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文檔簡介
1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上摘 要本文主要介紹了基于PLC控制的變頻恒壓供水系統(tǒng)的軟硬件的設(shè)計。在設(shè)計之前,搜集和閱讀了大量的有關(guān)恒壓供水系統(tǒng)的資料,對系統(tǒng)有了一定的了解。設(shè)計中,先是介紹了恒壓供水系統(tǒng)的目的,并通過供水系統(tǒng)中的各種特性曲線,看出供水系統(tǒng)的工作點,又進一步分析了恒壓供水系統(tǒng)的節(jié)能原理。通過與傳統(tǒng)的恒壓供水方式的對比,做出更加可靠的供水方案,并彌補了傳統(tǒng)恒壓供水方式的可靠性差、自動化程度低、控制精度低等缺點。系統(tǒng)主要是采用PLC,變頻器和PID調(diào)節(jié)器來進行控制,為了降低成本,選擇了內(nèi)置PI調(diào)節(jié)功能的變頻器,這樣即節(jié)約了成本的同時又使PI調(diào)節(jié)的運算更加的簡便,操作簡單,也提高了控制質(zhì)
2、量。由于水泵屬于平方性轉(zhuǎn)矩負載,起動比較困難,所以每臺水泵在起動是均采用變頻軟起的起動方式,在泵的切換問題上有進行了具體的分析。各個元器件的規(guī)格根據(jù)實際情況進行了相應(yīng)計算,選擇。在軟件設(shè)計時,主要是根據(jù)方案設(shè)計的要求來進行程序設(shè)計,程序的運行流程圖以及具體的一些參數(shù)設(shè)置在文中已經(jīng)給出。文章最后給出了系統(tǒng)的控制程序,并通過實驗的方法進行了模擬測試,已達到設(shè)計效果。 關(guān)鍵詞:恒壓供水 變頻調(diào)速 變頻器 PLC PID調(diào)節(jié) 專心-專注-專業(yè)目 錄基于PLC的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計1前言隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展,水對人民生活與工業(yè)生產(chǎn)的影響日益加強,人民對供水的質(zhì)量和供水系統(tǒng)可靠性的要求不斷提高。把先進的自
3、動化技術(shù)、控制技術(shù)、通訊及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等應(yīng)用到供水領(lǐng)域,成為對供水系統(tǒng)的新要求。變頻恒壓供水系統(tǒng)集變頻技術(shù)、電氣技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)于一體。采用該系統(tǒng)進行供水可以提高供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,方便地實現(xiàn)供水系統(tǒng)的集中管理;同時系統(tǒng)具有良好的節(jié)能性,這在能量日益緊缺的今天尤為重要,所以研究設(shè)計該系統(tǒng),對于提高企業(yè)效率以及人民的生活水平、降低能耗等方面具有重要的現(xiàn)實意義。1.1 變頻恒壓供水產(chǎn)生的背景和意義眾所周知,水是生產(chǎn)生活中不可缺少的重要組成部分,在節(jié)水節(jié)能己成為時代特征的現(xiàn)實條件下,我們這個水資源和電能短缺的國家,長期以來在市政供水、高層建筑供水、工業(yè)生產(chǎn)循環(huán)供水等方面技術(shù)一直比較落后,自動化程
4、度低。主要表現(xiàn)在用水高峰期,水的供給量常常低于需求量,出現(xiàn)水壓降低供不應(yīng)求的現(xiàn)象,而在用水低峰期,水的供給量常常高于需求量,出現(xiàn)水壓升高供過于求的情況,此時將會造成能量的浪費,同時有可能使水管爆破和用水設(shè)備的損壞。在恒壓供水技術(shù)出現(xiàn)以前,出現(xiàn)過許多供水方式。在傳統(tǒng)的城市生活用水供水系統(tǒng)中,主要的供水方式是拖動水泵的電機以恒定轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn),而供水需求的變化主要通過調(diào)節(jié)供水管道上的閥門來調(diào)節(jié)的供水方式。這種供水方式有以下問題:1)浪費電能。在一天中的不同時間段,生活用水的需求量變化比較大。在用水低峰時,電機仍然以和用水高峰時同樣的、恒定的轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn),浪費了電能。2)水資源的浪費。在用水低峰時,管網(wǎng)壓力較
5、大,由于管道泄漏、公廁用水等造成水資源浪費嚴(yán)重。3)用水高峰時,由于管道流量的增大,有可能造成管網(wǎng)壓力不足,而使得高層用戶出現(xiàn)斷水或水壓不足的情況。4)存在水錘效應(yīng),對管網(wǎng)的破壞較大。隨著電力技術(shù)的發(fā)展,變頻調(diào)速技術(shù)的日臻完善,以變頻調(diào)速為核心的智能供水控制系統(tǒng)取代了以往供水設(shè)備。它起動平穩(wěn),起動電流可限制在額定電流以內(nèi),從而避免了起動時對電網(wǎng)的沖擊。由于泵的平均轉(zhuǎn)速降低了,從而可延長泵和閥門等東西的使用壽命;可以消除起動和停機時的水錘效應(yīng)。其穩(wěn)定安全的運行性能、簡單方便的操作方式、以及齊全周到的功能,將使供水實現(xiàn)節(jié)水、節(jié)電、節(jié)省人力,最終達到高效率的運行目的具有重要的現(xiàn)實意義1,2,。因此,
6、研究變頻恒壓供水系統(tǒng)的意義在于提供一種經(jīng)濟,節(jié)能,穩(wěn)定且高品質(zhì)的供水方案。1.2 變頻恒壓供水系統(tǒng)的國內(nèi)外展現(xiàn)狀變頻恒壓供水是在變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展之后逐漸發(fā)展起來的。在早期,由于國外生產(chǎn)的變頻器的功能主要限定在頻率控制、升降速控制、正反轉(zhuǎn)控制、起制動控制、壓頻比控制及各種保護功能。應(yīng)用在變頻恒壓供水系統(tǒng)中,變頻器僅作為執(zhí)行機構(gòu),為了滿足供水量大小需求不同時,保證管網(wǎng)壓力恒定,需在變頻器外部提供壓力控制器和壓力傳感器,對壓力進行閉環(huán)控制。從查閱的資料的情況來看,國外的恒壓供水工程在設(shè)計時都采用一臺變頻器只帶一臺水泵機組的方式,幾乎沒有用一臺變頻器拖動多臺水泵機組運行的情況,因而投資成本高4。隨著
7、變頻技術(shù)的發(fā)展和變頻恒壓供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性以及自動化程度高等方面的優(yōu)點以及顯著的節(jié)能效果被大家發(fā)現(xiàn)和認可后,國外許多生產(chǎn)變頻器的廠家開始重視并推出具有恒壓供水功能的變頻器,像日本Samco公司,就推出了恒壓供水基板,備有“變頻泵固定方式”,“變頻泵循環(huán)方式”兩種模式。它將PID調(diào)節(jié)器和PLC可編程控制器等硬件集成在變頻器控制基板上,通過設(shè)置指令代碼實現(xiàn)PLC和PID等電控系統(tǒng)的功能,只要搭載配套的恒壓供水單元,便可直接控制多個內(nèi)置的電磁接觸器工作,可構(gòu)成最多7臺電機(泵)的供水系統(tǒng)。這類設(shè)備雖微化了電路結(jié)構(gòu),降低了設(shè)備成本,但其輸出接口的擴展功能缺乏靈活性,系統(tǒng)的動態(tài)性能和穩(wěn)定性不高,與
8、別的監(jiān)控系統(tǒng)(如BA系統(tǒng))和組態(tài)軟件難以實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信,并且限制了帶負載的容量,因此在實際使用時其范圍將會受到限制。 目前國內(nèi)有不少公司在做變頻恒壓供水的工程,大多采用國外的變頻器控制水泵的轉(zhuǎn)速,水管管網(wǎng)壓力的閉環(huán)調(diào)節(jié)及多臺水泵的循環(huán)控制,有的采用可編程控制器(PLC)及相應(yīng)的軟件予以實現(xiàn);有的采用單片機及相應(yīng)的軟件予以實現(xiàn)。但在系統(tǒng)的動態(tài)性能、穩(wěn)定性能、抗擾性能以及開放性等多方面的綜合技術(shù)指標(biāo)來說,還遠遠沒能達到所有用戶的要求。原深圳華為(現(xiàn)己更名為艾默生)電氣公司和成都希望集團(森蘭變頻器)也推出了恒壓供水專用變頻器(5.5kw22kw) ,無需外接PLC和PID調(diào)節(jié)器,可完成最多4臺水泵的
9、循環(huán)切換、定時起、停和定時循環(huán)。該變頻器將壓力閉環(huán)調(diào)節(jié)與循環(huán)邏輯控制功能集成在變頻器內(nèi)部實現(xiàn),但其輸出接口限制了帶負載容量,同時操作不方便且不具有數(shù)據(jù)通信功能,因此只適用于小容量,控制要求不高的供水場所5??梢钥闯觯壳霸趪鴥?nèi)外變頻調(diào)速恒壓供水控制系統(tǒng)的研究設(shè)計中,對于能適應(yīng)不同的用水場合,結(jié)合現(xiàn)代控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)同時兼顧系統(tǒng)的電磁兼容性(EMC)的變頻恒壓供水系統(tǒng)的水壓閉環(huán)控制研究得不夠。因此,有待于進一步研究改善變頻恒壓供水系統(tǒng)的性能,使其能被更好的應(yīng)用于生活、生產(chǎn)實踐。1.3 課題的來源以及本文要研究的內(nèi)容 1.3.1 課題的來源 本課題源于日常生活中的生產(chǎn)及高層用戶的用水。傳統(tǒng)
10、的供水方式在用水高峰期時,樓層高的用戶總是會出現(xiàn)無水的現(xiàn)象;低峰期時,供水壓力又很大形成浪費資源。通過研究恒壓供水來滿足現(xiàn)代居民用水需求。1.3.2 本課題主要研究的內(nèi)容采用PLC和變頻器結(jié)合的方式,基于PLC控制,由壓力傳感器檢測管網(wǎng)壓力信號與系統(tǒng)的給定信號進行比較,經(jīng)PID調(diào)節(jié)以后控制變頻器的輸出,自動調(diào)節(jié)水泵電機轉(zhuǎn)速,保持供水壓力的恒定,根據(jù)實際壓力大小自動控制投入水泵的臺數(shù),在用水量的高峰和低谷都能滿足系統(tǒng)的需要。通過揚程特性曲線和管阻特性曲線分析供水系統(tǒng)的工作點,根據(jù)管網(wǎng)和水泵的運行曲線,說明恒壓供水系統(tǒng)的節(jié)能原理;并通過系統(tǒng)原理圖(或構(gòu)成圖)、控制過程示意圖、變頻器和PLC接線圖、
11、程序流程圖等形式來表達設(shè)計內(nèi)容。 2變頻恒壓供水系統(tǒng)簡介 2.1 恒壓供水的目的對供水系統(tǒng)進行的控制,歸根結(jié)底,是為了滿足用戶對流量的需求。所以,流量是供水系統(tǒng)的基本控制對象。而流量的大小又取決于揚程,但揚程難以進行具體測量和控制。考慮到在動態(tài)情況下,管道中水壓的大小與供水能力和用水流量之間的平衡情況有關(guān): 供水能力用水流量,則壓力上升; 供水能力用水流量,則壓力下降; 供水能力用水流量,則壓力不變。 這里所說的供水能力,是指水泵能夠提供的流量,其大小取決于水泵的泵水能力及管道的管阻情況;而用水流量則是用戶實際使用的流量,取決于用戶。由于在同一個管道里,流量具有連續(xù)性,并不存在“供水流量”與“
12、用水流量”的差別。因此,供水能力與用水流量之間的差異具體地反映在流體壓力的變化上。 從而,壓力就成為了用來作為控制流量大小的參變量。保持供水系統(tǒng)中某處壓力的恒定,也就保證了使該處的供水能力和用水流量處于平衡狀態(tài),恰到好處地滿足了用戶所需的用水流量,這就是恒壓供水所要達到的目的6。2.2 供水系統(tǒng)的基本特點2.2.1 供水系統(tǒng)的基本模型 圖2-1是一個生活小區(qū)供水系統(tǒng)的基本模型。水泵將水池中的水抽出來,并上揚至所需高度,以便向生活小區(qū)供水。2.2.2 供水系統(tǒng)的主要參數(shù)1) 流量 是單位時間內(nèi)流過管道內(nèi)某一截面的水流量,在管道截面不變的情況下,其大小決定于水流的速度,符號是Q,常用單位是m3/m
13、in。2) 揚程 是單位重量的水被水泵上揚時所獲得的能量,稱為揚程。符號是H,常用單位是m。揚程主要包括三個方面:a.提高水位所需的能量;b.克服水在管路中的流動阻力(管阻)所需的能量;c.使水流具有一定的流速所需的能量。由于在同一個管路中,上述的b和c是基本不變的,在數(shù)值上又相對較小??梢哉J為,提高水位所需的能量是揚程的主體部分。因此,在同一管路內(nèi)進行分析時,常常簡略地把水從一個位置“上揚”到另一位置時水位的變化量(即對應(yīng)的水位差),用來代表揚程。3) 全揚程 也叫總揚程,或水泵的揚程,是水泵的泵水能力的物理量。包括把水從水池面上揚到最高水位的所需的能量,以及克服管阻所需的能量和保持流速所需
14、的能量,符號是。在數(shù)值上等于:在管路沒有阻力,也不計流速的情況下,水泵能夠上揚水的最大高度,如圖2-1 a)所示。生活小區(qū)實際揚程(m)流量 Q全揚程(m)泵水壓力P泵泵水面吸入口水 池揚程損失 水流速度摩擦損失 a) b )圖2-1 供水系統(tǒng)的基本模型a) 全揚程的概念 b) 基本模型4) 實際揚程 即通過水泵實際提高的水位所需的能量,符號是。在不計損失和流速的情況下,其主體部分正比于實際的最高水位與水池水面之間的水位差,如圖2-1 b)所示。5) 損失揚程 全揚程與實際揚程之差,即為損失揚程,符號是。、和之間的關(guān)系是: =+ (2-1)6) 管阻 表示管道系統(tǒng)(包括水管、閥門等等)對水流阻
15、力的物理量,符號是R 。因為不是常數(shù),難以簡單地用公式來定量地計算,通常用揚程與流量的關(guān)系曲線來描述,故對其單位常不提及。7) 壓力 是供水系統(tǒng)中某個位置(某一點)水壓的物理量,符號是P 。其大小在靜態(tài)時主要解決與管路的結(jié)構(gòu)和所處的位置,在動態(tài)情況下,則還與供水流離與用水流量之間的平衡情況有關(guān)6。2.3 變頻調(diào)速原理變頻恒壓供水系統(tǒng)的供水部分主要由水泵、電動機、管道和閥門等構(gòu)成。通常由鼠籠式異步電動機驅(qū)動水泵旋轉(zhuǎn)來供水,并且把電機和水泵做成一體,通過變頻器調(diào)節(jié)異步電機的轉(zhuǎn)速,從而改變水泵的出水流量而實現(xiàn)恒壓供水的。因此,供水系統(tǒng)變頻的實質(zhì)是異步電動機的變頻調(diào)速。異步電動機的變頻調(diào)速是通過改變定
16、子供電頻率來改變同步轉(zhuǎn)速而實現(xiàn)調(diào)速的。異步電機的轉(zhuǎn)差率定義為: =1-() (2-2)異步電機的同步轉(zhuǎn)速為: =60 (2-3)異步電機的轉(zhuǎn)速為: =60(1- )/ (2-4)其中 為異步電機的理想空載轉(zhuǎn)速;為異步電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速;是異步電機的定子電源頻率;為異步電機的極對數(shù)。從上式可知,當(dāng)極對數(shù)不變時,電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子電源頻率成正比,因此連續(xù)調(diào)節(jié)異步電機供電電源的頻率,就可以連續(xù)平滑地調(diào)節(jié)電機的同步轉(zhuǎn)速,從而調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速7。變頻調(diào)速時,從高速到低速都可以保持有限的轉(zhuǎn)差率,因而變頻調(diào)速具有高效率、高精度、調(diào)速范圍廣、平滑性較高、機械特性較硬的優(yōu)點,調(diào)速性能可與直流電動機調(diào)速系統(tǒng)相媲美。因此
17、,變頻調(diào)速是交流異步電機一種比較合理和理想的調(diào)速方法,它被廣泛地應(yīng)用于對水泵電機的調(diào)速。2.4 水泵調(diào)速運行的節(jié)能原理2.4.1 供水系統(tǒng)的特性與工作點1) 揚程特性 以管路中的閥門開度不變?yōu)榍疤?,表明在某一轉(zhuǎn)速下,全揚程與流量間關(guān)系的曲線=,稱為揚程特性曲線,如圖2-2中的曲線所示。在供水系統(tǒng)中水泵是供水的“源”,因此,揚程特性可以看成是“水源特性”,或者說,是“水源”(即水泵)的外特性。用戶用水越多(流量越大),管道中的磨擦損失也越大,供水系統(tǒng)的全揚程就越小。 因此,揚程特性反映了用戶的用水狀況對全揚程的影響。流量的大小取決于用戶,是“用水流量”,用表示。 0DGHA2) 管阻特性 以水泵
18、的轉(zhuǎn)速不變?yōu)榍疤?,表明閥門在某一開度下,全揚程與流量間關(guān)系的曲線=,稱為管阻特性曲線,如圖2-2中的曲線所示。 圖 2-2 供水系統(tǒng)的基本特性管阻特性是表明由管阻(閥門開度)來控制供水能力的特性曲線。流量大小取決于閥門的開度,是由供水側(cè)決定的。故管阻特性的流量,可以認為是“供水流量”,用來表示。 當(dāng)供水流量接近于0時,所需的揚程等于實際揚程(=)。如果全揚程小于實際揚程的話,將不能供水。因此,實際揚程也是能夠供水的“基本揚程”。3) 供水系統(tǒng)的工作點 揚程特性曲線和管阻特性曲線的交點,稱為供水系統(tǒng)的工作點,如圖 2-2中之A點。在這一點:供水系統(tǒng)既滿足了揚程特性,也符合了管阻特性。供水系統(tǒng)處于
19、平衡狀態(tài),系統(tǒng)穩(wěn)定運行。 如閥門開度為100%、轉(zhuǎn)速為100% ,則系統(tǒng)處于額定狀態(tài),這時的工作點稱為額定工作點,或自然工作點,如圖中之A點即是。 4) 供水功率 供水系統(tǒng)向用戶供水時所消耗的功率稱為供水功率,供水功率與流量和揚程的乘積成正比: (2-5)式中,是比例常數(shù)。 由圖 2-2可以看出:供水系統(tǒng)的額定功率與面積ODAG成正比6,8。2.4.2 調(diào)節(jié)流量的方法與供水功率 如上述,在供水系統(tǒng)中,最根本的控制對象是流量。因此,要討論節(jié)能問題,必須從考察調(diào)節(jié)流量的方法入手。常見的方法有閥門控制法和轉(zhuǎn)速控制法兩種。 1) 閥門控制法 即通過關(guān)小或開大閥門來調(diào)節(jié)流量,而轉(zhuǎn)速則保持不變(通常為額定
20、轉(zhuǎn)速)。閥門控制法的實質(zhì)是水泵本身的供水能力不變,而是通過改變水路中的阻力大小來“強行”改變流量,以適應(yīng)用戶對流量的需求。這時,管阻特性將隨閥門開度的改變而改變,但揚程特性則不變。如圖2-3所示,設(shè)用戶所需流量為額定流量的60%(即60%),當(dāng)通過關(guān)小閥門來實現(xiàn)時,管阻特性將改變?yōu)榍€,而揚程特性則仍為曲線0轉(zhuǎn)速下降額定轉(zhuǎn)速閥門全開閥門關(guān)小揚程特性管阻特性EDCBAFGHP 圖 2-3 調(diào)節(jié)流量的方法與比較,故供水系統(tǒng)的工作點移至B點,這時:流量減小為(即);揚程增加為;由式(2-5)知,供水功率與面積OEBF成正比。2) 轉(zhuǎn)速控制法 即通過改變水泵的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)流量,而閥門開度則保持不變(通常
21、為最大開度)。轉(zhuǎn)速控制法的實質(zhì)是通過改變水泵的供水能力來適應(yīng)用戶對流量的需求。當(dāng)水泵的轉(zhuǎn)速改變時,揚程特性將隨之改變,而管阻特性則不變。仍以用戶所需流量等于60%為例,當(dāng)通過降低轉(zhuǎn)速使60%時,揚程特性為曲線,管阻特性則仍為曲線,故工作點移至C點。這時:流量減小為(即);揚程減小為;供水功率與面積OECH成正比。 3) 兩種方法的比較 比較上述兩種調(diào)節(jié)流量的方法,可以看出:在所需流量小于額定流量(100%的情況下,轉(zhuǎn)速控制時的揚程比閥門控制時小得多,所以轉(zhuǎn)速控制方式所需的供水功率也比閥門控制方式小得多。兩者之差P便是轉(zhuǎn)速控制方式節(jié)約的供水功率,它與面積HCBF(圖中的陰影部分)成正比。這是變頻
22、調(diào)速供水系統(tǒng)具有節(jié)能效果的最基本的方面9,10。2.4.3 從水泵的工作效率看節(jié)能1) 工作效率的定義 水泵的供水功率與軸功率之比,即為水泵的工作效率,符號是: (2-6)這里,水泵的軸功率是指水泵軸上的輸入功率(電動機的輸出功率)。而水泵的供水功率是根據(jù)實際供水的揚程和流量算得的功率,是供水系統(tǒng)的輸出功率。2) 水泵工作效率的近似計算公式 據(jù)有關(guān)資料介紹,水泵工作效率相對值的近似計算公式如下: ()-() (2-7)式中,、分別為效率、流量和轉(zhuǎn)速的相對值; 、均為常數(shù),由制造廠家提供。與之間,通常遵循如下規(guī)律:-=1 3) 不同控制方式時的工作效率 由式(2-7)可知,當(dāng)通過關(guān)小閥門來減小流
23、量時,由于轉(zhuǎn)速不變,=1,比值/,可見,隨著流量的減小,水泵工作效率的降低是十分顯著的。 而在轉(zhuǎn)速控制方式時,由于在閥門開度不變的情況下,流量和轉(zhuǎn)速是成正比的,比值/不變。采用轉(zhuǎn)速控制方式時,水泵的工作效率總是處于最佳狀態(tài)。 所以,轉(zhuǎn)速控制方式與閥門控制方式相比,水泵的工作效率要大得多。這是變頻調(diào)速供水系統(tǒng)具有節(jié)能效果的第二個方面。 2.4.4 從電動機的效率看節(jié)能 在設(shè)計供水系統(tǒng)時,由于:1) 對用戶的管路情況無法預(yù)測;2) 管阻特性難以準(zhǔn)確計算;3) 必須對用戶的需求留有足夠的余地。因此,在決定額定揚程和額定流量時,通常余量較大。 所以,在實際的運行過程中,即使在用水流量的高峰期,電動機也
24、常常處于輕載狀態(tài),其效率和功率因數(shù)都較低。采用了轉(zhuǎn)速控制方式后,可將排水閥完全打開而適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速。由于電動機在低頻運行時,變頻器具有能夠根據(jù)負載輕重調(diào)整輸入電壓的功能,從而提高了電動機的工作效率。 這是變頻調(diào)速供水系統(tǒng)具有節(jié)能效果的第三個方面。 3恒壓供水系統(tǒng)的方案設(shè)計3.1 變頻控制恒壓供水控制方式分析 水泵消耗功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比。即=;:為水泵消耗功率;:為水泵運行時的轉(zhuǎn)速;:為比例系數(shù)。而水泵設(shè)計是按工頻運行時設(shè)計的,但供水時除高峰外,大部分時間流量較小,由于命名用了變頻技術(shù)及微機技術(shù)有微機控制,因此可以使水泵運行的轉(zhuǎn)速隨流量的變化而變化,最終達到節(jié)能的目的。實踐證明,使用變頻設(shè)備
25、可使水泵運行平均轉(zhuǎn)速比工頻轉(zhuǎn)速降低20%,從而大大降低能耗,節(jié)能率可達20%-40%11。目前國內(nèi)除采用落后繼電接觸器控制方式外,大致還有以下三類: 1) 邏輯電子電路控制方式 這類控制電路難以實現(xiàn)水泵機組全部軟啟動、全流量變頻調(diào)節(jié)。往往采用一臺泵固定于變頻狀態(tài),其余泵均為工頻狀態(tài)的方式。因此控制精度較低、水泵切換時水壓波動大、調(diào)試較麻煩、工頻泵起動有沖擊、抗干擾能力較弱,但成本較低。 2) 單片微機電路控制方式 這類控制電路優(yōu)于邏輯電路,但在應(yīng)付不同管網(wǎng)、不同供水情況時調(diào)試較麻煩,追加功能時往往要對電路進行修改,不靈活也不方便。電路的可靠性和抗干擾能力都不是很高。 3
26、) 帶PID回路調(diào)節(jié)器和/或可編程序控制器(PLC)的控制方式 該方式變頻器的作用是為電機提供可變頻率的電源,實現(xiàn)電機的無級調(diào)速,從而使管網(wǎng)水壓連續(xù)變化。傳感器的任務(wù)是檢測管網(wǎng)水壓。壓力設(shè)定單元為系統(tǒng)提供滿足用戶需要的水壓期望值。壓力設(shè)定信號和壓力反饋信號在輸入可編程控制器后,經(jīng)可編程控制器內(nèi)部PID控制程序的計算,輸出給變頻器一個轉(zhuǎn)速控制信號。還有一種辦法是將壓力設(shè)定信號和壓力反饋信號送入PID回路調(diào)節(jié)器,由PID回路調(diào)節(jié)器在調(diào)節(jié)器內(nèi)部進行運算后,輸入給變頻器一個轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)信號。系統(tǒng)自動地進行調(diào)節(jié)管網(wǎng)的壓力,但PID控制信號的產(chǎn)生和輸出就成為降低供水設(shè)備成本的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。3.2
27、PID調(diào)節(jié)器的作用 下面以一個不帶PID調(diào)節(jié)功能的簡單恒壓供水系統(tǒng)為例來說明PID在恒壓供水系統(tǒng)中的作用。恒壓供水系統(tǒng)框圖,如圖 3-1所示。由圖知,變頻器有兩個控制信號:1) 目標(biāo)信號 即給定端VRF上得到的信號,該信號是一個與壓力的控制目標(biāo)相對應(yīng)的值,通常用百分數(shù)表示。目標(biāo)信號也可以由鍵盤直接給定,而不必通過外接電路來給定。 2) 反饋信號 是壓力變送器RS反饋回來的信號,該信號是一個反映實際壓力的信號。 3) 目標(biāo)信號的確定 目標(biāo)信號的大小除了和所要求的壓力的控制目標(biāo)有關(guān)外,還和壓力變送器RS的量程有關(guān)。舉例說明如下: 設(shè)用戶要求的供水壓力為0.3MPa,壓力變送器RS的量程為(01)M
28、Pa。則:目標(biāo)值應(yīng)設(shè)定為30% 。系統(tǒng)的工作過程如下: 如管網(wǎng)的壓力P超過了目標(biāo)值,則>(-)<0 變頻器的輸出頻率電動機轉(zhuǎn)速管網(wǎng)壓力P直至與所要求的目標(biāo)壓力相符()為止。反泵RSM當(dāng)前值目標(biāo)值UVW5VVRFGNDVPF壓力 P 圖 3-1 恒壓供水系統(tǒng)框圖之,如管網(wǎng)的壓力P低于目標(biāo)值,則<(-)>0變頻器的輸出頻率電動機轉(zhuǎn)速管網(wǎng)壓力P直至與所要求的目標(biāo)壓力相符()為止。上述工作過程存在著一個矛盾:一方面,我們要求管網(wǎng)的實際壓力應(yīng)無限接近與目標(biāo)壓力 (-)0;另一方面,變頻器的輸出頻率又是由和相減的結(jié)果來決定的。如果把(-)直接作為給定信號的話,系統(tǒng)將是無法工作的。3
29、.2.1 比例增益環(huán)節(jié)解決上術(shù)矛盾的方法是:將(-)進行放大后再做為頻率給定的信號:=(-) (3-1)式中 為放大倍數(shù)。上述關(guān)系如圖3-2 所示。由于是(-)成正比地放大的結(jié)果,顯然,越大,則:(-)= (3-2)G越小, 越接近于。圖 3-2 比例放大前后各量的關(guān)系和之間總會有一個靜差,且只能是無限接近與,卻不能等于,所以靜差值應(yīng)該越小越好。顯然,比例增益()越大,靜差越小,如圖3-4 a)所示。在專用的PID調(diào)節(jié)器中,比例增益的大小常常是通過“比例帶”來進行調(diào)節(jié)的,就是按比例放大的區(qū)域,用P表示(等于),如圖3-3所示。Y0大a)XY0P小P大比例帶b)小X圖3-3 比例與比例帶a)輸入
30、與輸出的比例關(guān)系 b)比例帶的概念由圖知,比例帶(P)月小,相當(dāng)于比例增益()越大。但在幾乎所有的變頻器內(nèi)置的PID調(diào)節(jié)功能中,都是直接預(yù)置比例增益的。比例增益環(huán)節(jié)的引入,又出現(xiàn)了新的矛盾:為了減小靜差,應(yīng)盡量增大比例增益,但由于系統(tǒng)的慣性,因此,太大了,又容易引起被控量(壓力)忽大忽小,形成振蕩,如圖3-4 b)所示。3.2.2 積分環(huán)節(jié) 引入積分環(huán)節(jié)的目的是:1) 使給定信號的變化與乘積(-) 對時間的積分成正比。盡管(-)一下子增大(或減?。┝嗽S多但只能在“積分時間”內(nèi)逐漸地增大(或減?。?,從而減緩了的變化速度,防止了振蕩。積分時間越長,的變化越慢。小大大小0a) P調(diào)節(jié)0tb) 振蕩t
31、0c) PI調(diào)節(jié)0td) PID調(diào)節(jié)圖3-4 P、I、D的綜合作用示意圖a) P調(diào)節(jié) b) 振蕩現(xiàn)象 c) PI調(diào)節(jié) d) PID調(diào)節(jié)2)只要偏差不消除(-0),積分就不會停止,從而能有效地消除偏差,如圖3-4 c)所示。因為積分環(huán)節(jié)是在比例增益較大時用于防止振蕩的,故兩者總是同時應(yīng)用,而稱為PI調(diào)節(jié)。但積分時間(I)太長,又會發(fā)生在被控量積聚變化是,難以迅速恢復(fù)的情況。3.2.3 微分環(huán)節(jié)微分環(huán)節(jié)的作用是:可根據(jù)偏差的變化趨勢,提前在短時間內(nèi)給出較大的調(diào)節(jié)動作,從而縮短調(diào)節(jié)時間,克服了因積分時間太長而使恢復(fù)滯后的缺點,如圖3-4 d)所示。微分環(huán)節(jié)總是和PI同時使用,稱為PID調(diào)節(jié)12,13
32、。3.3 采用外置PID與變頻器內(nèi)置PID恒壓供水方案的對比3.3.1 傳統(tǒng)的變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備設(shè)計方案 傳統(tǒng)的變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備往往采用圖3-5所示的設(shè)計方案。由于變頻器的轉(zhuǎn)速控制信號是由可編程控制器或PID回路調(diào)節(jié)器給出的,所以對可編程控制器來講,既要有模擬量輸入接口,又要有模擬量輸出接口。由于帶模擬量輸入/輸管網(wǎng)PID調(diào)節(jié)器PLC變頻器M壓力傳感器壓力設(shè)定控制信號變頻信號反饋信號A/D圖3-5 傳統(tǒng)的恒壓供水方案出接口的可編程控制器價格很高,這無形中就增加了供水設(shè)備的成本。若采用帶有模擬量輸入/數(shù)字量輸出的可編程控制器,則要在可編程控制器的數(shù)字量輸出口另接一塊PWM調(diào)制板,將可編程控
33、制器輸出的數(shù)字量信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂谱冾l器轉(zhuǎn)速的模擬信號,造成可編程控制器的成本沒有降低,還增加了連線和附加設(shè)備,降低了整套設(shè)備的可靠性。如果采用一個開關(guān)量輸入/輸出的可編程控制器和一個PID回路調(diào)節(jié)器,其成本也和帶模擬量輸入/輸出的可編程控制器差不多。所以,在變頻調(diào)速恒壓給水控制設(shè)備中,PID控制信號的產(chǎn)生和輸出就成為降低給水設(shè)備成本的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。3.3.2 新型變頻調(diào)速供水設(shè)備的解決方案 針對傳統(tǒng)的變頻調(diào)速供水設(shè)備的不足之處,國外不少生產(chǎn)廠家近年來紛紛推出了一系列新型產(chǎn)品,如ABB公司的ACS600、ACS400系列產(chǎn)品,富士公司的G11S/P11S系列及施耐德公司的Altivar 28/31
34、等產(chǎn)品。這些產(chǎn)品將PID調(diào)節(jié)器以及簡易可編程控制器的功能都綜合進變頻器內(nèi),形成了帶有各種應(yīng)用宏的新型變頻器。這類變頻器的價格僅比通用變頻器略微高一點,但功能卻強很多11。圖3-6中傳感器反饋的水壓信號直接送入變頻器自帶的PID調(diào)節(jié)器輸入口AIC、COM,而壓力設(shè)定既可以使用變頻器的鍵盤以數(shù)字量的形式設(shè)定,也可以采用一只電位器以模擬量的形式送入AI1、COM。這樣通過變頻器的控制面板,在變頻器的PID選項中選擇合適的PID參數(shù),并經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)試校正,設(shè)備就可以正常運行了。由于PID運算在變頻器內(nèi)部,這就省去了對可編程控制器存貯容量的要求和對PID算法的編程,而且PID參數(shù)的在線調(diào)試非常容易,這不僅
35、降低了生產(chǎn)成本,而且大大提高了生產(chǎn)效率。由于變頻器內(nèi)部自帶的PID調(diào)節(jié)器采用了優(yōu)化算法,所以使水壓的調(diào)節(jié)十分平滑,穩(wěn)定。同時,為了保證水壓反PLC壓力傳感器變頻器PID控制信號變頻信號壓力設(shè)定管網(wǎng)M圖3-6 新型的恒壓供水方案饋信號值的準(zhǔn)確、不失真,可對該信號設(shè)置濾波時間常數(shù),同時還可對反饋信號進行換算,使系統(tǒng)的調(diào)試非常簡單、方便。3.4 恒壓供水設(shè)計方案的確定 通過以上供水方案的分析對比,又由于供水系統(tǒng)要適應(yīng)生活小區(qū)用水、工業(yè)用水以及消防等多種場合的供水,為了系統(tǒng)能夠更加可靠的運行工作,實現(xiàn)恒壓供水的目的,系統(tǒng)采用PLC作為主控制器進行閉環(huán)控制。采用壓力傳感器進行實時檢測,并將檢測到的管道水
36、壓信號經(jīng)過轉(zhuǎn)換后傳送給變頻器內(nèi)置的PID調(diào)節(jié)器,PID調(diào)節(jié)器將此信號與給定值進行比較后,經(jīng)過一系列的運算將輸出一個標(biāo)準(zhǔn)的控制信號給變頻器,變頻器根據(jù)調(diào)節(jié)器輸出信號的變化來改變其輸出頻率,進而改變水泵電機的轉(zhuǎn)速,以此來控制出水量的大小。由于變頻器的輸出頻率在050范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào),當(dāng)用水量較小時,水泵維持低速運行;當(dāng)用水量增大致使壓力降低時,變頻器輸出頻率上升。當(dāng)頻率輸出到上限時,系統(tǒng)判斷是否加泵,自動調(diào)節(jié)出口水量,使壓力始終在設(shè)定值附近波動并最終達到設(shè)定值,從而實現(xiàn)了恒壓力供水自動控制的目的。3.4.1 系統(tǒng)功能1) 系統(tǒng)采用1控3的方式(也就是說用一臺變頻器輪流控制3臺水泵),3臺水泵并聯(lián)進行
37、供水,1#、2#泵有變頻有工頻,3#泵只有變頻,且3#泵在變頻狀態(tài)足以滿足供水的需要。加泵減泵時采用先起先停的原則。2) 系統(tǒng)設(shè)有手動、自動兩種控制模式:在手動方式下,由工人根據(jù)壓力表顯示的情況,進行手動啟動,并且可以設(shè)定由工頻運行還是變頻運行手動模式;在自動方式下,完全根據(jù)壓力設(shè)定值進行自動循環(huán)起停泵操作。 3) 可以根據(jù)需要,設(shè)定壓力值,系統(tǒng)的響應(yīng)速度快,穩(wěn)定性好。4) 在供水系統(tǒng)中由于存在水錘效應(yīng),必須確保每臺泵的的起動為變頻軟起以消除水錘效應(yīng)。5) 具有報警顯示功能, 系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有故障報警信號,確保能夠在第一時間得到故障信息,及時處
38、理。同時設(shè)置各種保護功能,如液位下限、過流保護、過壓保護、過載保護、欠壓保護等。3.4.2 系統(tǒng)的加泵減泵條件分析盡管通用變頻器的頻率都可以在0400范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié),但當(dāng)它用在供水系統(tǒng)中,其頻率調(diào)節(jié)的范圍是有限的,不可能無限地增大和減小。水泵屬于平方律負載,當(dāng)轉(zhuǎn)速超過其額定轉(zhuǎn)速時,轉(zhuǎn)矩將按平方規(guī)律增加。當(dāng)正在變頻狀態(tài)下運行的水泵電機要切換到工頻狀態(tài)下運行時,最高也只能在50時進行。但變頻器在50下運行時,還不如直接在工頻下運行為好,以減少變頻器本身的損失。因此,將上限頻率設(shè)置為49是適宜的。49成為頻率調(diào)節(jié)的上限頻率。當(dāng)變頻器的輸出頻率己經(jīng)到達49時,即使實際供水壓力仍然低于設(shè)定壓力,也不能夠
39、再增加變頻器的輸出頻率了。要增加實際供水壓力,只能夠通過水泵機組切換,增加運行機組數(shù)量來實現(xiàn)。另外,變頻器的輸出頻率不能夠為負值,最低只能是0。其實,在實際應(yīng)用中,變頻器的輸出頻率是不可能降低到0HZ。因為當(dāng)水泵機組運行,電機帶動水泵向管網(wǎng)供水時,由于管網(wǎng)中的水壓會反推水泵,給帶動水泵運行的電機一個反向的力矩,同時這個水壓也在一定程度上阻止源水池中的水進入管網(wǎng),因此,當(dāng)電機運行頻率下降到一個值時,水泵就已經(jīng)抽不出水了,實際的供水壓力也不會隨著電機頻率的下降而下降。這個頻率在實際應(yīng)用中就是電機運行的下限頻率。這個頻率遠大于0,具體數(shù)值與水泵特性及系統(tǒng)所使用的場所有關(guān),一般在20左右。由于在變頻運
40、行狀態(tài)下,水泵機組中電機的運行頻率由變頻器的輸出頻率決定,這個下限頻率也就成為變頻器頻率調(diào)節(jié)的下限頻率11,14。4變頻恒壓供水系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計4.1 系統(tǒng)的硬件組成及選擇 通過對前一章的方案分析,本設(shè)計中所用到的主要硬件有:PLC及模擬量模塊,變頻器(內(nèi)置PID調(diào)節(jié)),壓力傳感器,液位傳感器,3臺水泵及低壓控制設(shè)備等。如圖 5-1結(jié)構(gòu)示意圖所示。變頻器(PID)水泵電機壓力傳感器控制回路 PLC(A/D)變頻信號液位信號故障信號控制信號圖5-1 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖4.1.1 系統(tǒng)的硬件選擇 1) 水泵容量的選擇 選擇水泵時,需要根據(jù)水泵的流量、供水量、水泵揚程及所需壓力來確定水泵的型號。一般而
41、言,水泵機組的額定電流和揚程與實際計算不會完全一致。因此,在選擇水泵的容量時,應(yīng)按略高于計算值的10%15%來確定流量與揚程10。2) 電動機容量的選擇 電動機的容量可根據(jù)水泵的軸功率來選擇,具體型號見有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。如:某小區(qū)總?cè)藬?shù)為4000人,用水標(biāo)準(zhǔn)按每人200L/d計(若不考慮消防蓄水量及消防用水),參數(shù)如下:地面距樓頂高度為20.3米,假定管路的水頭損失為3米,則供水壓力為0.6Mpa。日用水量為: =4000×200=800m3/d;最大小時用水量: =800×2.5/24=83m3/h;其中:最高日用水量 (l/d); 用水單位數(shù)(人·天);用水定額(l/
42、人·日);最大小時用水量(l/h); 建筑內(nèi)用水時間;時變化系數(shù);供水功率的計算: = 0.8*23.3*1.38= 25.8 kw式中,是比例常數(shù)。系統(tǒng)采用3臺泵供水,則每臺水泵的供水功率:=25.8/3*1.1510 kw實際應(yīng)用中則根據(jù)計算出的數(shù)據(jù)選擇相同容量水泵即可,所以選擇10 kw容量的水泵。選擇電動機時則需要根據(jù)實際電動的的容量標(biāo)準(zhǔn)進行選擇,經(jīng)查閱資料,可以選擇11 kw的Y160M-4型,轉(zhuǎn)速為1450r/min的三相水泵電機。3) 變頻器的選擇風(fēng)機類、泵類負載是工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用最多的設(shè)備,變頻器在這類負載上的應(yīng)用最多。它是一種平方轉(zhuǎn)矩負載。一般情況下,具有/const控
43、制模式的變頻器基本都能滿足這類負載的要求。選擇變頻器的容量時保證其稍大于或等于電動機的容量即可;同時選擇的變頻器的過載能力要求也較低,一般達到120/min即可。但在變頻器功能參數(shù)選擇和預(yù)置時應(yīng)注意,由于負載的阻轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比,當(dāng)工作頻率高于電動機的額定頻率時,負載的阻轉(zhuǎn)矩會超過額定轉(zhuǎn)矩,使電動機過載。所以,要嚴(yán)格控制最高工作頻率不能超過電機額定頻率。泵類負載在實際運行過程中,容易發(fā)生水錘效應(yīng),所以變頻器選型時,在功能設(shè)定時要針對這個問題進行單獨設(shè)定,可以考慮內(nèi)置PID功能的變頻器,由于變頻器內(nèi)部自帶的PID調(diào)節(jié)器采用了優(yōu)化算法,省去了對PID算法的編程,所以使水壓的調(diào)節(jié)十分平滑穩(wěn)定。
44、比如針對上述水泵電機的容量,可以選擇容量11 kw的施耐德Telemecanique ATV31型三相變頻器。它內(nèi)置PI 調(diào)節(jié)器,擁有多種故障保護能,夠有效地對電機和系統(tǒng)實施全面地保護,寬電壓輸入,同時實際額定值還高于IEC/NEMA的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)品的最大過載能力為150額定電流/60s,180額定電流/2s。在使用時,客戶可以通過設(shè)置電機熱保護(IEH)的范圍對保護功能的敏感度進行設(shè)置,內(nèi)置多種電機加減速曲線,保證系統(tǒng)的平滑運轉(zhuǎn)15。 4) PLC的選擇 PLC機型選擇的基本原則是:在功能滿足要求的前提下,選擇最可靠、維護使用最方便以及性能價格比最優(yōu)的機型。通常做法是,根據(jù)控制系統(tǒng)的要求確定
45、所需要的I/O點數(shù)時,應(yīng)再增加 10%20%的備用量,以便隨時增加控制功能。在工藝過程比較固定、環(huán)境條件較好的場合,建議選用整體式結(jié)構(gòu)的PLC,其他情況則最好選用模塊式結(jié)構(gòu)的 PLC。對于開關(guān)量控制以及以開關(guān)量控制為主、帶少量模擬量控制的工程項目中,一般其控制速度無須考慮,因此,選用帶 A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換、加減運算、數(shù)據(jù)傳送功能的低檔機就能滿足要求16,17。 本系統(tǒng)是一個簡單閉環(huán)控制系統(tǒng),用到了模擬量檢測變頻器的狀態(tài)。選擇施耐德的Modicom TSX Neza PLC,其 CPU單元:12點輸入 / 8點輸出,最多可通過3塊12點輸入,8點輸出擴展至80點,模擬量擴展單元:4路AD ,
46、 2路DA,支持Modbus通訊。 編程:中文化界面,Windows平臺,梯形圖,指令表編程語言18,允許簡單編程,語言自然,符合思維習(xí)慣。5) 壓力傳感器的選擇壓力傳感器的輸出信號是隨壓力而變的電壓或電流信號。當(dāng)距離較遠時,應(yīng)取電流信號,以消除因線路壓降引起的誤差。通常取420mA,以利區(qū)別零信號和無信號(零信號:信號系統(tǒng)工作正常,信號值為零;無信號:信號系統(tǒng)因斷路或未工作而沒有信號)。選擇時還要注意所需壓力的大小來選擇適當(dāng)量程的壓力表,以免造成浪費,否則設(shè)定值的大小也不一樣。供水系統(tǒng)中,管出口的距離總是距控制地較遠,根據(jù)給出的條件,可以選擇反饋量為420 mA的電流信號,量程為01Mpa的
47、壓力傳感器做為反饋元件。其他器件的選擇則根據(jù)實際情況進行選擇即可。4.1.2 系統(tǒng)主回路原理圖系統(tǒng)是采用PLC來控制,所以這里只需要考慮系統(tǒng)的主回路的構(gòu)成。如圖5-2所示。L1變頻器M1M2M3KM1FR1KM2KM3KM4FU2FU1QSKM5FR2L2L3UVWU V W圖5-2 系統(tǒng)主回路原理圖4.2 系統(tǒng)的軟件設(shè)計PLC控制程序是采用施耐德公司提供的Modicom TSX Neza 可編程控制器PL707WIN編程軟件開發(fā)的。該軟件的指令集包含兩種語言,即指令表(STL)語言和梯形圖(LAD)語言18。4.2.1 PLC軟件設(shè)計PLC控制程序由自動程序和手動程序構(gòu)成,系統(tǒng)一般工作在自動
48、方式下,手動方式是為了方便系統(tǒng)的調(diào)試和備用。程序的編制在計算機上完成,編譯后通過通訊電纜把程序下載到PLC??刂迫蝿?wù)的完成,是通過在RUN模式下主機循環(huán)掃描并連續(xù)執(zhí)行用戶程序來實現(xiàn)的。系統(tǒng)主程序的運行: 系統(tǒng)運行主程序首先進行初始化工作,并使擴展模塊、變頻器等設(shè)備與PLC的數(shù)據(jù)傳輸正常。系統(tǒng)運行過程中隨時進行故障檢測,以防止設(shè)備損壞和意外發(fā)生;當(dāng)出現(xiàn)故障時,及時顯示并進行報警輸出,方便維修人員維修,有利于系統(tǒng)恢復(fù)正常工作。無故障情況下,系統(tǒng)自動啟動后,進行恒壓控制?;竟ぷ鬟^程如圖5-3程序流程圖所示。 系統(tǒng)在自動運行的過程中,加減泵是按照前一章所分析的加減泵的條件進行的,但在滿足其條件時還要
49、采用定時器(TIM)對其進行必要的判斷以免造成泵的頻繁切換。具體過程為:加泵條件,在變頻器輸出頻率到達上限,延時5s進行判斷,條件滿足時切變頻為工頻,同時下一臺泵變頻起動;條件不滿足時依然保持原變頻狀態(tài)。減泵條件,在變頻器輸出頻率到達下限,延時3s進行判斷,條件滿足切除變頻泵,并將工頻泵切為變頻運行。系統(tǒng)在手動方式下可以任意選擇運行狀態(tài):變頻還是工頻。選擇工頻運行時,考慮到水錘效應(yīng),總是先通過變頻起動,等到頻率上升到上限時切段變頻,延時2s后在轉(zhuǎn)為工頻,以免因時間過短對變頻器造成回流,損壞變頻器。因都需要變頻,所以變頻狀態(tài)下只允許一臺泵運行19。1#工、2#變壓力給定Y<49Hz20HzNYNNY1#工、2#工、3#變壓力給定YN20HzYN開始PLC運行?報警?YYNN停止?YN自動?Y手動1#變頻壓力給定YN<49HzYN停 止結(jié) 束N初始化圖5-3 程序流程圖4.2.2 PLC I/O分配表 表4-1 PLC I/O分配表輸 入注釋輸出注釋I0PLC的運行/停止Q0變頻器輸出信號I1手動/自動 切換Q1手動信號I2停止Q2自動信號I31#手動變頻Q31#變頻信號I41#手動工頻Q41#共頻信號I52#手動變頻Q52#變頻信號I62#手動工頻Q62#共頻信號I73#手動變頻Q73#變頻信號I8水位下限報警Q1.0水位下限報警信號I9變頻
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