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四川正傳機(jī)電設(shè)備有限公司
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變頻器在水設(shè)備控制系統(tǒng)的應(yīng)用案例
 變頻穩(wěn)壓給水設(shè)備控制系統(tǒng)通過(guò)測(cè)到的管網(wǎng)壓力, 經(jīng)變頻器的內(nèi)置PID調(diào)節(jié)器運(yùn)算后, 調(diào)節(jié)輸出頻率,實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)的恒壓供水。變頻器的頻率超限信號(hào)(一般可作為管網(wǎng)壓力極限信號(hào)) 可適時(shí)通知PLC進(jìn)行變頻泵邏輯切換。為防止水錘現(xiàn)象的產(chǎn)生,泵的啟停將聯(lián)動(dòng)其出口閥門(mén)。

  變頻穩(wěn)壓給水設(shè)備選型說(shuō)明

  變頻穩(wěn)壓給水設(shè)備供水系統(tǒng)主要由變頻控制柜、壓力傳感器、水泵等組成。變頻控制柜由斷路器、變頻器、接觸器、中間繼電器、PLC等組成。

  1.供水系統(tǒng)選用原則

  (1)蓄水池容量應(yīng)大于每小時(shí)******供水量。

  (2)水泵揚(yáng)程應(yīng)大于實(shí)際供水高度。

  (3)水泵流量總和應(yīng)大于實(shí)際******供水量。

  (4)變頻控制柜選型:

  用戶(hù)可根據(jù)供水量和供水高度確定水泵型號(hào)及臺(tái)數(shù),然后對(duì)控制柜進(jìn)行選型。

  2.變頻器

  根據(jù)工藝要求, 建議配用ABBA CS 600系列變頻器。ACS 600系列變頻器是ABB公司采用直接轉(zhuǎn)矩控

  制(DTC) 技術(shù), 結(jié)合諸多******的生產(chǎn)制造工藝推出的高性能變頻器。它具有很寬的功率范圍, 優(yōu)良的

  速度控制和轉(zhuǎn)矩控制特性完整的保護(hù)功能以及靈活的編程能力,較高的******性和較小的體積。

  變頻穩(wěn)壓給水設(shè)備主要技術(shù)數(shù)據(jù):

  功率范圍:2.2-3000kW

  ·電源電壓:380/400/415/440/460/480/500VAC 3相±10%;

  ·電源頻率:48-63Hz

  控制連接:2個(gè)可編程的模擬輸入(Al);1個(gè)可編程的模擬輸出(AO);5個(gè)可編程的數(shù)字輸入

  (DI);2個(gè)可編程的數(shù)字輸出(DO)。

  連續(xù)負(fù)載能力:150%In,每10分鐘允許1分鐘

  ·串行通訊能力:標(biāo)準(zhǔn)的RS-485接口可使變頻器方便地與計(jì)算機(jī)連接。

  保護(hù)特性:過(guò)流保護(hù)、12t、過(guò)壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、短路保護(hù)、接地保護(hù)、欠壓緩沖、電機(jī)欠/過(guò)載保護(hù)、堵轉(zhuǎn)保護(hù)、串行通訊故障保護(hù)、AI信號(hào)丟失保護(hù)等。外型結(jié)構(gòu)緊湊, 安裝方便。產(chǎn)品經(jīng)過(guò)多種電氣安全規(guī)范認(rèn)證, 符合GE、UL及質(zhì)量認(rèn)證體系ISO 9001和ISO 4001等。ABB變頻器獨(dú)特的直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC) 功能是目前******的電機(jī)控制方式, 它可以對(duì)所有交流電機(jī)的核心變量進(jìn)行直接控制,無(wú)需速度反饋***可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)速度和轉(zhuǎn)矩的******控制。ACS 600變頻器內(nèi)置PID、PFC、預(yù)磁通等八種應(yīng)用宏, 只需選擇需要的應(yīng)用宏, 相應(yīng)的所有參數(shù)都自動(dòng)設(shè)置,輸入輸出端子也將自動(dòng)配置,這些預(yù)設(shè)的應(yīng)用宏配置大大節(jié)約了調(diào)試時(shí)間,減少出錯(cuò)。

  3.可編程序控制器

  PLC建議采用西門(mén)子S 7-200型。SIMATIC S 7-200可編程序控制器是模塊化中小型PLC系統(tǒng), 能滿(mǎn)足中等性能要求的應(yīng)用;大范圍的各種功能模塊可以非常好的滿(mǎn)足和適應(yīng)自動(dòng)控制任務(wù),各種單獨(dú)的模塊之泛組合以用于擴(kuò)展;簡(jiǎn)單實(shí)用的分散式結(jié)構(gòu)和多界面網(wǎng)絡(luò)能力,使得應(yīng)用十分靈活;方便用戶(hù)和簡(jiǎn)易的無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì);當(dāng)控制任務(wù)增加時(shí),可以自由擴(kuò)展;大范圍的集成功能使得它的功能非常強(qiáng)勁。多種的性能遞增的CPU和豐富的且?guī)в性S多方便功能的I/O擴(kuò)展模塊, 使用戶(hù)可以******根據(jù)實(shí)際應(yīng)用選擇合適的模塊。當(dāng)任務(wù)規(guī)模擴(kuò)大, 可隨時(shí)使用附加模塊對(duì)PLC進(jìn)行擴(kuò)展。

  變頻穩(wěn)壓給水設(shè)備應(yīng)用范圍

  1.該系統(tǒng)既可用于生產(chǎn)、生活用水,亦可用于熱水供應(yīng),恒壓噴淋等系統(tǒng)。

  a.可廣泛用于工業(yè)企業(yè)、生活、生產(chǎn)供水系統(tǒng)及企業(yè)自備并改造工程,自來(lái)水廠、生活小區(qū)及消防供

  水系統(tǒng)。

  b.可用于各種場(chǎng)合的恒壓、變壓、冷卻水和循環(huán)供水系統(tǒng)。

  c.可用于污水泵站、污水處理及污水提升系統(tǒng)。

  d.可用于農(nóng)業(yè)排灌、園林噴淋、水景和音樂(lè)噴泉系統(tǒng)。

  e.可用于賓館、大型公共建筑供水及消防系統(tǒng)。

  2.技術(shù)指標(biāo)

  a.******供水高度:200米

  b.******流量:1000立方米/小時(shí)

  c.壓力波動(dòng):≤0.25兆帕

  d.水泵電機(jī)功率:0.75KW-280KW

  變頻穩(wěn)壓給水設(shè)備適用范圍:

  ·生產(chǎn)用水:供水量1~1300m3/h

  ·生活用水:可供1~120000戶(hù)居民用水

  ·消防用水:可用于1~3類(lèi)建筑物的消防用水

  變頻穩(wěn)壓給水設(shè)備變頻應(yīng)用方式

  通常在同一路供水系統(tǒng)中,設(shè)置多臺(tái)常用泵,供水量大時(shí)多臺(tái)泵全開(kāi),供水量小時(shí)開(kāi)一臺(tái)或兩臺(tái)。在采用變頻穩(wěn)壓給水設(shè)備進(jìn)行恒壓供水時(shí),***用兩種方式,其一是所有水泵配用一臺(tái)變頻器;其二是每臺(tái)水泵配用一臺(tái)變頻器。后種方法根據(jù)壓力反饋信號(hào), 通過(guò)PID運(yùn)算自動(dòng)調(diào)整變頻器輸出頻率, 改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,***終達(dá)到管網(wǎng)恒壓的目的,***一個(gè)閉環(huán)回路,較簡(jiǎn)單,但成本高。

  變頻穩(wěn)壓給水設(shè)備PID控制原理

  根據(jù)反饋原理:要想維持一個(gè)物理量不變或基本不變,***應(yīng)該引這個(gè)物理量與恒值比較,形成閉環(huán)系統(tǒng)。我們要想保持水壓的恒定,因此***必須引入水壓反饋值與給定值比較,從而形成閉環(huán)系統(tǒng)。但被控制的系統(tǒng)特點(diǎn)是非線性、大慣性的系統(tǒng), 現(xiàn)在控制和PID相結(jié)合的方法, 在壓力波動(dòng)較大時(shí)使用模糊控制, 以加快響應(yīng)速度;在壓力范圍較小時(shí)采用PID來(lái)保持靜態(tài)精度。這通過(guò)PLC加智能儀表可時(shí)現(xiàn)該算法, 同時(shí)對(duì)PLC的編程來(lái)時(shí)現(xiàn)泵的工頻與變頻之間的切換。實(shí)踐證明, 使用這種方法是可行的, 而且造價(jià)也不高。變頻穩(wěn)壓給水設(shè)備要想維持供水網(wǎng)的壓力不變,根據(jù)反饋定理在管網(wǎng)系統(tǒng)的管理上安裝了壓力變送器作為反饋元件,由于供水系統(tǒng)管道長(zhǎng)、管徑大,管網(wǎng)的充壓都較慢,故系統(tǒng)是一個(gè)大滯后系統(tǒng),不易直接采用PID調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制, 而采用PLC參與控制的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)作用。

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