. 西门子公司,2002.69廖常初主编.PLC编程及应用M.机械工业出版社,2002.410 金以慧主编. 过程控制M. 清华大学出版社,1993.411 韩安荣.通用变频器及其应用.北京:机械工业出版社,2000
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