资源描述
变频技术应用 在工业现场控制领域，可编程控制器（ 直起着重要的作用。随着国家在供水行业的投资力度加大，水厂运行自动化水平不断提高， 供水行业应用逐步增多。触摸屏与 套使用，使得 应用更加灵活，同时可以设置参数、显示数据、以动画等形势描绘自动化过程，使得 应用可视化。 变频恒压供水成为供水行业的一个主流，是保证供水管网在恒压的重要手段。现代变频器完善的网络通信工程，威电机的同步运行，远距离集中控制和在线监控等提供了必要的支持。通过与 接的触摸屏，可以使控制更加 直观，操作更加简单、方便。组合应用 摸屏及变频器，采用通信方式对变频器进行控制来实现变频恒压供水。 变频恒压供水系统原理如图 1；它主要由 频器、触摸屏、压力变送器、动力及控制线路以及泵组组成。用户可以通过触摸屏控制系统的运行，也可以通过控制柜面板上的指示灯和按钮、转换开关来了解和控制系统的运行。通过安装在出水管网上的压力变送器，把出口压力信号变成 4 20 0 10V 标准信号送入 置的 节器，经 算与给定压力参数进行比较，输出运行频率到变频器。控制系统由变频器控 制水泵的转速以调节供水量，根据用水量的不同， 率输出给定变频器的运行频率，从而调节水泵的转速，达到恒压供水。 定的内部程序驱动 I/O 端口开关量的输出来实现切换交流接触器组，以此协调投入工作的水泵电机台数，并完成电机的启停、变频与工频的切换。通过调整投入工作的电机台数和控制电机组中一台电机的变频转速，使系统管网的工作压力始终稳定，进而达到恒压供水的目的。 该系统有手动和自动两种运行方式。手动方式时，通过控制柜上的启动和停止按钮控制水泵运行，可根据需要分别控制 1# 3#泵的启停，该方式主 要供设备调试、自动有故障和检修时使用。自动运行时，首先由 1#水泵变频运行，变频器输出频率从 0升，同时 节器把接收的信号与给定压力比较运算后送给变频器控制。如压力不够，则频率上升到 50 定的程序驱动I/O 端口开关量的输出来实现切换交流接触器组，使得 1泵变频迅速切换为工频， 2泵变频启动，若压力仍达不到设定压力，则 2泵由变频切换成工频， 3泵变频启动；如用水量减少， 制从先起的泵开始切除，同时根据 终保持管网压力。 若有电源瞬时停电的情 况，则系统停机，待电源恢复正常后，人工启动，系统自动恢复到初始状态开始运行。变频自动功能是该系统最基本的功能，系统自动完成对多台泵的启动、停止、循环变频的全部操作过程。 在进行通信之前必须对 摸屏和变频器的通讯参数进行正确设置。本系统定义为 议，波特率为 9600，数据位为 8，无校验，停止位为 1。变频器除设置通信参数外，还需启用 “自由停车 ”以保护电机。 讯参数设置 :硬件 端口 端口设置，在端口设置中进行端口参数设置；触摸屏通讯参数 设置： 理器击 “可进行通讯参数设置。 该系统采用施耐德的 I/O 点数为 24 点，继电器输出，程采用施耐德 用编程软件 件提供完整的编程环境，可进行离线编程、在线连接和调试。为了提高整个系统的性价比，该系统采用可编程控制器的开关量输入输出来控制电机的起停、自动投入、定期切换，供水泵的变频及故障的报警等，而且通过 置的 定电机的转速、设定压力、频率、电流、电压等模拟信号量 。 施耐德 编程指令简单易懂且程序设计灵活，步进计数器功能模块（ %供了一系列的步，这些步可赋值给动作。从一个步移动到另一个步取决于外部或内部事件。通过模拟输入和输出模块及内置的 算器，实现如图 2 的顺序切泵。 泵组切换示意图如图 2，工作条件满足，开始工作时， 1#泵变频启动，泵的转速随变频器输出频率的上升而逐渐升高，如变频器的频率达到 50此时水压还未达到设定值， 置的程序控制使得切换到下一个工作步 ，延时一段时间后， 1泵迅速切换至工频运行，同时解除变频器运行信号，使变频器频率降为 0后 2泵变频启动，若压力仍未达到，则 2泵切换至工频， 3泵变频启动，在运行中始终保持一台泵变频运行，当压力达到设定值时变频输出将为0时 过 I/O 端口跳到下一个工步，由 定切除 1工频泵，此时由一台工频泵和一台变频泵运行，如果此时压力达到设定值，变频器的输出为0切换到下一个工步， 除 2工频泵，只由 3泵变频运行来维持管网压力。当压力下降，变频器频率升至 50出信号，延时后 3 泵切换为工频， 1泵变频启动，若压力仍不满足则 1变切换为 1工， 2泵变频运行，如果压力仍达不到， 2变切换为 2工，启动 3变，三台泵同时工作以保证供水要求。 这样的切换过程有效地减少泵的频繁起停，同时在实际管网对水压波动做出反应之前，由变频器迅速调节，使水压平稳过渡，从而有效的避免了高楼用户短时间停水的情况发生。 以往的变频恒压供水系统在水压高时，通常采用停变频泵，再将变频器以工频运行方式切换到正在以工频运行的泵上进行调节。这种切换的方式理论上要比直接切换工频的方式先进，但其容易引 起泵组的频繁起停，从而减少设备的使用寿命。而在该系统中采用直接停工频泵的运行方式，同时由变频器迅速调节，只要参数设置合适，即可实现泵组的无冲击切换，使水压过渡平稳，有效的防止了水压的大范围波动及水压太低时的短时间缺水的现象，提高了供水品质。 该系统采用 变频器结合，系统运行平稳可靠，实现了真正意义上的无人职守的全自动循环切泵、变频运行，保证了各台水泵运行效率的最优和设备的稳定运转启动平稳，消除了启动大电流冲击，由于泵的平均转速降低了，从而可延长泵的使用寿命，可以消除启动和停机时的水锤效应。通过 触摸屏上的人机界面就可进行供水压力的设定，监视设备运行状况同时可以查询设备故障信息，大大提高恒压供水系统的自动化水平及对现场设备的监控能力。of in in s in LC LC to be so on by LC a is in s so on LC s to be is to on to to ; It as as is s s on s in 20mA or 10V he LC ID ID to on to s by to of to LC s s LC s , by to in s an s s to s on to to #3# to by # HZ ID If is 0s to # is # if # by 3# If LC up to to ID to If to to is to s s on s on is 600, , . to - - on in IO - on I/O 4 LC LC on In to he s to to s so so on s LC , # s s if s 0LC to of # to to # if # to # a in LC , LC # by a a if s # by # of to 0HZ # is # if # is # 2# if 2# is # # to be in by of by is on by on s be it to to be s in s by to be s to be LC in to s is s s s on on at s to s
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