变频器恒压供水接线.docx
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变频器恒压供水接线
第一篇
一、接线:
按图所示的电路,连接空气开关、漏电开关、电源,检查接线无误后,合上空气开关,变频器上电,数码管显示0.0。
关掉电源,电源指示灯熄灭后,再连接电机、起停开关、远程压力表、限流电阻等,变频器和电动机接地端子可靠接地,并仔细检查。
压力表选用YTZ-150电位器式远程压力表,安装在水泵的出水管上,该压力表适用于一般压力表适用的工作环境场所,既可直观测出压力值,又可以输出相应的电信号,输出的电信号传至远端的控制器。
压力表有红、黄、蓝三根引出线。
压力表电气技术参数:
电阻满量程:
400Ω(蓝、红);零压力起始电阻值:
≤20Ω(黄、红);满量程压力上限电阻值:
≤360Ω(黄、红);接线端外加电压:
≤10V(蓝、红)
二、开环调试:
检查接线无误后,合上空气开关和漏电开关,变频器上电,数码管显示0.0,按JOG键,检查水泵的转向,若反向,改变电机相序。
按运行键RUN,运行指示灯亮(绿色),顺时针方向旋转键盘旋钮,输出频率上升,观察压力表的压力指示,同时用万用表直流电压档测量变频器端子VF和GND之间电压值,随着变频器输出频率升高,压力增加,VF和GND之间的反馈电压上升,记录下将要设定的恒定压力(比如5Kg)对应的反馈电压值(比如3.1V)。
按停车键STOP,变频器减速停车。
三、闭环变频恒压运行:
合上起停开关,变频器运行指示灯亮,输出频率从0.0Hz到达30.0Hz后,根据用水情况自动调节,保证出水口的压力恒定为5Kg。
增大F4.06的参数设定值,出水口的压力增加,减小F4.06的参数设定值,出水口的压力降低。
第二篇
一、前言
目前,应用最广泛的变频恒压供水系统是水泵出口压力恒定系统,其工作原理是在水泵出水口安装压力传感器,将测定的压力值转换成电信号输入压力控制器,压力控制器根据设定压力值及测定压力之间的差值,通过PI调节运算后,控制变频器,调节水泵的转速,使水泵出口压力保持恒定。
这种控制系统电控部分较简单,国内外采用广泛。
缺点是仍有小量能量浪费且不能反映水流通过给水管网时,管网阻力持性的变化。
所以当用水低峰时,虽然由于转速的改变水泵扬程能保持恒定不再升高,但管道最末端的出口水压将高于其所需的流出水头。
采用泵出口变压力控制系统,则可解决以上的不足,即泵出口的设定压力随用水量的变化而变化,使管道最末端的出口水压恒定在其所需的流出水头。
ABB公司的ACS510系列变频器是专为风机、水泵控制系统设计的,其中参数“给定增量8103、8104和8105”可完成泵出口变压力控制功能。
二、ACS510中的变压力控制部分参数设置
在多台并联泵供水系统中,随着泵的运行数量的增加,流量会成倍的增大,管道阻力会迅速增高。
如果随着流量的变化,增减恒压控制系统的设定压力,做到小流量小压力,大流量大压力,则可以最大限度的较少管道阻力对管道出口压力的影响,并且提高了节能比例。
ABB公司的ACS510系列变频器就提供了上述功能。
在ACS510中,参数8103、8104、8105是给定增量参数,他们的作用是每多开启一台辅机泵,就在原来的给定值上叠加一个增量。
示例:
ACS 510 控制7台并联的水泵为管道供水,保持管道压力恒定。
由参数4011(内部设定值) 设定恒定压力给定,控制管网压力。
用水量比较小时,只有调速泵运转。
随着用水量增加,起动辅助泵恒速运行,先起动第一台,如果用水量仍在增加,起动第二台。
随着水流量的增加,管道的首端(测量点)和末端的压力差也在增加。
随着辅泵依次起动,给定增量需要按照下面方法设定,来弥补增加的压力差,补偿了管道末端压力的下降。
当第一台辅泵运行,给定增量为参数8103(给定增量1)。
当两台辅泵运行,给定增量为参数8103(给定增量1)加上参数8104(给定增量2)。
当三台辅泵运行,给定增量为参数8103(给定增量1)加上参数8104(给定增量2)加上 8105(给定增量3)。
当四台辅泵运行,给定增量为参数8103(给定增量1)加上参数8104(给定增量2)加上 2 * 参数8105(给定增量3)。
当五台辅泵运行,给定增量为参数8103(给定增量1)加上参数8104(给定增量2)加上3 * 参数8105 (给定增量3)。
当六台辅泵运行,给定增量为参数8103(给定增量1)加上参数8104(给定增量2)加上4 * 参数8105(给定增量3)。
三、结束语
本文介绍的水泵出口变压力控制系统,改进了现在广泛应用的恒压供水系统的一些缺点,减小了管道末端出口压力的波动,且提高了节能比例。
在实际工程中有一定的应用价值。
第三篇
一、 引言
交流变频调调速技术以其卓越的调速性能、显著的节电效果以及在国民经济领域的广泛适用性,已被公认为是一种最有前途的调速方式。
在能源日益紧张的今天,变频器作为交流调速的一种主要手段,在工业生产中取得越来越广泛的应用。
本文介绍的闭环恒压供水系统采用三垦SAMCO-vm05型变频器实现,详细叙述了其实现闭环控制的内藏PID功能主要参数设置及闭环调试方法。
二、闭环供水系统的原理
该闭环系统应用于工厂的生产用水,其目的是向车间提供连续的水压稳定的水。
图1是供水系统框图。
它主要由变频控制箱、超压排流阀、液位传感控制器、压力传感器等组成。
系统中,1#泵为恒速泵,2#泵为变频调速泵。
正常工作时,由1#泵抽取河水,经净化后直接供生产车间,由于1#水泵供水量总大于车间用水量,因此设置了超压排流阀,当管道水压超过设定水压时,排流阀开始工作,多余的净化水被排到水池中,当水池水位到达水位上限时,系统控制1#泵停机,同时启动2#泵,由变频器控制2#泵向车间供水,当水池水位下降到水位下限时,2#泵停止工作,1#泵启动运行,如此循环。
图1闭环恒压供水系统框图
三、变频器闭环控制
变频器用于2#泵的控制,即在抽取水池水时,根据用水管网压力的变化,通过变频器实现自动跟踪来调节水泵电机的转速,保持用水管网压力稳定。
三垦通用变频器SAMCO-vm05为用户实现闭环控制提供了内藏的PID功能,它能将外部变送器输入的模拟信号(4~20mA、0~5V、0~10V)反馈输入到变频器,并取得及变频器设定频率指令之间的偏差,进行P(比例)、I(积分)、D(微分)控制,从而使负载一侧的动作跟随指令值的变化而改变。
1.硬件原理
闭环控制的硬件原理如图2所示。
压力传感变送器将管网水压信号转变成4~20mA电流信号作为反馈输入到变频器的IRF/VRF2端子,外部压力设定器将指定的压力(0~1.0Mpa)转变为0~10V电压信号输入到变频器VRF1端子。
变频器根据给定值及反馈值的偏差量进行PID控制,输出频率控制电机的转速,从而使系统处于稳定的工作状态,管网水压保持恒定。
2.闭环控制的相关功能代码及参数
图2闭环控制的硬件原理图
变频器的功能参数很多,这里只介绍及PID闭环控制相关的参数设置,需要说明的是SAMCO-vm05型变频器内部PID控制采样周期Ts为10ms。
Cd071=3 内藏PID控制模式:
Cd120=5 反馈信号为4~20mA电流输入;
Cd002=3 给定信号为0~10V电压;
Cd122=0.00~100.00 PID控制比例增益;
Cd123=0.00~100.00 PID控制积分增益;
Cd124=0.00~100.00 PID控制微分增益;
Cd125=1~500 反馈输入滤波时间常数。
3.设定值和反馈值的频率变换
在利用外部模拟信号作为设定值或反馈值时,输入模拟信号最小值(0V或
4mA)时频率(偏置频率)和最大值(5V或10V或20mA时的频率(增益频率)须根据其F-V特性(或F-I特性)来设定。
(1)设定值的频率变换:
外部压力设定器将压力0~1.0MP变换成电压信号0~10V输入到变频器VRF1端子,其F-V特性如图3。
因此:
偏置频率cd054=0.0Hz;增益频率cd055=50.0Hz。
(2)反馈量的频率变换:
压力传感器将管网压力0~1.0MP变换成电流信号4~20mA输入到变频器IRF/VRF2端子,其F-I特性如图4。
因此:
偏置频率cd062=-12.5Hz 增益频率cd063=50.0Hz
图3设定值的频率变换特性
图4反馈的频率变换特性
4.闭环调试步骤及方法
(1)将变频器设在开环运行模式,检测压力传感变送器反馈信号是否正常;
(2)根据传感变送器的P-I特性和变频器的F-I特性求出反馈量的偏置频率cd062和增益频率cd063;
(3)根据外部压力设定器的P-V特性和变频器的F-V特性,求出设定值的偏置频率cd054和增益频率cd055;
(4)设置负载电机可驱动的最高频率cd007和最低频率cd008,本系统中设cd007=50Hzcd008=15Hz;
(5)设置cd071=3为内置PID控制模式;
(6)增加cd122单元的比例增益直至系统开始振荡,然后取振荡时的增益的1/2来设定;
(7)增加cd123单元的积分增益直至系统开始振荡,然后取振荡时的增益的1/2来设定;
(8)微分增益在以压力、流量为对象的控制系统中,由于滞后不大,一般设置为0;
(9)滤波时间常数cd125单元的值根据实际情况来调整,以消除信号传输过程中的干扰。
5.故障处理
(1)变频器故障:
无论是从冗余设计原则还是从系统实际应用环境考虑,在变
频器发生故障时都要求不间断供水。
在本系统中,当变频器突然发生故障,变频自动运行系统自动停水并报警,然后2#泵进入工频运行,当然工频运行时,管网压力不能自动控制,只能作为短时应急工作方式。
(2)水位检测故障:
水池的水位信号采用浮子式液位控制器检测,为防止液位控制器失灵,对水池低水位采用双下限两路触点控制,当第一个水位下限触点故障时,变频器系统设有正常停机,待水位达到第二个下限(比第一下限水位略低),系统发出报警信号,同时停止2#变频泵,启动1#工频泵。
6.结束语
在供水系统中采用变频调速运行方式,可根据用户实际用水量的变化自动调节水泵电机的转速,保持压力稳定,实现恒压供水,并且能节约能源,延长设备使用寿命,减轻工人劳动强度。
三垦通用变频器SAMCO-vm05型及SAMCO-i型为用户提供的PID控制功能,其硬件输入端子设置灵活,适用于各种传感器。
软件参数设置方便,且提供了反馈量的数字滤波功能,适合于温度、压力或流量为控制对象的闭环系统中。
目前,该系统已投入运行使用,性能稳定可靠,节能效果明显,具有一定的先进性。
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