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變頻 技術(shù)應(yīng)用 在工業(yè)現(xiàn)場控制領(lǐng)域，可編程控制器（ 直起著重要的作用。隨著國家在供水行業(yè)的投資力度加大，水廠運(yùn)行自動(dòng)化水平不斷提高， 供水行業(yè)應(yīng)用逐步增多。觸摸屏與 套使用，使得 應(yīng)用更加靈活，同時(shí)可以設(shè)置參數(shù)、顯示數(shù)據(jù)、以動(dòng)畫等形勢描繪自動(dòng)化過程，使得 應(yīng)用可視化。 變頻恒壓供水成為供水行業(yè)的一個(gè)主流，是保證供水管網(wǎng)在恒壓的重要手段?，F(xiàn)代變頻器完善的網(wǎng)絡(luò)通信工程，威電機(jī)的同步運(yùn)行，遠(yuǎn)距離集中控制和在線監(jiān)控等提供了必要的支持。通過與 接的觸摸屏，可以使控制更加 直觀，操作更加簡單、方便。組合應(yīng)用 摸屏及變頻器，采用通信方式對變頻器進(jìn)行控制來實(shí)現(xiàn)變頻恒壓供水。 變頻恒壓供水系統(tǒng)原理如圖 1；它主要由 頻器、觸摸屏、壓力變送器、動(dòng)力及控制線路以及泵組組成。用戶可以通過觸摸屏控制系統(tǒng)的運(yùn)行，也可以通過控制柜面板上的指示燈和按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)來了解和控制系統(tǒng)的運(yùn)行。通過安裝在出水管網(wǎng)上的壓力變送器，把出口壓力信號(hào)變成 4～ 20 0～ 10V 標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送入 置的 節(jié)器，經(jīng) 算與給定壓力參數(shù)進(jìn)行比較，輸出運(yùn)行頻率到變頻器?？刂葡到y(tǒng)由變頻器控 制水泵的轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)供水量，根據(jù)用水量的不同， 率輸出給定變頻器的運(yùn)行頻率，從而調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速，達(dá)到恒壓供水。 定的內(nèi)部程序驅(qū)動(dòng) I/O 端口開關(guān)量的輸出來實(shí)現(xiàn)切換交流接觸器組，以此協(xié)調(diào)投入工作的水泵電機(jī)臺(tái)數(shù)，并完成電機(jī)的啟停、變頻與工頻的切換。通過調(diào)整投入工作的電機(jī)臺(tái)數(shù)和控制電機(jī)組中一臺(tái)電機(jī)的變頻轉(zhuǎn)速，使系統(tǒng)管網(wǎng)的工作壓力始終穩(wěn)定，進(jìn)而達(dá)到恒壓供水的目的。 該系統(tǒng)有手動(dòng)和自動(dòng)兩種運(yùn)行方式。手動(dòng)方式時(shí)，通過控制柜上的啟動(dòng)和停止按鈕控制水泵運(yùn)行，可根據(jù)需要分別控制 1#～ 3#泵的啟停，該方式主 要供設(shè)備調(diào)試、自動(dòng)有故障和檢修時(shí)使用。自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，首先由 1#水泵變頻運(yùn)行，變頻器輸出頻率從 0升，同時(shí) 節(jié)器把接收的信號(hào)與給定壓力比較運(yùn)算后送給變頻器控制。如壓力不夠，則頻率上升到 50 定的程序驅(qū)動(dòng)I/O 端口開關(guān)量的輸出來實(shí)現(xiàn)切換交流接觸器組，使得 1＃泵變頻迅速切換為工頻， 2＃泵變頻啟動(dòng)，若壓力仍達(dá)不到設(shè)定壓力，則 2＃泵由變頻切換成工頻， 3＃泵變頻啟動(dòng)；如用水量減少， 制從先起的泵開始切除，同時(shí)根據(jù) 終保持管網(wǎng)壓力。 若有電源瞬時(shí)停電的情 況，則系統(tǒng)停機(jī)，待電源恢復(fù)正常后，人工啟動(dòng)，系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)到初始狀態(tài)開始運(yùn)行。變頻自動(dòng)功能是該系統(tǒng)最基本的功能，系統(tǒng)自動(dòng)完成對多臺(tái)泵的啟動(dòng)、停止、循環(huán)變頻的全部操作過程。 在進(jìn)行通信之前必須對 摸屏和變頻器的通訊參數(shù)進(jìn)行正確設(shè)置。本系統(tǒng)定義為 議，波特率為 9600，數(shù)據(jù)位為 8，無校驗(yàn)，停止位為 1。變頻器除設(shè)置通信參數(shù)外，還需啟用 “自由停車 ”以保護(hù)電機(jī)。 訊參數(shù)設(shè)置 :硬件 ——端口 ——端口設(shè)置，在端口設(shè)置中進(jìn)行端口參數(shù)設(shè)置；觸摸屏通訊參數(shù) 設(shè)置： 理器———擊 “可進(jìn)行通訊參數(shù)設(shè)置。 該系統(tǒng)采用施耐德的 I/O 點(diǎn)數(shù)為 24 點(diǎn)，繼電器輸出，程采用施耐德 用編程軟件 件提供完整的編程環(huán)境，可進(jìn)行離線編程、在線連接和調(diào)試。為了提高整個(gè)系統(tǒng)的性價(jià)比，該系統(tǒng)采用可編程控制器的開關(guān)量輸入輸出來控制電機(jī)的起停、自動(dòng)投入、定期切換，供水泵的變頻及故障的報(bào)警等，而且通過 置的 定電機(jī)的轉(zhuǎn)速、設(shè)定壓力、頻率、電流、電壓等模擬信號(hào)量 。 施耐德 編程指令簡單易懂且程序設(shè)計(jì)靈活，步進(jìn)計(jì)數(shù)器功能模塊（ %供了一系列的步，這些步可賦值給動(dòng)作。從一個(gè)步移動(dòng)到另一個(gè)步取決于外部或內(nèi)部事件。通過模擬輸入和輸出模塊及內(nèi)置的 算器，實(shí)現(xiàn)如圖 2 的順序切泵。 泵組切換示意圖如圖 2，工作條件滿足，開始工作時(shí)， 1#泵變頻啟動(dòng)，泵的轉(zhuǎn)速隨變頻器輸出頻率的上升而逐漸升高，如變頻器的頻率達(dá)到 50此時(shí)水壓還未達(dá)到設(shè)定值， 置的程序控制使得切換到下一個(gè)工作步 ，延時(shí)一段時(shí)間后， 1＃泵迅速切換至工頻運(yùn)行，同時(shí)解除變頻器運(yùn)行信號(hào)，使變頻器頻率降為 0后 2＃泵變頻啟動(dòng)，若壓力仍未達(dá)到，則 2＃泵切換至工頻， 3＃泵變頻啟動(dòng)，在運(yùn)行中始終保持一臺(tái)泵變頻運(yùn)行，當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)變頻輸出將為0時(shí) 過 I/O 端口跳到下一個(gè)工步，由 定切除 1＃工頻泵，此時(shí)由一臺(tái)工頻泵和一臺(tái)變頻泵運(yùn)行，如果此時(shí)壓力達(dá)到設(shè)定值，變頻器的輸出為0切換到下一個(gè)工步， 除 2＃工頻泵，只由 3＃泵變頻運(yùn)行來維持管網(wǎng)壓力。當(dāng)壓力下降，變頻器頻率升至 50出信號(hào)，延時(shí)后 3＃ 泵切換為工頻， 1＃泵變頻啟動(dòng)，若壓力仍不滿足則 1＃變切換為 1＃工， 2＃泵變頻運(yùn)行，如果壓力仍達(dá)不到， 2＃變切換為 2＃工，啟動(dòng) 3＃變，三臺(tái)泵同時(shí)工作以保證供水要求。 這樣的切換過程有效地減少泵的頻繁起停，同時(shí)在實(shí)際管網(wǎng)對水壓波動(dòng)做出反應(yīng)之前，由變頻器迅速調(diào)節(jié)，使水壓平穩(wěn)過渡，從而有效的避免了高樓用戶短時(shí)間停水的情況發(fā)生。 以往的變頻恒壓供水系統(tǒng)在水壓高時(shí)，通常采用停變頻泵，再將變頻器以工頻運(yùn)行方式切換到正在以工頻運(yùn)行的泵上進(jìn)行調(diào)節(jié)。這種切換的方式理論上要比直接切換工頻的方式先進(jìn)，但其容易引 起泵組的頻繁起停，從而減少設(shè)備的使用壽命。而在該系統(tǒng)中采用直接停工頻泵的運(yùn)行方式，同時(shí)由變頻器迅速調(diào)節(jié)，只要參數(shù)設(shè)置合適，即可實(shí)現(xiàn)泵組的無沖擊切換，使水壓過渡平穩(wěn)，有效的防止了水壓的大范圍波動(dòng)及水壓太低時(shí)的短時(shí)間缺水的現(xiàn)象，提高了供水品質(zhì)。 該系統(tǒng)采用 變頻器結(jié)合，系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)可靠，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的無人職守的全自動(dòng)循環(huán)切泵、變頻運(yùn)行，保證了各臺(tái)水泵運(yùn)行效率的最優(yōu)和設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)啟動(dòng)平穩(wěn)，消除了啟動(dòng)大電流沖擊，由于泵的平均轉(zhuǎn)速降低了，從而可延長泵的使用壽命，可以消除啟動(dòng)和停機(jī)時(shí)的水錘效應(yīng)。通過 觸摸屏上的人機(jī)界面就可進(jìn)行供水壓力的設(shè)定，監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行狀況同時(shí)可以查詢設(shè)備故障信息，大大提高恒壓供水系統(tǒng)的自動(dòng)化水平及對現(xiàn)場設(shè)備的監(jiān)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 0's 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