PLC控制變頻器的恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)模板

/PLC限制變頻器的恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)摘要隨著電力技術(shù)的發(fā)展，以變頻調(diào)速為核心的智能供水限制系統(tǒng)取代了以往高位水箱和壓力罐等供水設(shè)備，起動(dòng)平穩(wěn)，起動(dòng)電流可限制在額定電流以內(nèi)，從而避開(kāi)了起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊；由于泵的平均轉(zhuǎn)速降低，從而可以延長(zhǎng)泵和閥門(mén)等器件的運(yùn)用壽命；可以消退起動(dòng)和停機(jī)時(shí)的水錘效應(yīng)。其穩(wěn)定平安的運(yùn)行性能、簡(jiǎn)潔便利的操作方式、以及齊全周到的功能，使供水實(shí)現(xiàn)節(jié)水、節(jié)電、節(jié)約人力并最終達(dá)到高效率的運(yùn)行目的。本文介紹了采納PLC限制的變頻調(diào)速供水系統(tǒng)，由PLC進(jìn)行邏輯限制，由變頻器進(jìn)行壓力凋節(jié)。在通過(guò)PLC限制變頻器，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)自動(dòng)調(diào)整恒壓變量供水。運(yùn)行結(jié)果表明，該系統(tǒng)具有壓力穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，工作牢靠等特點(diǎn)。第一章緒論1.1引言水是生命之源，人類生存和發(fā)展都離不開(kāi)水。在通常的城市及鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水中，基本上都是靠供水站的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)離心水泵，產(chǎn)生壓力使管網(wǎng)中的自來(lái)水流淌，把供水管網(wǎng)中的自來(lái)水送給用戶。但供水機(jī)泵供水的同時(shí)，也消耗大量的能量，假如能在提高供水機(jī)泵的效率、確保供水機(jī)泵的牢靠穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，降低能耗，將具有重要經(jīng)濟(jì)意義。隨著變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)生活飲用水品質(zhì)要求的不斷提高，變頻恒壓供水系統(tǒng)已漸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)生活供水系統(tǒng)。然而，由于新系統(tǒng)多會(huì)接著運(yùn)用原有系統(tǒng)的部分舊設(shè)備（如水泵），在對(duì)原有供水系統(tǒng)進(jìn)行變頻改造的實(shí)踐中，往往會(huì)出現(xiàn)一些在理論上意想不到的問(wèn)題。本文介紹的變頻限制恒壓供水系統(tǒng)，是在對(duì)一個(gè)典型的水塔供水系統(tǒng)的技術(shù)改造實(shí)踐中，依據(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)備須要頻繁檢修的問(wèn)題，既體現(xiàn)了變頻限制恒壓供水的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)有效的節(jié)約了資金。1.2變頻器恒壓供水系統(tǒng)簡(jiǎn)介1.2.1變頻恒壓供水的現(xiàn)況變頻恒壓供水是在變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展之后漸漸發(fā)展起來(lái)的。在早期，由于國(guó)外生產(chǎn)的變頻器的功能主要限定在頻率限制、升降速限制、正反轉(zhuǎn)限制、起制動(dòng)限制、壓頻比限制及各種愛(ài)護(hù)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(jī)構(gòu)，為了滿意供水量大小需求不同時(shí)，保證管網(wǎng)壓力恒定，需在變頻器外部供應(yīng)壓力限制器和壓力傳感器，對(duì)壓力進(jìn)行閉環(huán)限制。從查閱的資料的狀況來(lái)看，國(guó)外的恒壓供水工程在設(shè)計(jì)時(shí)都采納一臺(tái)變頻器只帶一臺(tái)水泵機(jī)組的方式，幾乎沒(méi)有用一臺(tái)變頻器拖動(dòng)多臺(tái)水泵機(jī)組運(yùn)行的狀況，因而投資成本高。隨著變頻技術(shù)的發(fā)展和變頻恒壓供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性、牢靠性以及自動(dòng)化程度高等方面的優(yōu)點(diǎn)以及顯著的節(jié)能效果被大家發(fā)覺(jué)和認(rèn)可后，國(guó)外很多生產(chǎn)變頻器的廠家起先重視并推出具有恒壓供水功能的變頻器，像日本SAMC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)整器和PLC可編程限制器等硬件集成在變頻器限制基板上，通過(guò)設(shè)置指令代碼實(shí)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，便可干脆限制多個(gè)內(nèi)置的電磁接觸器工作，可構(gòu)成最多7臺(tái)電機(jī)(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(kuò)展功能缺乏敏捷性，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)定性不高，和別的監(jiān)控系統(tǒng)(如BA系統(tǒng))和組態(tài)軟件難以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，并且限制了帶負(fù)載的容量，因此在實(shí)際運(yùn)用時(shí)其范圍將會(huì)受到限制。目前國(guó)內(nèi)有不少公司在做變頻恒壓供水的工程，大多采納國(guó)外的變頻器限制水泵的轉(zhuǎn)速，水管管網(wǎng)壓力的閉環(huán)調(diào)整及多臺(tái)水泵的循環(huán)限制，有的采納可編程限制器(PLC)及相應(yīng)的軟件予以實(shí)現(xiàn);有的采納單片機(jī)及相應(yīng)的軟件予以實(shí)現(xiàn)。但在系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、穩(wěn)定性能、抗擾性能以及開(kāi)放性等多方面的綜合技術(shù)指標(biāo)來(lái)說(shuō)，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)能達(dá)到全部用戶的要求。艾默生電氣公司和成都希望集團(tuán)(森蘭變頻器)也推出恒壓供水專用變頻器(5.5kW-22kW)，無(wú)需外接PLC和PID調(diào)整器，可完成最多4臺(tái)水泵的循環(huán)切換、定時(shí)起、停和定時(shí)循環(huán)。該變頻器將壓力閉環(huán)調(diào)整和循環(huán)邏輯限制功能集成在變頻器內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，但其輸出接口限制了帶負(fù)載容量，同時(shí)操作不便利且不具有數(shù)據(jù)通信功能，因此只適用于小容量，限制要求不高的供水場(chǎng)所。可以看出，目前在國(guó)內(nèi)外變頻調(diào)速恒壓供水限制系統(tǒng)的探討設(shè)計(jì)中，對(duì)于能適應(yīng)不同的用水場(chǎng)合，結(jié)合現(xiàn)代限制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)同時(shí)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)限制探討得不夠。因此，有待于進(jìn)一步探討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(shí)踐。1.2.2變頻供水系統(tǒng)應(yīng)用的范圍變頻恒壓供水系統(tǒng)在供水行業(yè)中的應(yīng)用，按所運(yùn)用的范圍大致分為三類:1)小區(qū)供水變頻恒壓供水系統(tǒng)這類變頻供水系統(tǒng)主要用于包括工廠、小區(qū)供水、高層建筑供水、鄉(xiāng)村加壓站，特點(diǎn)是變頻限制的電機(jī)功率小，一般在135kw以下，限制系統(tǒng)簡(jiǎn)潔。由于這一范圍的用戶群非常浩大，所以是目前國(guó)內(nèi)探討和推廣最多的方式.如希望集團(tuán)(森蘭變頻器)推出的恒壓供水專用變頻器。2)國(guó)內(nèi)中小型供水廠變頻恒壓供水系統(tǒng)這類變頻供水系統(tǒng)主要用于中小供水廠或大中城市的協(xié)助供水廠。這類變頻器電機(jī)功率在135kw到320kw之間，電網(wǎng)電壓通常為220V或380V。受中小水廠規(guī)模和經(jīng)濟(jì)條件限制，目前主要采納國(guó)產(chǎn)通用的變頻恒壓供水變頻器。3)大型供水廠的變頻恒壓供水系統(tǒng)這類變頻供水系統(tǒng)用于大中城市的主力供水廠，特點(diǎn)是功率大、機(jī)組多、多數(shù)采納高壓變頻系統(tǒng)。這類系統(tǒng)一般變頻器和限制器要求較高，多數(shù)采納了國(guó)外進(jìn)口變頻器和限制系統(tǒng)。如利德福華的一些高壓供水變頻器在本文中，探討和設(shè)計(jì)的變頻器是以第一種應(yīng)用范圍為基礎(chǔ)。1.2.3變頻供水系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)變頻供水系統(tǒng)目前正在向集成化、維護(hù)操作簡(jiǎn)潔化方向發(fā)展,在國(guó)內(nèi)外，特地針對(duì)供水的變頻器集成化越來(lái)越高，很多專用供水變頻器集成了PLC或PID，甚至將壓力傳感器也融入變頻組件。同時(shí)維護(hù)操作也越來(lái)越簡(jiǎn)明顯偏高，維護(hù)成本也高于國(guó)內(nèi)產(chǎn)品。目前國(guó)內(nèi)有不少公司在從事進(jìn)行變頻恒壓供水的研制推廣，國(guó)產(chǎn)變頻器主要采納進(jìn)口元件組裝或干脆進(jìn)口國(guó)外變頻器，結(jié)合PLC或PID調(diào)整器實(shí)現(xiàn)恒壓供水，在小容量、限制要求的變頻供水領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)變頻器發(fā)展較快，并以其成本低廉的優(yōu)勢(shì)占據(jù)了相當(dāng)部分小容量變頻恒壓供水市場(chǎng)。但在大功率大容量變頻器上，國(guó)產(chǎn)變頻器有待于進(jìn)一步改進(jìn)和完善。其次章恒壓供水的設(shè)計(jì)的限制要求有三臺(tái)水泵，按設(shè)計(jì)要求兩臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用，自動(dòng)運(yùn)行時(shí)泵運(yùn)行累計(jì)10H輪換一次，手動(dòng)時(shí)不切換；用水高峰1臺(tái)工頻全速運(yùn)行，1臺(tái)變頻器運(yùn)行。用水低谷時(shí)，一臺(tái)變頻器運(yùn)行。（3）切換后起動(dòng)和停電后起動(dòng)須5s報(bào)警，運(yùn)行異樣可自動(dòng)切換到備用泵，并報(bào)警；（4））三臺(tái)水泵分別由M1、M2，M3電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，由KM1、KM3.KM5變頻限制；KM2,KM4,KM6全速限制，（5）變頻器（運(yùn)用三菱FR-A540），調(diào)整電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；（6）水壓在0～10kg可調(diào)，通過(guò)觸摸屏（運(yùn)用三菱F940）輸入調(diào)整；（7）觸摸屏可以顯示設(shè)定水壓、實(shí)際水壓、水泵的運(yùn)行時(shí)間、轉(zhuǎn)速、報(bào)警信號(hào)等；（8）變頻器的其余參數(shù)自行設(shè)定。試驗(yàn)時(shí)，KM1,KM3,KM5可并起接變頻器和電動(dòng)機(jī)，KM2,KM4,KM6不接入，用指示燈代替。第三章變頻恒壓供水系統(tǒng)主要硬件設(shè)備的設(shè)計(jì)2.1可編程限制器(PLC)2.1.1PLC的定義及特點(diǎn)在PLC的發(fā)展過(guò)程中，美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì)（NEMA）經(jīng)過(guò)4年的調(diào)查，于1980年把這種新型的限制器正式命名為可編程序限制器（ProgrammableController），英文縮寫(xiě)為PC，并作如下定義：“可編程序限制器是一種數(shù)字式電子裝置。它運(yùn)用可編程序的存儲(chǔ)器來(lái)存儲(chǔ)指令，并實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算、依次限制、計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)和算術(shù)運(yùn)算功能，用來(lái)對(duì)各種機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行限制。PLC的特點(diǎn)如下：1、高牢靠性

(1)全部的I/O接口電路均采納光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的外電路和PLC內(nèi)部電路之間電氣上隔離。

(2)各輸入端均采納R-C濾波器，其濾波時(shí)間常數(shù)一般為10~20ms.

(3)各模塊均采納屏蔽措施，以防止輻射干擾。

(4)采納性能優(yōu)良的開(kāi)關(guān)電源。

(5)對(duì)采納的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選。

(6)良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟，硬件發(fā)生異樣狀況，CPU馬上采納有效措施，以防止故障擴(kuò)大。

(7)大型PLC還可以采納由雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三CPU構(gòu)成表決系統(tǒng),使牢靠性更進(jìn)一步提高。

2、豐富的I/O接口模塊PLC針對(duì)不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，如：溝通或直流；開(kāi)關(guān)量或模擬量；電壓或電流；脈沖或電位；強(qiáng)電或弱電等。有相應(yīng)的I/O模塊和工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的器件或設(shè)備，如：按鈕行程開(kāi)關(guān)接近開(kāi)關(guān)傳感器及變頻器電磁線圈限制閥干脆連接。另外為了提高操作性能，它還有多種人-機(jī)對(duì)話的接口模塊;為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊，等等。3、采納模塊化結(jié)構(gòu)

為了適應(yīng)各種工業(yè)限制須要，除了單元式的小型PLC以外，絕大多數(shù)PLC均采納模塊化結(jié)構(gòu)。PLC的各個(gè)部件，包括CPU，電源，I/O等均采納模塊化設(shè)計(jì)，由機(jī)架及電纜將各模塊連接起來(lái)，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可依據(jù)用戶的須要自行組合。4、編程簡(jiǎn)潔易學(xué)PLC的編程大多采納類似于繼電器限制線路的梯形圖形式，對(duì)運(yùn)用者來(lái)說(shuō)，不須要具備計(jì)算機(jī)的特地學(xué)問(wèn)，因此很簡(jiǎn)潔被一般工程技術(shù)人員所理解和駕馭。5、安裝簡(jiǎn)潔，修理便利PLC不須要特地的機(jī)房，可以在各種工業(yè)環(huán)境下干脆運(yùn)行。運(yùn)用時(shí)只需將現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)備和PLC相應(yīng)的I/O端相連接，即可投入運(yùn)行。各種模塊上均有運(yùn)行和故障指示裝置，便于用戶了解運(yùn)行狀況和查找故障。由于采納模塊化結(jié)構(gòu)，因此一旦某模塊發(fā)生故障，用戶可以通過(guò)更換模塊的方法，使系統(tǒng)快速?gòu)?fù)原運(yùn)行。2.1.2PLC的工作原理PLC采納循環(huán)掃描的工作方式，在PLC中用戶程序按先后依次存放，CPU從第一條指令起先執(zhí)行程序，直到遇到結(jié)束符后又返回第一條，如此周而復(fù)始不斷循環(huán)。PLC的掃描過(guò)程分為內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入處理、程序執(zhí)行、程序輸出幾個(gè)階段。全過(guò)程掃描一次所需的時(shí)間稱為掃描周期。當(dāng)PLC處于停狀態(tài)時(shí)，只進(jìn)行內(nèi)部處理和通信操作服務(wù)等內(nèi)容。在PLC處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，從內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入、程序執(zhí)行、程序輸出，始終循環(huán)掃描工作。PLC的選擇水泵M1、M2、M3可變頻運(yùn)行，也可工頻運(yùn)行，需PLC的6個(gè)輸出點(diǎn)，變頻器的運(yùn)行和關(guān)斷由PLC的1個(gè)輸出點(diǎn)，限制變頻器使電機(jī)正轉(zhuǎn)需1個(gè)輸出信號(hào)限制，報(bào)警器的限制須要1個(gè)輸出點(diǎn)，輸出點(diǎn)數(shù)量一共9個(gè)。限制起動(dòng)和停止須要2個(gè)輸入點(diǎn)，變頻器極限頻率的檢測(cè)信號(hào)占用PLC2個(gè)輸入點(diǎn)，系統(tǒng)自動(dòng)/手動(dòng)起動(dòng)需1個(gè)輸入點(diǎn)，手動(dòng)限制電機(jī)的工頻/變頻運(yùn)行需6個(gè)輸入點(diǎn)，限制系統(tǒng)停止運(yùn)行需1個(gè)輸入點(diǎn)，檢測(cè)電機(jī)是否過(guò)載需3個(gè)輸入點(diǎn)，共需15個(gè)輸入點(diǎn)。系統(tǒng)所需的輸入／輸出點(diǎn)數(shù)量共為24個(gè)點(diǎn)。本系統(tǒng)選用FXOS-30MR-D型PLC。2.1.4PLC的應(yīng)用領(lǐng)域目前，PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車(chē)、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化消遣等各個(gè)行業(yè)，運(yùn)用狀況主要分為如下幾類：

(1）開(kāi)關(guān)量邏輯限制(2）工業(yè)過(guò)程限制(3）運(yùn)動(dòng)限制(4）數(shù)據(jù)處理(5）通信及聯(lián)網(wǎng)

2.2變頻器的選擇溝通變頻器是微計(jì)算機(jī)及現(xiàn)代電力電子技術(shù)高度發(fā)展的結(jié)果。微計(jì)算機(jī)是變頻器的核心，電力電子器件構(gòu)成了變頻器的主電路。大家都知道，從發(fā)電廠送出的溝通電的頻率是恒定不變的，在我國(guó)是每秒50Hz。而溝通電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速。式中同步轉(zhuǎn)速，r/min；定子頻率，Hz；電機(jī)的磁極對(duì)數(shù)。而異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速式中異步電機(jī)轉(zhuǎn)差率，，一般小于3%。均和送入電機(jī)的電流頻率/成正比例或接近于正比例。因而，變更頻率可以便利地變更電機(jī)的運(yùn)行速度，也就是說(shuō)變頻對(duì)于溝通電機(jī)的調(diào)運(yùn)來(lái)說(shuō)是非常合適的。2.2.1變頻器的基本結(jié)構(gòu)變頻器是把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的溝通電源，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的變速運(yùn)行的設(shè)備。變頻器包括限制電路、整流電路、中間直流電路及逆變電路組成。其中限制電路完成對(duì)主電路的限制，整流電路將溝通電變換成直流電，直流中間電路對(duì)整流電路的輸出進(jìn)行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆變成溝通電。對(duì)于如矢量限制變頻器這種須要大量運(yùn)算的變頻器來(lái)說(shuō)，有時(shí)還須要一個(gè)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計(jì)算的CPU以及一些相應(yīng)的電路。2.2.2變頻器的分類變頻器的分類方法有多種，依據(jù)主電路工作方式分類，可以分為電壓型變頻器和電流型變頻器；依據(jù)開(kāi)關(guān)方式分類，可以分為PAM限制變頻器、PWM限制變頻器和高載頻PWM限制變頻器；依據(jù)工作原理分類，可以分為V/f限制變頻器、轉(zhuǎn)差頻率限制變頻器和矢量限制變頻器等；依據(jù)用途分類，可以分為通用變頻器、高性能專用變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器等。2.2.3變頻器的限制方式限制方式是確定變頻器運(yùn)用性能的關(guān)鍵所在。目前市場(chǎng)上低壓通用變頻器品牌很多，包括歐、美、日及國(guó)產(chǎn)的共約5O多種。選用變頻器時(shí)不要認(rèn)為檔次越高越好，其實(shí)只要按負(fù)載的特性，滿意運(yùn)用要求就可，以便做到量才運(yùn)用、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。下表中參數(shù)供選用時(shí)參考。表1限制方式的比較限制方式U/f=C限制電壓空間矢量限制矢量限制干脆轉(zhuǎn)矩限制反饋裝置不帶PG帶PG或PID調(diào)整器不要不帶PG帶PG或編碼器速比I<1:401:601:1001:1001:10001:100起動(dòng)轉(zhuǎn)矩（在3Hz）150%150%150%150%零轉(zhuǎn)速時(shí)為150%零轉(zhuǎn)速時(shí)為>150%~200%靜態(tài)速度精度/%±（0.2~0.3）±（0.2~0.3）±0.2±0.2±0.02±0.2適用場(chǎng)合一般風(fēng)機(jī)、泵類等較高精度調(diào)速，限制一般工業(yè)上的調(diào)速或限制全部調(diào)速或限制伺服拖動(dòng)、高精傳動(dòng)、轉(zhuǎn)矩限制負(fù)荷起動(dòng)、起重負(fù)載轉(zhuǎn)矩限制系統(tǒng)，恒轉(zhuǎn)矩波動(dòng)大負(fù)載故選擇U/f=C限制2.2.4變頻器容量的選擇變頻器的容量干脆關(guān)系到變頻調(diào)速系統(tǒng)的運(yùn)行牢靠性，因此，合理的容量將保證最優(yōu)的投資。變頻器的容量選擇在實(shí)際操作中存在很多誤區(qū)，這里給出了三種基本的容量選擇方法，它們之間互為補(bǔ)充。1、從電流的角度：大多數(shù)變頻器容量可從三個(gè)角度表述：額定電流、可用電動(dòng)機(jī)功率和額定容量。其中后兩項(xiàng)，變頻器生產(chǎn)廠家由本國(guó)或本公司生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)給出，或隨變頻器輸出電壓而降低，都很難準(zhǔn)確表達(dá)變頻器的實(shí)力。選擇變頻器時(shí)，只有變頻器的額定電流是一個(gè)反映半導(dǎo)體變頻裝置負(fù)載實(shí)力的關(guān)鍵量。負(fù)載電流不超過(guò)變頻器額定電流是選擇變頻器容量的基本原則。須要著重指出的是，確定變頻器容量前應(yīng)細(xì)致了解設(shè)備的工藝狀況及電動(dòng)機(jī)參數(shù)，例如潛水電泵、繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的額定電流要大于一般籠形異步電動(dòng)機(jī)額定電流，冶金工業(yè)常用的輥道用電動(dòng)機(jī)不僅額定電流大很多，同時(shí)它允許短時(shí)處于堵轉(zhuǎn)工作狀態(tài)，且輥道傳動(dòng)大多是多電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)。應(yīng)保證在無(wú)故障狀態(tài)下負(fù)載總電流均不允許超過(guò)變頻器的額定電流。2、從效率的角度：系統(tǒng)效率等于變頻器效率和電動(dòng)機(jī)效率的乘積，只有兩者都處在較高的效率下工作時(shí)，則系統(tǒng)效率才較高。從效率角度動(dòng)身，在選用變頻器功率時(shí)，要留意以下幾點(diǎn)：（1）變頻器功率值和電動(dòng)機(jī)功率值相當(dāng)時(shí)最合適，以利變頻器在高的效率值下運(yùn)轉(zhuǎn)。（2）在變頻器的功率分級(jí)和電動(dòng)機(jī)功率分級(jí)不相同時(shí)，則變頻器的功率要盡可能接近電動(dòng)機(jī)的功率，但應(yīng)略大于電動(dòng)機(jī)的功率。（3）當(dāng)電動(dòng)機(jī)屬頻繁起動(dòng)、制動(dòng)工作或處于重載起動(dòng)且較頻繁工作時(shí)，可選取大一級(jí)的變頻器，以利用變頻器長(zhǎng)期、平安地運(yùn)行。（4）經(jīng)測(cè)試，電動(dòng)機(jī)實(shí)際功率的確有富余，可以考慮選用功率小于電動(dòng)機(jī)功率的變頻器，但要留意瞬時(shí)峰值電流是否會(huì)造成過(guò)電流愛(ài)護(hù)動(dòng)作。（5）當(dāng)變頻器和電動(dòng)機(jī)功率不相同時(shí)，則必需相應(yīng)調(diào)整節(jié)能程序的設(shè)置，以利達(dá)到較高的節(jié)能效果。3、從計(jì)算功率的角度：對(duì)于連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的變頻器必需同時(shí)滿意以下3個(gè)計(jì)算公式：(1)滿意負(fù)載輸出：Pcn≥Pm／η(2)滿意電動(dòng)機(jī)容量：Pcn≥√3KUeIecosφ×10-3 (3)滿意電動(dòng)機(jī)電流：Icn≥KIe 式中Pcn為變頻器容量（單位kW），Pm為負(fù)載要求的電動(dòng)機(jī)軸輸出功率（單位kW），Ue為電動(dòng)機(jī)額定電壓（單位V），Ie為電動(dòng)機(jī)額定電流（單位A），η為電動(dòng)機(jī)效率（通常約為0．85），cosφ為電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)（通常約為0．75），k是電流波形補(bǔ)償系數(shù)（由于變頻器的輸出波形并不是完全的正弦波，而含有高次諧波的成分，其電流應(yīng)有所增加，通常K約為1．05～1．1）。依據(jù)計(jì)算所得的所需參數(shù)可以選擇三菱FRA540型變頻器（如圖2所示），該變頻器配有PID功能。通過(guò)外部電位器作為壓力給定值。安裝在管網(wǎng)上的壓力傳感器反饋來(lái)的壓力信號(hào)(4~20mA)作為壓力反饋至變頻器的協(xié)助輸入端4端、5端。變頻器時(shí)刻跟蹤管網(wǎng)壓力和設(shè)定壓力值之間的偏差變更狀況。經(jīng)變頻器內(nèi)部PID運(yùn)算，調(diào)整變頻器的輸出頻率，變更水泵轉(zhuǎn)速。并通過(guò)PLC限制水泵工頻供電和變頻供電的切換，自動(dòng)限制水泵運(yùn)行的臺(tái)數(shù)，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)限制。使水壓保持恒定。由于變頻器具有內(nèi)置的PID限制器，PID參數(shù)可通過(guò)在線調(diào)試，省去了對(duì)可編程限制器存貯容量的要求和對(duì)PID算法的編程，因此可以選擇。2.3傳感器的選擇壓力傳感器運(yùn)用CY-YZ-1001型肯定壓力傳感器。該傳感器采納硅壓阻效應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)壓力測(cè)量的力-電轉(zhuǎn)換。傳感器由敏感芯體和信號(hào)調(diào)理電路組成，當(dāng)壓力作用于傳感器時(shí)，敏感芯體內(nèi)硅片上的惠斯登電橋的輸出電壓發(fā)生變更，信號(hào)調(diào)理電路將輸出的電壓信號(hào)作放大處理，同時(shí)進(jìn)行溫度補(bǔ)償、非線性補(bǔ)償，使傳感器的電性能滿意技術(shù)指標(biāo)的要求。該傳感器的量程為0～2.5MPa，工作溫度為5℃～60℃，供電電源為28±3V（DC）。第四章系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)4.1變頻器的參數(shù)設(shè)定上限頻率Pr1=50Hz；下