第一篇:基于ABB變頻器的恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
基于ABB變頻器的恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
齊亞德·阿西·奧貝德,納斯里蘇萊曼和M.N.哈米頓
博特拉大學(xué)工程學(xué)院,電氣與電子工程部
摘要
變頻器恒壓供水系統(tǒng)是一個比傳統(tǒng)供水方式更加高效,節(jié)能的解決方案,相對傳統(tǒng)方式能夠節(jié)能50%以上。根據(jù)在特定的速度下,出水口和管道內(nèi)水壓與電機(jī)轉(zhuǎn)速和運(yùn)動頻率之間的關(guān)系這一性能,可以實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速恒壓供水。這里介紹了恒壓供水系統(tǒng)中使用ABB的ACS510驅(qū)動器和控制器。實(shí)際運(yùn)行表明,所設(shè)計(jì)的系統(tǒng),可以在誤差允許的范圍內(nèi),實(shí)現(xiàn)對設(shè)定的壓力進(jìn)行跟蹤。假如一年工作8000小時,該系統(tǒng)可比閥門節(jié)流方式降低能耗54.4%。
1.引言
無論是在生產(chǎn)上還是生活上,恒壓供水系統(tǒng)被廣泛使用。相比傳統(tǒng)的水塔和高水箱的方式,新的變頻恒壓供水供電系統(tǒng)具有設(shè)備投資少,系統(tǒng)的穩(wěn)定性強(qiáng),自動化程度高的優(yōu)勢。該泵是一個典型的平方轉(zhuǎn)矩類負(fù)載,這意味著它的扭矩和速度的平方成正比,和流動速度成正比,因此功率損耗是和速度是成正比的。當(dāng)使用節(jié)流閥方式時,無論閥門開度如何,電機(jī)始終為額定轉(zhuǎn)速。假設(shè)供水系統(tǒng)是理想態(tài),閥門開度為80%,在這一點(diǎn)上,速度為n1,功率為p。在相同的情況下,當(dāng)涉及到變頻的方式,不僅降低電機(jī)額定轉(zhuǎn)速的80%,而保持閥全開能滿足供水需求。與這一點(diǎn)上的功率損耗P2與P1具有下列關(guān)系,p2?n2??0.8n1????????0.512????p1?n1??n1?(1)33從公式(1)可以看出,與傳統(tǒng)供水方式相比,閥門的開度是80%,變頻控制方式損耗功率只有傳統(tǒng)方式的0.512倍。通常情況下,電動機(jī)的容量因留有一定的余量而比實(shí)際需求更大,也就是說電機(jī)不能正常工作在額定狀態(tài)和速度達(dá)不到最高,即使是在用水高峰期。變頻恒壓供水系統(tǒng)節(jié)能潛力巨大。本文所設(shè)計(jì)的供水系統(tǒng)運(yùn)行了半年多,相比傳統(tǒng)的方式,本系統(tǒng)節(jié)能54.4%。目前,形成廣泛的變頻恒壓供水系統(tǒng)由PLC,單片機(jī),其他特殊控制器加逆變器這些額外的控制器不僅增加了成本,而且還系統(tǒng)的故障率。在本文中,我們要設(shè)計(jì)一個恒壓供水系統(tǒng),并根據(jù)實(shí)際運(yùn)行結(jié)果證明,舍棄專用控制器只使用逆變器還可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的恒壓供水,達(dá)到同樣的節(jié)能。
2.恒壓原理
2.1、供水系統(tǒng)的特點(diǎn)
供水系統(tǒng)的特點(diǎn)如圖1所示,保持閥門打開不變,電機(jī)速度改變,反映揚(yáng)程H和流量Q之間的關(guān)系。保持電機(jī)轉(zhuǎn)速不變,改變閥門的開度,反映揚(yáng)程H和流量Q之間的關(guān)系。在揚(yáng)程和流量的變化交匯點(diǎn),系統(tǒng)同時滿足兩者,水消耗和水供給達(dá)到平衡,從而可以穩(wěn)定運(yùn)行。交叉點(diǎn)被稱為供水系統(tǒng)的工作點(diǎn),用水量是根據(jù)用戶的需要隨時間變化的。因此供水系統(tǒng)的任務(wù)是準(zhǔn)確控制水流,使流量與耗水量動態(tài)平衡,以確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
圖1 供水系統(tǒng)工作點(diǎn)特性,H是指供水系統(tǒng)的揚(yáng)程,Q是系統(tǒng)的流量。2.2、變頻供水系統(tǒng)的原理
從上一節(jié)中,供水系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行壓力不變可以實(shí)現(xiàn)對供水流量的精確控制。當(dāng)閥門開度不變,改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速可以改變流量。電機(jī)轉(zhuǎn)速n與頻率f的關(guān)系,其中p是極對數(shù),s為轉(zhuǎn)差率。公式(2)n?(2)60f?1?s?p
根據(jù)改變電機(jī)的電源頻率變化的速度,然后改變供水流量,這是變頻供水系統(tǒng)的原則。
3.變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
3.1、耗水量的計(jì)算和分析
居住區(qū)用水量主要包括生活,消防用水,綠化用水和其他不確定水等幾部分組成。生活用水量是最重要的用水需求分析依據(jù),因?yàn)樯钣盟伎傆盟康谋壤罡?。根?jù)建筑學(xué)標(biāo)準(zhǔn)供水流量的計(jì)算方法——公式(3),作為流量最高時的水流量。
KhQd3Qh?mhT(3)
Qh是在一個小時內(nèi),水的最大消耗量,它的單位是立方米/小時。Qd是一天的水流量,假設(shè)住宅區(qū)有600戶居民,平均每戶3.5個人,人口總數(shù)為2100個人。根據(jù)城市住宅標(biāo)準(zhǔn):在日常生活中每人不應(yīng)該少于230升的供水量,在這個系統(tǒng)里,我們假設(shè)每人300升,照公式(3)所示,Qd是630立方米。Kh是小時變化系數(shù),這意味著一天中最大小時用水量比例高于平均一小時的用水量,在我們的城市的Kh可以選擇為2.5。T是在一天中的水的使用時間,選擇為20小時。然后可以計(jì)算出Qh值是78.75立方米/小時。居住最高的12層,根據(jù)每一層3.5米高,則揚(yáng)程為48米的水泵滿足要求。泵和電機(jī)的效率和系統(tǒng)的免稅額的綜合考慮,選擇三個45KW泵能滿足供水需求。3.2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的原理如圖2所示。系統(tǒng)由控制器,執(zhí)行器和檢測環(huán)節(jié)組成,形成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。變頻器作為整個系統(tǒng)的控制核心,根據(jù)一個給定的壓力和泵速變化頻率及泵轉(zhuǎn)速之間的偏差,實(shí)現(xiàn)精確的壓力控制。變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的主電路如圖3所示。圖2.變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)示意圖。它是由逆變器,水泵電機(jī)和壓力表組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)。
圖3 恒壓供水系統(tǒng)ACS510主電路是系統(tǒng)的控制核心,它的輸出是直接到三臺電機(jī),根據(jù)實(shí)際壓力反饋決定應(yīng)該是啟動電機(jī)還是啟動變頻電機(jī)。
根據(jù)變頻器的輸出第一個泵變頻啟動,當(dāng)水壓不足,變頻泵改工頻運(yùn)行,變頻啟動第二個泵,如果水壓壓仍不足,第二臺泵工頻運(yùn)行,變頻啟動第三泵。通過調(diào)整到泵的數(shù)量和調(diào)整水泵電動機(jī)速度,實(shí)現(xiàn)恒壓供水。該系統(tǒng)不使用單獨(dú)的控制器,但通過變頻器內(nèi)置PID調(diào)節(jié)功能,所以在硬件配置,根據(jù)住宅區(qū)的實(shí)際用水需求,系統(tǒng)由一個逆變器,三個45KW水泵電機(jī),一個遠(yuǎn)程壓力傳感器,6個交流接觸器,空氣斷路器和中間繼電器和指示燈等輔助設(shè)備組成。選擇ABB公司的ACS510,ACS510-01-088A-4系列標(biāo)準(zhǔn)變頻器,系統(tǒng)I / O接線板如圖4所示。
Fig.4變頻器I/O接線圖。該系統(tǒng)分為手動運(yùn)行方式和自動運(yùn)行方式,當(dāng)系統(tǒng)手動運(yùn)行,AI1是電機(jī)的給定速度,AI2壓力傳感器反饋的實(shí)際壓力值,它是變頻器輸出頻率的重要依據(jù)。
4.系統(tǒng)運(yùn)行測試
4.1、出水口壓力
系統(tǒng)已投入運(yùn)行超過半年,現(xiàn)在仍然運(yùn)行穩(wěn)定,該恒壓供水系統(tǒng)能夠滿足要求。圖5所示為站點(diǎn)觀察到一天不同時間出水口壓力的記錄曲線。從圖5可知,根據(jù)實(shí)際需求,不斷改變該系統(tǒng)的設(shè)定值,系統(tǒng)反饋值成功地實(shí)現(xiàn)了對設(shè)定壓力的跟蹤。為了保護(hù)電機(jī),減少瞬間電流沖擊,當(dāng)電機(jī)加速和減速。變頻器參數(shù)的上升和下降時間設(shè)置長為60秒。由于水流量變化的時刻和壓力值波動兩個原因,壓力設(shè)定值和實(shí)際有一些偏差,但偏差在可接受的范圍內(nèi)。
圖5.實(shí)時壓力曲線,X軸表示一天的運(yùn)行時間,Y軸表示實(shí)際的反饋和設(shè)定壓力
值,他們都滿足恒壓供水。
4.2、節(jié)能效果
系統(tǒng)運(yùn)行半年多,約50%的時間系統(tǒng)工作在80%的額定轉(zhuǎn)速下,30%的時間在70%額定轉(zhuǎn)速下工作,20%時間在60%額定轉(zhuǎn)速下工作。假設(shè)系統(tǒng)全年8000工作小時,用單向閥控制消耗電力359兆瓦時,而使用頻率控制系統(tǒng)消耗電力為164兆瓦時,節(jié)約能源54.4%。根據(jù)發(fā)出1兆瓦時電力二氧化碳排放量為0.5噸計(jì)算,變頻恒壓控制系統(tǒng)每年可減少二氧化碳排放量97噸。
5.結(jié)論
系統(tǒng)投入使用,已超過六個月,仍能穩(wěn)定運(yùn)行。并能滿足一個住宅小區(qū)的水供。通過使用變頻調(diào)速控制之前和之后的功耗比較,所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)節(jié)能效果明顯,是一種有效和可行的恒壓供水計(jì)劃。這種設(shè)計(jì)節(jié)省了目前廣泛使用的PLC,以及其他特殊的控制器,但需使用內(nèi)置PID頻率調(diào)整功能的變頻器,變頻器成為控制系統(tǒng)的控制器和驅(qū)動器,由于不使用PLC或其他特殊的控制器,使系統(tǒng)成本降低顯著,操作更簡單,更易于維護(hù)和減少系統(tǒng)的故障。
第二篇:變頻器恒壓供水教學(xué)演示系統(tǒng)設(shè)計(jì)
變頻器恒壓供水教學(xué)演示系統(tǒng)設(shè)計(jì).txt31巖石下的小草教我們堅(jiān)強(qiáng),峭壁上的野百合教我們執(zhí)著,山頂上的松樹教我們拼搏風(fēng)雨,嚴(yán)寒中的臘梅教我們笑迎冰雪。本文由shinyqb123貢獻(xiàn)
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第 31 卷第 2 期 2010 年 2 月
通化師范學(xué)院學(xué)報(bào) JOURNAL OF TONGHUA TEACHERS COLLEGE Vol 31 №2.Feb.2010 變頻器恒壓供水教學(xué)演示系統(tǒng)設(shè)計(jì)
王立忠 ,王廣德 ,劉洪波 ,韓 ,孟昭暉 ,叢
強(qiáng) 琳(吉林師范大學(xué) 信息技術(shù)學(xué)院 ,吉林 四平136000)摘 : 為了鍛練學(xué)生的職業(yè)技能 ,在分析和比較國內(nèi)外供水自動控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上 , 結(jié)合城市供水的現(xiàn) 要 狀 ,設(shè)計(jì)了一套以變頻調(diào)速技術(shù)為基礎(chǔ)的恒壓供水控制系統(tǒng).該系統(tǒng)綜合運(yùn)用繼電控制技術(shù)、變頻調(diào)速技術(shù)以及自動控制技術(shù) , 實(shí) 現(xiàn)了恒壓供水的參數(shù)整定 ,保證了供水系統(tǒng)維持在最佳運(yùn)行狀況 ,同時培養(yǎng)了學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力和對專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣.關(guān)鍵詞 : 恒壓供水;變頻調(diào)速;節(jié)能 中圖分類號 : T M301.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 : A 文章編號 : 1008002310),男 ,吉林公主嶺人 ,碩士 ,吉林師范大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院副教授.傳統(tǒng)的小區(qū)供水方式有恒速泵加壓供水、水塔 高位水箱供水、氣壓罐供水等.這些傳統(tǒng)的供水方式 不同程度的存在效率低、可靠性差、自動化程度不高 等缺點(diǎn) ,難以適應(yīng)當(dāng)前人們生活中供水的需要.目前 的供水方式正朝著高效節(jié)能、自動可靠方向發(fā)展.因 此開發(fā)自動的變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng) , 越來越受到 人們的重視.為滿足供水質(zhì)量的要求 , 降低能耗 , 實(shí) 現(xiàn)全自動、可靠穩(wěn)定的供水 ,利用變頻恒壓供水具有 全自動恒壓運(yùn)行、自動工頻運(yùn)行、遠(yuǎn)程手動控制和現(xiàn) 場手動控制等功能.結(jié)合學(xué)生職業(yè)技能訓(xùn)練 , 在教師指導(dǎo)下學(xué)生設(shè) 計(jì)并安裝調(diào)試變頻恒壓供水系統(tǒng) , 可以鍛煉學(xué)生的 綜合設(shè)計(jì)能力和工程意識.作為教學(xué)演示系統(tǒng)也可 以通過演示效果激發(fā)學(xué)生對專業(yè)知識興趣 , 了解變 頻器的應(yīng)用方法.系統(tǒng)通過對變頻器內(nèi)置 P I 模塊參數(shù)的預(yù)置 , D 利用遠(yuǎn)程壓力表的水壓反饋量 ,構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng) ,根據(jù) 用水量的變化 ,在全流量范圍內(nèi)利用變頻泵的連續(xù) 調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)恒壓供水.1 變頻恒壓供水演示系統(tǒng)的構(gòu)成 [14] 成.系統(tǒng)構(gòu)成如圖 1 所示.變頻恒壓供水系統(tǒng)能 夠?qū)崿F(xiàn)水泵的軟啟動 , 進(jìn)而減小水泵啟動時的沖擊
系統(tǒng)啟動時首先閉合空氣開關(guān) , 把轉(zhuǎn)換開關(guān)達(dá) 到變頻位置 ,三相交流電通過開關(guān)送到交流接觸器 和熱繼電器加載到變頻器上 , 變頻器輸出驅(qū)動變頻 電機(jī)啟動運(yùn)行 ,把蓄水池的水抽到上水池中 ,在此過 ?23? 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://004km.cnki.net 1
All rights
第三篇:PLC與變頻器控制恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
PLC與變頻器控制恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
隨著變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展和人們對生活飲用水品質(zhì)要求的不斷提高,變頻恒壓供水系統(tǒng)已逐漸取代原有的水塔供水系統(tǒng),廣泛應(yīng)用于多層住宅小區(qū)生活消防供水系統(tǒng)。然而,由于新系統(tǒng)多會繼續(xù)使用原有系統(tǒng)的部分舊設(shè)備(如水泵),在對原有供水系統(tǒng)進(jìn)行變頻改造的實(shí)踐中,往往會出現(xiàn)一些在理論上意想不到的問題。本文介紹的變頻控制恒壓供水系統(tǒng),是在對一個典型的水塔供水系統(tǒng)的技術(shù)改造實(shí)踐中,根據(jù)盡量保留原有設(shè)備的原則設(shè)計(jì)的,該系統(tǒng)很好的解決了舊設(shè)備需要頻繁檢修的問題,既體現(xiàn)了變頻控制恒壓供水的技術(shù)優(yōu)勢,同時有效的節(jié)省了資金。
1、系統(tǒng)介紹
變頻恒壓供水系統(tǒng)原理,它主要是由PLC、變頻器、PID調(diào)節(jié)器、TC時間控制器、壓力傳感器、液位傳感器、動力控制線路以及3臺水泵等組成。用戶通過控制柜面板上的指示燈和按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)來了解和控制系統(tǒng)的運(yùn)行。
通過安裝在出水管網(wǎng)上的壓力傳感器,把出口壓力信號送入PID調(diào)節(jié)器,經(jīng)運(yùn)算與給定壓力參數(shù)進(jìn)行比較,得出一調(diào)節(jié)參數(shù),送給變頻器,由變頻器控制水泵的轉(zhuǎn)速,調(diào)節(jié)系統(tǒng)供水量,使供水系統(tǒng)管網(wǎng)中的壓力保持在給定壓力上;當(dāng)用水量超過一臺泵的供水量時,通過PLC控制器加泵。根據(jù)用水量的大小由PLC控制工作泵數(shù)量的增減及變頻器對水泵的調(diào)速,實(shí)現(xiàn)恒壓供水。當(dāng)供水負(fù)載變化時,輸入電
機(jī)的電壓和頻率也隨之變化,這樣就構(gòu)成了以設(shè)定壓力為基準(zhǔn)的閉環(huán)控制系統(tǒng)。
同時系統(tǒng)配備的時間控制器和PID控制器,使其具有定時換泵運(yùn)行功能(即鐘控功能,由時間控制器實(shí)現(xiàn))和雙工作壓力設(shè)定功能(PID控制器和時間控制器實(shí)現(xiàn))。此外,系統(tǒng)還設(shè)有多種保護(hù)功能,尤其是硬件/軟件備用水泵功能,充分保證了水泵的及時維修和系統(tǒng)的正常供水。、工作原理
2.1 運(yùn)行方式該系統(tǒng)有手動和自動兩種運(yùn)行方式: ⑴.手動運(yùn)行
按下按鈕啟動或停止水泵,可根據(jù)需要分別控制1#-3#泵的啟停。該方式主要供檢修及變頻器故障時用。⑵.自動運(yùn)行
合上自動開關(guān)后,1#泵電機(jī)通電,變頻器輸出頻率從0Hz上升,同時PID調(diào)節(jié)器接收到自壓力傳感器的標(biāo)準(zhǔn)信號,經(jīng)運(yùn)算與給定壓力參數(shù)進(jìn)行比較,將調(diào)節(jié)參數(shù)送給變頻器,如壓力不夠,則頻率上升到50Hz,1#泵由變頻切換為工頻,啟2#變頻,變頻器逐漸上升頻率至給定值,加泵依次類推;如用水量減小,從先啟的泵開始減,同時根據(jù)PID調(diào)節(jié)器給的調(diào)節(jié)參數(shù)使系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行。
若有電源瞬時停電的情況,則系統(tǒng)停機(jī);待電源恢復(fù)正常后,系統(tǒng)自動恢復(fù)運(yùn)行,然后按自動運(yùn)行方式啟動1#泵變頻,直至在給定水壓值上穩(wěn)定運(yùn)行。
變頻自動功能是該系統(tǒng)最基本的功能,系統(tǒng)自動完成對多臺泵軟起動、停止、循環(huán)變頻的全部操作過程。
3、電路圖
NL1L2L3QSFU1FU2FU3U1V1W1U2V2W2U3V3W3QSKM0U1V1W19變5頻器34U2V2W2KM2KM1KM3KM5PLC傳感器KM4KM6FR1FR2FR3M13~M23~M33~
4、制電路圖
5、原理圖
6、控制流程圖
7、結(jié)語
在供水系統(tǒng)中采用變頻調(diào)速運(yùn)行方式,系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際設(shè)定水壓自動調(diào)節(jié)水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速或加減泵,使供水系統(tǒng)管網(wǎng)中的壓力保持在給定值,以求最大限度的節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)資,并使系統(tǒng)處于可靠運(yùn)行的狀態(tài),實(shí)現(xiàn)恒壓供水;減泵時采用“先啟先?!钡那袚Q方式,相對于“先啟后?!狈绞?,更能確保各泵使用平均以延長設(shè)備的使用壽命;同時針對所用3臺電泵使用多年、需要定期進(jìn)行檢修的實(shí)際情況,增加了硬件/軟件備用功能,有效延長了設(shè)備的使用壽命;壓力閉環(huán)控制,系統(tǒng)用水量任何變化均能使供水管網(wǎng)的服務(wù)壓力保持給定,大大提高了供水品質(zhì);變頻器故障后仍能保障不間斷供水,同時實(shí)現(xiàn)故障消除后自啟動,具有一定的先進(jìn)性。目前該系統(tǒng)已投入使用,效果明顯。
第四篇:基于PLC與變頻器的恒壓供水系統(tǒng)
基于PLC與變頻器的恒壓供水系統(tǒng)
摘要:闡述了恒壓供水的構(gòu)成框圖、工作原理及軟件構(gòu)成,側(cè)重于給出恒壓供水的實(shí)現(xiàn)思路。
關(guān)鍵詞:PLC 變頻器 恒壓供水
中圖分類號:TM921.51 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-9416(2014)04-0018-01
PLC作為新一代工業(yè)自動化控制裝置,具有可靠性高、編程簡單、通用性好、維護(hù)簡單等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于冶金、化工、機(jī)械、電子、電力等幾乎所有的工業(yè)領(lǐng)域;觸摸屏技術(shù)的發(fā)展,也為人機(jī)對話提供了良好的平臺。
我公司大部分設(shè)備需用循環(huán)冷卻水,但又受生產(chǎn)淡旺季、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變化等因素的影響,經(jīng)常出現(xiàn)冷卻水供應(yīng)、使用的不平衡,這主要表現(xiàn)在冷卻水管網(wǎng)水壓上,用水量大時,水壓偏低、流量偏小;用水量小時,水壓則偏高、流量偏大。將其控制系統(tǒng)進(jìn)行改造,采用PLC、變頻器、觸摸屏等控制后,不但解決了上述水壓不穩(wěn)的問題,還有操作界面友好、節(jié)能降耗、降低維護(hù)成本等優(yōu)點(diǎn)。構(gòu)成框圖
該系統(tǒng)由觸摸屏、PLC、變頻器、壓力變送器等組成,其構(gòu)成框圖如圖1所示。
PLC:采用三菱FX1N-24MR,且選用配套的FX0N-3A模塊,采集冷卻水供水總管上的水壓信號,并將其轉(zhuǎn)換為4~20mA的電信號給PLC。變頻器:采用三菱FR-A540系列。觸摸屏:采用三菱F930GOT,顯示設(shè)定水壓、實(shí)際水壓、水泵的運(yùn)行時間、轉(zhuǎn)速、報(bào)警信號等。工作原理
公司冷卻水供應(yīng)由2個泵組成,安裝在公司冷卻水供水總管上的壓力變送器,采集水壓信號,并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柦oPLC,PLC將該信號與觸摸屏上的設(shè)定值進(jìn)行比較并計(jì)算,并將結(jié)果輸出給變頻器,控制變頻器的頻率值,從而控制水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速,進(jìn)而控制冷卻水的壓力。如用水量增大,1#泵轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速也無法滿足工藝要求時,系統(tǒng)自動將1#泵切換到工頻電網(wǎng)上,同時啟動、調(diào)節(jié)2#泵,直到采集到的水壓穩(wěn)定在水壓設(shè)定值。如用水量減小,2#泵運(yùn)行到下限頻率時,系統(tǒng)自動將1#泵停運(yùn),2#泵繼續(xù)通過變頻器調(diào)節(jié)水壓。此時,如用水量又增大,2#泵轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速也無法滿足工藝要求時,系統(tǒng)自動將2#泵切換到工頻電網(wǎng)上,同時啟動、調(diào)節(jié)1#泵,直到采集到的水壓穩(wěn)定在水壓設(shè)定值。如此循環(huán),實(shí)現(xiàn)自動恒壓供水。系統(tǒng)軟件
系統(tǒng)的軟件包括變頻器參數(shù)設(shè)定和PLC程序設(shè)計(jì)。
3.1 變頻器參數(shù)設(shè)定
變頻器變頻運(yùn)行,當(dāng)水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速過低時,容易形成“空轉(zhuǎn)”現(xiàn)象,所以將其變頻下限設(shè)為20Hz;水泵電機(jī)可高速運(yùn)行至額定功率(50Hz),所以將其變頻上限設(shè)定為50Hz。除此之外,變頻器還自帶欠壓保護(hù)、過壓保護(hù)、過載保護(hù)等功能,當(dāng)電網(wǎng)電壓異?;蛩贸霈F(xiàn)異常時可及時發(fā)出警報(bào)。
3.2 PLC程序設(shè)計(jì)
PLC的程序設(shè)計(jì)包括手動控制和自動控制的程序設(shè)計(jì),手動部分是通過按鈕控制水泵電機(jī)在工頻下的運(yùn)行與停止,供調(diào)試、維修用;自動控制程序采用PID調(diào)節(jié)指令,在此不作詳細(xì)論述。系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)
(1)冷卻水壓力可根據(jù)產(chǎn)品工藝要求在可設(shè)范圍內(nèi)任意設(shè)定,并將當(dāng)前實(shí)際壓力與設(shè)定壓力顯示在觸摸屏上。(2)水泵電機(jī)啟動由變頻器控制,避免了直接啟動的大電流給供電電網(wǎng)的沖擊,既避免了對周邊設(shè)備的影響,也能延長水泵電機(jī)的有效使用壽命。(3)工作泵與備用泵輪換運(yùn)行,保證各泵有基本相同的運(yùn)行時間,避免了因備用泵長期不用而發(fā)生的銹蝕現(xiàn)象。(4)有效降低水泵電機(jī)的運(yùn)行能耗,節(jié)電率至少可達(dá)30%。結(jié)語
該控制系統(tǒng)具有功能強(qiáng)大、性能穩(wěn)定、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn),硬件品牌可根據(jù)個人實(shí)際情況合理選用,稍作改進(jìn),可廣泛用于生活供水、消防供水、中央空調(diào)系統(tǒng)、集中供熱等供水系統(tǒng)。
參考文獻(xiàn)
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第五篇:ABB變頻器ACS550的幾種使用方法總結(jié)
ABB變頻器ACS550的幾種使用方法總結(jié)
a.外部按鈕啟??刂?,外接電位器調(diào)速
變頻器出廠默認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)宏,在接線無誤的情況下,只要查看一下參數(shù)1001,確認(rèn)為1;1601確認(rèn)為0即可(不需要正反轉(zhuǎn)的情況下)。
b.如果牽引機(jī)等需要正反轉(zhuǎn)的,在標(biāo)準(zhǔn)宏控制下,只要設(shè)定參數(shù)1001為9,1003為3即可。
c.行星切割鋸(公轉(zhuǎn)電機(jī)為恒速),在標(biāo)準(zhǔn)宏控制下,只要設(shè)定參數(shù)1201為6,1202為一個固定頻率,如20HZ,即可。
端子11,12號短接,10號與13號和18號經(jīng)過中間繼電器控制通斷。
d.外部按鈕啟停控制,變頻器控制面板調(diào)速
在標(biāo)準(zhǔn)宏控制下,設(shè)定參數(shù)1001為1,1103為0即可。如果是用英文面板操作,需要在REF狀態(tài)下使用(即調(diào)出REF后按下確認(rèn)鍵,再用上下箭頭調(diào)速)。
e.變頻器面板啟??刂疲饨与娢黄髡{(diào)速
在標(biāo)準(zhǔn)宏控制下,設(shè)定參數(shù)1001為8,1103為1即可。
f.變頻器面板啟停控制,變頻器控制面板調(diào)速
在標(biāo)準(zhǔn)宏控制下,設(shè)定參數(shù)1001為8,1103為0即可。