台达CP2000变频器在供水行业的应用
变频器在水厂恒压供水控制系统的应用
变频器在水厂恒压供水控制系统的应用1 引言出厂水的恒压供水是自来水生产流程中的重要一环,送水压力的稳定及精度直接影响到千家万户的正常用水。
在能源日益紧张的今天,变频调速技术以其卓越的调速性能、显著的节电效果,以及在国民经济领域的广泛适用性,而且变频调速在改变水泵性能和自动控制方面优势明显。
下面以揭阳市第二水厂的送水泵房恒压控制系统为例作分析。
2 系统分析2.1 结构描述为降低生产成本,改善工艺条件,提高生产效率及安全性,消除水锤效应的破坏性,平滑调节出厂水压力。
揭阳市第二水厂送水系统采用由plc、变频器(内藏pid)、变频泵、定速泵、自动化仪表及计算机等组成了串级全自动调节控制系统。
如图1所示。
图1 串级全自动调节控制系统泵房主要配备:1台telemecanique公司的plc tsx8740、2台施耐德公司的gd2377变频器、2台250kw的变频泵、3台250kw的定速泵,向城市管网供水。
中控室值班人员可将出厂水压力通过计算机人机界面输入到plc中,plc 根据标准的出厂水压力值及实际出厂水压力值之差,经计算,改变变频器的输出频率,调节电机转速,达到调整出厂水压力的作用,进行闭环控制。
并且安装了就手动及plc自动控制两种运行模式,可以将mcc柜及现场控制柜互相切换。
根据市区实际用水情况,安装了pc全自动调节程序,各用水时段压力调整如附表所示:附表各用水时段压力调整值2.2 施耐德gd2377变频器施耐德gd2377变频器具有如下特点:(1) 降低电机启动电流和配电容量,避免增容投资。
在电网电压下直接启动电动机,其容量不得大于电网容量的15~20%,选用gd2377变频器后,可把变压器的容量下降至传统驱动方式时的40~50%。
(2) 降低启动机械应力,减少直接起动带来的机械冲击力和机械的磨损,延长电机及相关设备的寿命;(3) 软起动、软停机,具有过流保护、直流侧欠压过压保护、模块过温保护、短路保护、环境温度检测等功能;(4) 开放式操作显示键盘和屏幕,操作灵活,便于故障诊断;(5) 微处理控制系统,pid控制功能,支持多种通讯接口,性能可靠;(6) 具有自动复位、自动重新启动功能,可以在故障解除或系统恢复后重新启动系统。
台达CP2000变频器恒压供水参数设置
台达CP2000变频器恒压供水参数设置台达CP2000变频器是一款常用于恒压供水系统的变频器设备。
恒压供水是通过变频器来控制电机的转速,使得水泵输出的水流保持在一定的压力下稳定运行。
在设置台达CP2000变频器的恒压供水参数时,需要考虑以下几个方面:1.设置最大输出频率:根据具体的水泵型号和使用需求,设置变频器的最大输出频率,控制水泵的最高转速。
通常,最大输出频率的设置可以根据水泵的额定功率和额定转速来决定。
2.设置最小输出频率:最小输出频率的设置决定了水泵的最低运行速度。
在设置最小输出频率时,需要考虑到水泵的启动和停止问题,以及水泵在低频率下是否能保持稳定的工作状态。
通常,最小输出频率的设置可以在20-30Hz之间。
3.设置过载保护参数:变频器可以通过设置过载保护参数来保护水泵及变频器设备。
过载保护参数包括过载电流、过载频率等。
通过合理设置过载保护参数,可以避免水泵超负荷运行,保护设备安全运行。
4.设置PID控制参数:台达CP2000变频器具有PID控制功能,可以通过PID参数的设置来实现恒压供水系统的精确控制。
PID参数包括比例系数、积分时间、微分时间等。
通过调整PID参数,可以实现恒压供水系统的响应速度和稳定性。
5.设置故障检测和保护功能:变频器设备具有故障检测和保护功能,可以通过设置相应的参数来实现对水泵和变频器的故障检测和保护。
包括过流、过压、欠压等故障保护参数的设置,以及故障报警的设置。
在设置台达CP2000变频器的恒压供水参数时,需要根据具体的应用需求和水泵的工作特性来进行调整。
可以通过台达CP2000变频器的用户手册和参数说明来了解详细的参数设置方法。
并且,在实际应用中,还需要根据水泵的运行情况进行实时调整和优化,确保恒压供水系统的稳定运行。
最后,需要注意,变频器的参数设置需要由专业工程师进行,以确保设备的安全运行和有效控制。
变频器在供水系统中的应用及技术特点探讨
变频器在供水系统中的应用及技术特点探讨供水系统是现代社会不可或缺的基础设施之一,而变频器作为电气控制领域的一项重要技术,在供水系统中的应用也越来越广泛。
本文旨在探讨变频器在供水系统中的应用及其技术特点。
一、供水系统概述供水系统是指通过一定的技术手段,将地下水、河水或湖水等水源进行净化处理,经过输水管道输送到用户的系统。
供水系统通常由水源、取水设备、输水管道、储水设备、分水设备等组成。
在整个供水系统中,水泵是起到提供水力推动的作用,而变频器则是对水泵的控制和调节起到关键作用的技术设备。
二、变频器在供水系统中的应用1. 节能效果显著:传统的供水系统中,水泵通常使用定频供电,无法根据实际需求来调节水泵输出的流量和扬程,导致能耗浪费。
而变频器则能够根据实际的供水需求,通过调整水泵的电机转速来控制流量和扬程,从而实现节能效果。
根据实际应用案例反馈,变频器在供水系统中的能耗节约率可达到20%-40%。
2.稳定性强:传统的定频供水系统在负荷变化时,由于水泵的输出无法调节,往往会导致水压过高或过低的情况发生,严重影响供水系统的正常运行。
而变频器通过对水泵的转速进行精确调节,能够保持供水系统的稳定性,避免了水压异常情况的发生,提高供水质量和用户体验。
3.操作灵活方便:传统的供水系统中,调节水泵的输出需要手动操作或者通过开启/关闭阀门等方式来实现,操作相对繁琐且不够灵活。
而变频器通过在控制面板上设置相应的参数,可以实现对水泵的远程控制和调节,使得供水系统操作更加方便和灵活。
三、变频器在供水系统中的技术特点1.调速范围广:变频器通过改变电机转速来实现流量和扬程的调节,其调速范围广泛,能够满足不同需求场景下的供水要求。
无论是大流量低扬程还是小流量高扬程,变频器都能够满足,并且能够根据实际需求进行精细调节。
2.响应速度快:变频器采用先进的控制算法和电路设计,使得其对水泵转速的控制响应速度非常快。
在供水需求发生变化时,变频器能够迅速调整水泵的转速,确保供水系统的稳定性和平衡运行。
变频技术在供水生产中的应用
利用无线遥控技术通过 变频器 的远程通讯接 口,可对泵站
( 2 ) 实 现低 转速停启泵 , 减少 了对电机的 冲击 、 有效地 抑制
了水 锤效 应 。
安装 远程监控系统 , 将泵站有关技术参 数如停启状态 、 电流 、 电 压、 蓄水池水位 、 管 网压力 、 水 流量等遥测到生产运行室 , 根据各 参数 的变化分析运行状态 , 及时发现运行故障 , 并可根据实际远
程调整水泵停 启及运行 , 从而实现对泵站 的 自动化管理 。 四、 应 用情况
( 3 ) 操作简单 , 降低了工人劳动强度。 ( 4 ) 具有过载 、 过流 、 断相 、 过压 、 欠压等保护功能 。 ( 5 ) 具有远 程通讯接 口和多种信号输 出 、 输入接 口, 有利 于 实现生产管理 自动化。
整 水 泵 运 行状 态 。
景, 而 且对供水企业适应 当前 经济形势 的要 求 , 节 能减 排 、 提高 池水位满足要求时 , 系统能 自动启动水泵运行 , 并进行变频控制
企业经济效益 、 增强企业发展后劲具有十分重要 的促进作用。 二、 变频器的主要技术特点 ( 1 ) 自动调节水泵转速 , 使水泵转速在额定范围内任意可调
次加压泵房装有 1 1 0 k W 水泵 2 套, 运行人员 l 6 人。
2 . 造设计要求。日供水能力 7 0 0 0吨。运行可靠 , 管理方便 。 节能降耗 。 3 . 改造设计方案。( 1 ) 将二次提升供水方式改 ( 下转第1 2 6 页)
大的设施 , 其节电效果更为显著 。
, 。
关键词 变频器
自动化 管理 减人增效 节能降耗
一
、
概 述
后, 启动一台泵 变频运行 , 压力传 感器将供水管 网中的水压信号 反馈到微机控制器 , 控制器将该信号与预设水压进行 比较 , 控制
变频器在供水系统中的应用综述
交流调速课程设计题目:交流调速系统在供水系统上的应用设计指导教师:班级:机检姓名:本论文根据加压泵站供水要求,在原来自耦降压启动控制的基础上,改造设计了一套基于PLC的变频调速恒压供水系统。
变频恒压供水系统由可编程控制器、变频器、水泵机组、压力传感器等构成。
本系统包含三台水泵电机,它们组成变频循环运行方式。
采用变频器实现对三相水泵电机的软启动和变频调速,运行切换采用“先启先停”的原则。
压力传感器检测当前水压信号,送入PLC与设定值比较后进行PID运算,从而控制变频器的输出电压和频率,进而改变水泵电机的转速来改变供水量,最终保持管网压力稳定在设定值附近。
该系统还保留原来的控制系统备用。
当自动控制系统不能运行时,起动原来的控制系统。
以保证能不间断的提供正常的供水。
关键词:变频器;可编程控制器;恒压供水一绪论..................................................................................................................... - 1 -二总体方案............................................................................................................. - 1 -2.1设计要求.................................................................................................... - 1 -2.2 电机运行要求........................................................................................... - 2 -2.3 总体流程图............................................................................................... - 3 -三主电路的设计..................................................................................................... - 3 -3.1变频器的选择............................................................................................ - 3 -3.2 熔断器的选择........................................................................................... - 4 -3.3自动控制开关的选择................................................................................ - 4 -3.4主电路的线径............................................................................................ - 4 -3.5 主电路图................................................................................................... - 5 -四控制电路的设计................................................................................................. - 6 -4.1控制系统框图............................................................................................ - 6 -4.2 PLC的选型................................................................................................ - 8 -4.3 PLC的接线................................................................................................ - 8 -4.4 变频器的接线......................................................................................... - 10 -4.5变频器的基本参数的设定...................................................................... - 11 -4.6 PID调节器.............................................................................................. - 12 -4.7压力传感器的接线图.............................................................................. - 13 -五经济性分析....................................................................................................... - 14 -5.1变频器恒压供水节能原理...................................................................... - 14 -5.2 调速节能................................................................................................. - 14 -5.3 变频启动节能......................................................................................... - 15 -5.4 变频调速恒压供水的节电规律............................................................. - 15 -5.5元器件的价格表...................................................................................... - 15 -小结......................................................................................................................... - 16 -参考文献................................................................................................................. - 16 -一绪论泵站担负着工农业和生活用水的重要任务,运行中需要大量消耗能量,提高泵站效率;降低能耗,对提高经济效益有重大意义。
变频器在恒压供水系统中的应用
变频器在恒压供水系统中的应用1 恒压供水的意义所谓恒压供水是指通过闭环控制,使供水的压力自动地保持恒定,其主要意义是:1、提高供水的质量用户用水的多少是经常变动的,因此供水不足或供水过剩的情况时有发生。
而用水和供水之间的不平衡集中反映在供水压力上,即用水多而供水少则压力低;用水少而供水多则压力大。
保持供水的压力恒定可使供水和用水之间保持平衡,即用水多时供水也多,用水少时供水也少,从而提高了供水质量。
2、节约能源用变频调速来实现恒压供水,与用调节阀门来实现恒压供水相比较,节能效果十分明显。
3、起动平稳起动电流可以限制在额定电流以内,从而避免起动时对电网的冲击,对于比较大的电机,可省去降压起动的装置。
4、可以消除起动和停机时的水锤效应电机在全压下起动时,在很短的起动时间里,管道内的流量从零增大到额定流量,液体流量十分急剧的变化将在管道内产生压强过高或过低的冲击力,压力冲击管壁将产生噪声,犹如锤子敲击管子一般,故称水锤效应。
采用了变频调速后,可以根据需要,设定升速时间和降速时间,使管道系统内的流量变化率减小到允许范围内,从而达到完全彻底地消除水锤效应的目的。
2 恒压供水的主电路通常在同一路供水系统中,设置两台常用泵,供水量大时开2台,供水量少时开1台。
在采用变频调速进行恒压供水时,为节省设备投资,一般采用1台变频器控制2台电机,主电路如图1所示,图中没有画出用于过载保护的热继电器。
图1 恒压供水系统主电路图控制过程为:用水少时,由变频器控制电动机M1进行恒压供水控制,当用水量逐渐增加时,M1的工作频率亦增加,当M1的工作频率达到最高工作频率50Hz,而供水压力仍达不到要求时,将M1切换到工频电源供电。
同时将变频器切换到电动机M2上,由M2进行补充供水。
当用水量逐渐减小,即使M2的工作频率已降为0Hz,而供水压力仍偏大时,则关掉由工频电源供电的M1,同时迅速升高M2的工作频率,进行恒压控制。
如果用水量恰巧在一台泵全速运行的上下波动时,将会出现供水系统频繁切换的状态,这对于变频器控制元器件及电机都是不利的。
变频调速在供水系统中的应用
变频调速在供水系统中的应用供水系统是城市发展必不可少的关键基础设施设备,其安全可靠的运行及节能提高在城市经济社会发展中具有重要意义。
供水系统通常存在着传统调速方式,如液力调速,液力自吸调速等,但这些调速方式仍存在着不足,如:效率低、可靠性差、限制的系统能力。
随着变频技术的发展,变频技术已经应用于供水系统中,为供水系统提供了一种更加有效而安全的调速方式。
2、变频调速原理变频调速技术是一种新型的调速方式,它主要使用了控制电路来控制电机转速,使其能够根据系统的情况实时调节电机的运行速度。
变频调速系统的核心组件是控制电路,它主要通过检测系统参数实时调整电机转速,使系统能够实现智能的调速功能,从而提高供水系统的能耗、运行效率及使用寿命。
3、变频调速在供水系统中的应用变频调速技术在供水系统中的应用是一项重要的技术,它不仅可以有效提高供水系统的运行效率,而且可以有效节省能耗,为城市可持续发展提供了重要的保障。
另外,通过变频调速,可以有效改善供水系统的水压稳定性,提高系统运行安全性和可靠性,使系统能够满足用户需求。
4、变频调速系统的安装变频调速系统是一种复杂的系统,在安装过程中需要注意以下几个方面:第一,应根据系统实际用电情况确定系统类型,如三相变频调速系统、单相变频调速系统等;第二,应根据具体系统情况确定合适的变频器型号,确保变频器的功率足够;第三,变频器应安装在室内环境,环境温度不高于45℃,湿度不高于85%,避免阳光直射,噪声小于60分贝;第四,应检查系统电气线路是否有良好的接地,以确保系统安全运行。
5、总结变频调速技术在供水系统的应用可以大大提高系统的安全性、可靠性及节能效果。
变频调速技术的有效实施,需要将变频调速技术融入到供水系统的建设、设计、运维中,同时还需要做好变频调速系统的安装工作,以确保系统的安全、可靠运行。
浅析变频器在供水系统中的应用
浅析变频器在供水系统中的应用摘要:恒压供水系统对于某些工业或特殊用户是非常重要的。
若自来水供水因故压力不足或短时断水,可能给社会生产和居民生活带来严重的影响。
又如发生火灾时,若供水压力不足或无水供应,不能迅速灭火,可能引起重大经济损失和人员伤亡。
所以,采用恒压供水系统,具有较大的经济和社会意义。
关键词:变频技术;供水系统;应用引言随着电力技术的发展,变频调速技术的日臻完善,以变频调速为核心的智能供水控制系统取代了以往高位水箱和压力罐等供水设备,起动平稳,起动电流可限制在额定电流以内,从而避免了起动时对电网的冲击;由于泵的平均转速降低了,从而可延长泵和阀门等设备的使用寿命;可以消除起动和停机时的水锤效应。
其稳定安全的运行性能、简单方便的操作方式、以及齐全周到的功能,将使供水实现节水、节电、节省人力,最终达到高效率的运行目的。
一、变频恒压供水系统组成变频恒压供水系统的供水部分主要由水泵、电动机、管道和阀门等构成。
通常由异步电动机驱动水泵旋转来供水,并且把电机和水泵连成一体,通过变频器调节异步电机的转速,从而改变水泵的出水流量而实现恒压供水的。
因此,供水系统变频的实质是异步电动机的变频调速。
异步电动机的变频调速是通过改变定子供电频率来改变同步转速而实现调速的。
水压由压力传感器的信号4-20mA送入变频器内部的PID模块,与用户设定的压力值进行比较,并通过变频器内置PID运算将结果转换为频率调节信号,以调整水泵电机的电源频率,从而实现控制水泵转速。
由于变频器内部自带的PID调节器采用了优化算法,所以使水压的调节十分平滑,稳定。
同时,为了保证水压反馈信号值的准确、不失值,可对该信号设置滤波时间常数,同时还可对反馈信号进行换算,使系统的调试更为简单、方便。
二、控制原理变频恒压控制系统以供水出口管网水压为控制目标,在控制上实现出口总管网的实际供水压力跟随设定的供水压力。
设定的供水压力可以是一个常数,也可以是一个时间分段函数,在每一个时段内是一个常数。
变频器在供水系统中的应用综述
交流调速课程设计题目:交流调速系统在供水系统上的应用设计指导教师:班级:机检姓名:本论文根据加压泵站供水要求,在原来自耦降压启动控制的基础上,改造设计了一套基于PLC的变频调速恒压供水系统。
变频恒压供水系统由可编程控制器、变频器、水泵机组、压力传感器等构成。
本系统包含三台水泵电机,它们组成变频循环运行方式。
采用变频器实现对三相水泵电机的软启动和变频调速,运行切换采用“先启先停”的原则。
压力传感器检测当前水压信号,送入PLC与设定值比较后进行PID运算,从而控制变频器的输出电压和频率,进而改变水泵电机的转速来改变供水量,最终保持管网压力稳定在设定值附近。
该系统还保留原来的控制系统备用。
当自动控制系统不能运行时,起动原来的控制系统。
以保证能不间断的提供正常的供水。
关键词:变频器;可编程控制器;恒压供水一绪论..................................................................................................................... - 1 -二总体方案............................................................................................................. - 1 -2.1设计要求.................................................................................................... - 1 -2.2 电机运行要求........................................................................................... - 2 -2.3 总体流程图............................................................................................... - 3 -三主电路的设计..................................................................................................... - 3 -3.1变频器的选择............................................................................................ - 3 -3.2 熔断器的选择........................................................................................... - 4 -3.3自动控制开关的选择................................................................................ - 4 -3.4主电路的线径............................................................................................ - 4 -3.5 主电路图................................................................................................... - 5 -四控制电路的设计................................................................................................. - 6 -4.1控制系统框图............................................................................................ - 6 -4.2 PLC的选型................................................................................................ - 8 -4.3 PLC的接线................................................................................................ - 8 -4.4 变频器的接线......................................................................................... - 10 -4.5变频器的基本参数的设定...................................................................... - 11 -4.6 PID调节器.............................................................................................. - 12 -4.7压力传感器的接线图.............................................................................. - 13 -五经济性分析....................................................................................................... - 14 -5.1变频器恒压供水节能原理...................................................................... - 14 -5.2 调速节能................................................................................................. - 14 -5.3 变频启动节能......................................................................................... - 15 -5.4 变频调速恒压供水的节电规律............................................................. - 15 -5.5元器件的价格表...................................................................................... - 15 -小结......................................................................................................................... - 16 -参考文献................................................................................................................. - 16 -一绪论泵站担负着工农业和生活用水的重要任务,运行中需要大量消耗能量,提高泵站效率;降低能耗,对提高经济效益有重大意义。
变频器在供水行业应用的重要性
绝大部分用户须通过提升水压 才能满足用水 要求。以前大 多采用传 变 频 器 节 能 效 果 实 际 工作 中 更 可观 。 例 如 , 公 司 有 一水 厂 , 我 水 统的水塔 , 高位水箱等等增压设 备, 它们 都必须 由水 泵以高 出实际用 厂原供水 方案为 2 0 W 机 电系统一工一 变两套 系统 向市 区管 网以 8K 水 高 度 的压 力提 升 水 量 , 结果 大大 增 加 了能 量 损 耗 。 其 01 Mp .8 a压 力供水 , 工频供水系统为控制供水压 力要采 用勒 阀门的 1新、 旧泵 的 测 试 方法。 去年经技术 改造改 为两套供水系统均 用变频器供水 , 严禁勒 阀 例 如 , 公 司 对 6 h 6 5 k 成 套 机 电设 备做 如 下 测试 : 我 s一 5w 门通 过 变频 器调 频 来控 制供 水压 力 。改 变 供 水 方 法 后 该 水 厂 当月 电 7 K 三 垦 变频 器 直 拖 旧 泵测 试 数 据 表 5W 费较前 月少近五万元 , 当年公司 电费较 上年减 少近六十万元 , 可见使
变 频 器 在 供 水 行 业 应 用 的 重 要性
张志 华 ( 辽宁省葫芦岛 来水 市自 公司)
摘要: 综合本公司实际生产情 况和 本人多年工作经 验知 , 生产 中使用变 通过对加减速时间的合理 预置来延 长启动和停止过程 ,合理控 制供 频器具有绝对重要性 , 希望业 内人士广泛使用之。 水压 力减 少管道 冲击 , 最大 限度 保护管网 , 管件 , 同时也提高 电机水 关键词 : 变频 器 供 水 行 业 应 用 泵 的使用寿命。从上述测试还 可以看 出泵老化时严重影响出水量供
一
变 频 调 速 恒 压供 水 系统 , 历 了逐 步 完 善 的过 程 。 合 早 期 的单 经 综 泵恒压供水 系统与近几年来被行业 内人士普遍使用的多泵恒压调速 供 水 系统 诸 多 供 水 方 式 来 看 , 我认 为最 优 的恒 压 供 水 系统 应 为单 泵 直拖恒压供水系统。 7 K 三 垦 变 频 器直 拖 新 泵测 试 数 据 表 5W 3 各 种 供 水 方 式 比 较 例如 , 我单位现使用 以下几种供水方式( 以富土变频器 为例) : 31变频器直拖电机 变压 ( . 变流量 ) 供水 :优点 : 接线简单 , 使用 电器件 少, 完全启用变频器 自身功能运行稳定 , 电效果较 明显 , 节 维 修 率 较 低 。 缺 点 : 能 变 压 ( 量 ) 行 , 能 空 间 有 剩余 。 只 流 运 节 32 多 泵 运行 方式 : 制 回路 用 P C 可编 程 控 制 器) 计 以三 泵 . 控 L( 设 由上述测试结果可得老式供水方式被全新变频供水 方式取代具 为例 : 点 : 控 制 实 现恒 压 ( 流 量 ) 水 。 点 : 有一 台泵 变频 调 优 可 恒 供 缺 只 有 多项 优点 : 速运行 , 余各 泵均工频运行 , 其 节能一般 部分能量未被挖掘出来 。 维 11 变频 供 水 能 灵 活 控 制供 水压 力 。 . 修工作量较大 , 运行稳定性较好。 12 采 用 变 频 供 水 节 电效 果 明 显 。 . 33 一 拖 一 单 泵 运 行 方 式 :启 用 变 频 器 内 置 PD 功 能 或 外 用 . I 13 当异步 电机在全压启动时从静止状态加速到额定转速所需 P C 可编程控 制器 ) . L( 均能实现恒压( 流量 ) 供水。此 方案要求用户量 时 间 小 于 O5秒 , 意 味 着 在 不 足 O5秒 的 时 间 里 , 的流 量 从 零 猛 与 机 电设 备 工 作 能 力 匹 配 。该 方式 接 线 简 单 使 用 电器 件 少 ,运 行 稳 l 这 _ 水 增 到额 定流 量 ,在 极 短 时 间 内流 量 的巨 大 变 化将 引起 对管 道 的压 强 定 , 无管线冲击, 维修工作 量小 , 节能效果较 其它方案优秀等待 点。 过 高 或过 低 的冲 击 , 力过 高会 爆 管 而过 低 导 致 管 子 的 瘪 塌 。 接 停 压 直 综 合 本 公 司 实 际 生 产 情 况和 本 人 多年 工 作 经验 知 ,生 产 中使 用 机 同样 会 引 起压 力冲 击。 上表 测试 结果 可见 使 用 变频 器 调 速 后 , 变频 器 具 有 绝 对 重 要 性 , 望 业 内 人 士 广 泛使 用 之。 从 可 希 ( 接 第 2 4页 ) 上 1 设 置流 媒 体 服 务 器 的 目的 在 于 缓 解 前 端 视频 服务 器 的 负载 和 避 免 网 络 带 宽 紧 张 而 引 起 的 网 络 阻 视频源
变频器在供水领域的应用
变频器在供水领域的应用一、前言随着人们生活的提高,在生活用水方面的要求日益提高,变频恒压供水以起环保,节能和供水质量高等优点在供水行业应用越来越广的到应用,以往的变频恒压供水往往采用可编程控制器(PLC)与变频器组合起来实现控制,但可编程技术含量较高,编程难度大而让人感觉通用性不强。
而采用变频器内置PID (比例微分积分)控制模式可以抛弃可编程调试带来得麻烦,简单易学,调试简单,性能可靠,抗干扰能力强。
二、系统构成与工作原理变频供水系统中我们一般采用以下2种传感器:远传压力表(电阻式传感器可反馈0-5VDC 电压信号)和压力变送器(可反馈4-20ma直流电流信号)来检测管路的压力。
压力设定单元是为用户设定工作所须的系统压力,而变频器是整个供水系统的核心,通过改变电机的工作频率实现电机的无及调速,无波动恒压供水和各项功能。
在一般供水系统中通常有主泵、副泵和备用泵。
下面我们以烟台惠丰电子有限公司F1500-P系列产品来介绍供水系统的工作原理和常遇到的问题和解决方法。
产品采用F1500-P 系列,该系列内置PID控制器,有2个模拟口输入(AN1-GND、AN2-GND)、2路模拟量输出(FM-GND、IM-GND)、2个继电器输出口。
用户可以在线设定工作所需的参数、最高最低频率和继电器的输出口,控制非常方便。
下面我们针对一拖一单泵自动恒压供水、一拖二固定模式自动恒压供水和一拖二轮换式自动恒压供水分别进行介绍。
1.一拖一单泵恒压供水电气控制原理图(见图1):从中我们可以看到这是较为简单的闭环系统,操作简单。
参数的设置:F400=1 开放PI调节;F401=0 选择压力表类型;F402=0 选择为单泵工作模式;F403=0 选择模式为负反馈。
调试说明:根据现场情况,选择合适的PI调节器,设置好比例(p),积分(I )常数值 F424,F425 的值和采样周期F426。
根据选择的压力表类型(远传压力表或压力变送器),我们可以选定PI 调节反馈通道(0:AN1通道0-5(10)DCv ;AN2通道0(4)-20ma)。
变频调速在供水行业的应用
变频调速在供水行业的应用摘要:供水行业的调查结果表明,变频调速是一项有效的节能降耗技术,其节电率很高,几乎能将因设计冗余和用量变化而浪费的电能全部节省下来;又由于其具有调速精度高、功率因数高等特点,使用它可以提高产品质量、产量,并降低物料和设备的损耗,同时也能减少机械磨损和噪音,改善车间劳动条件,满足生产工艺要求。
以下是变频器在供水企业生产过程各个环节中的应用情况。
关键词:变频供水行业变频调速在城市供水中,大功率变频器主要应用在水泵上,由于水泵流量随着外界用水情况不断变化,扬程也因流量和吸水井水位的变化而变化,因此设备不可能总保持在一个高效工作点运行,需要进行控制。
为使水泵能够运行在其特性曲线的高效区,过去多采用阀门控制与台数控制,效果不能令人满意。
为满足工艺要求和适应运行工况的改变,需要水泵调速使机组尽可能始终运行在高效区内,以达到节约电能的目的。
下面是几种常见的大功率变频器。
1.1 大功率交—直—交电压型、电流型变频器大功率交—直—交电压型变频器主结线图见图1。
搅拌机在给水处理中,加药混合工艺对后续絮凝沉淀工艺的效能产生极为重要的影响。
若以变频器驱动搅拌装置,通过调节和选择合适的速率,就可以达到所期望的G值和GT值,得到良好的混凝效果和节能效果,同时也降低了机械磨损。
变速搅拌装置在欧美、日本早有使用,在梅林水厂也已采用。
2.3 排泥行车平流沉淀池的排泥对沉淀的效能影响较大,及时排除积泥是保证沉淀池正常运行的必要条件,积泥过多将导致沉淀池有效深度和容积减小,水力停留时间缩短,降低沉淀效率,影响出水水质。
采用机械吸泥排泥行车排泥可靠性较高,目前基本采用往复式“M”形4个行程的排泥方法。
这样控制较复杂,行车行走距离又长,机械磨损较大,常出现行车咬轨甚至脱轨现象。
采用变频调速改造可以根据积泥深度调节行车的行走速度(递增或递减),一个行程就可以将泥排尽。
积泥深度可以用污泥界面仪测得或经验估计,以此作为变频器的给定输入、比例调节变频器的输出频率。
变频器在供水系统中的应用
变频器在供水系统中的应用文章通过对供水系统中的工频泵和变频泵的分析,阐述了通过变频器实现变频泵与工频泵有机结合的重要性,既保证了供水系统的安全性,又实现了供水系統的节能效果。
标签:变频器;变频泵;工频泵1 概述随着科学技术的不断发展,变频器在输送泵上的应用也越来越广泛,同时为了实际需要,在供水管网上适当地增设与变频泵并联的工频泵,让工频泵和变频泵有机地结合起来,也就是多泵并联的供水方式,既节约了能源又提高了供水系统安全性。
(1)变频泵:变频泵就是通过调节水泵的工作频率来改变水流速度,即改变了水泵的工况点。
(2)工频泵:工频泵是在工频条件下运行,就是固定工作频率下运行,在中国也就是在50HZ下运行,俗称定速泵。
2 多泵并联2.1 多泵并联运行方式在变频控制的供水系统中,主要采用两种控制模式,一种是定压控制模式,另一种是定量控制模式。
文章主要介绍定压控制模式,在定压控制模式下,变频泵固定运行方式和变频泵循环软启动运行方式是比较常见的两种运行方式。
2.2 变频泵固定运行方式变频泵固定运行方式是指在多泵并联的供水系统中变频泵固定不变,其它并联水泵是以工频方式自动投入运行或退出运行。
由于变频泵始终处于运行状态,导致变频泵的运行时间最长,不利于变频泵的安全运行。
为了均衡各并联水泵的运行时间,可以通过定期切换变频泵,即当某一台水泵变频运行一段时间后,可以切换至另外一台水泵变频运行,保证各并联水泵运行时间相近。
变频泵固定运行方式的控制原理如下。
在多泵并联的供水系统中,若系统需水流量小于一台泵在工频恒压运行条件下的流量时,由一台变频泵调速恒压供应即可,若系统需水流量增加,变频泵的运行频率会自动上升;若变频泵的运行频率上升到工频时,系统需水流量进一步增大,变频供水控制器将会自动启动一台工频泵投入运行,为供水系统提供了一台工频泵恒压下的流量,其余各并联工频泵按相同原理投入运行。
若系统需水流量减少,变频泵的运行频率会自动下降;若变频泵的运行频率下降到水流量为零时,变频供水控制器将会自动关闭一台工频泵使之退出运行,其余各并联工频泵按相同的原理退出运行。
台达产品在供水中的应用
台达电气供水行业中的应用机电济南分公司张景超摘要:触摸屏的宏程序和PLC的PID指令在供水行业里的运用案例来源为山东淄博光明供水实业公司关键字:PLC PID 人机界面宏在淄博的光明供水实业公司,近一段时间推出了一套以台达为核心的技术产品。
产品是以台达20EX机的PLC为核心,上位机为台的吋人机界面彩屏,下位机为台达F型变频器为中心的技术应用。
利用20EX这款PLC的D/A和A/D功能,实现一个半闭环的控制系统,构架如图1所示:图1从屏里输入所要要求的压力设定值,读取压力表里的现在值。
通过计算后,再经过PLC里的PID功能处理后输出一个摸拟信号,通过PLC 的D/A通道,将电压为0-10伏的电压信号输送给变频器,给变频以频率给定,以调整变频器的输出。
在做PID指令的计算时,为了让PLC的D/A更有效的发挥作用,在压力值达到一个预设值后,再运行PID,使PID指令在一个区间里运算。
这样的话,变频器的运动特性就不致于波动太大,让变频发挥一个稳定的变频调速功能。
人机界面的作用是作为一个更直观,更高技术含量的元件出现的。
所以人机界面画面的制作中,既要体现出美观,但又要表现出来人机界面的人机互动和实用性上来。
在屏里不仅做出基本的操作方式及体现各种输入及输出指标,还要体现产品的生产流程。
如图2所示:图2在屏里的做的定时轮换方式的时候,就充分展现我们台达人机界面的宏指令的编程方式,在该产品上用变频器拖动着四个水泵按时间逐次运行或配合运行,所以在主画面里就要做出各种逐次运行及配合运行的动态画面。
但由于PLC和屏的通讯时,即时性不是很好,做出的动态画面不是特别的流畅,所以在制作的画面的时候,在屏里运用了宏指令的编程方式。
利用状态COLCK宏和状态图显示功能完成各种状态的动画功能。
在状态图显示功能里数值单位用BIT方式,将图形的变换时间调整在要求的适当方式,在CLOCK宏里用BIT移动指令,将各个状态用编程体现出来,达到一个动态的供水画面。
简述变频器在供水行业中的应用
简述变频器在供水行业中的应用作者:李伟超来源:《现代职业教育·职业培训》2016年第06期[关键词] 变频器;供水行业;应用[中图分类号] TV21 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2016)18-0171-01台山市台城供水厂位于台山市台城镇,工程规模为24万吨/日,供水泵房安装卧式离心泵6台,其中5台250kW/380V水泵,1台315kW/380V水泵。
每台水泵出口有一个电动蝶闸,出厂主水管装有压力传感器,供水管网安装压力测量装置,利用无线传输方式将各项检测数据传到中控室,中控室通过电脑管理系统控制每台水泵的开停,使出厂水压力被控制在0.36~0.43Mpa。
从全天来看,用户白天用水比晚上多,全年来看夏季用水比冬季用水多。
因此在用水高峰期往往出现水压不足的问题。
如果仅仅依靠人工调节出口阀门开度及频繁开停泵来调节供水量,很难准确快速的调节,那么有可能在用水高峰期时不能满足用户用水量,给居民用水造成不便,用水低峰期时供水过多,造成水管压力过大。
这不仅造成了水资源的严重浪费,而且存在巨大的事故隐患,比如压力过高容易造成管爆事故,同时也会引起电机、水泵、闸门故障率增加,维修费用加大。
所以采用传统调节的方式,已经造成了大量能源浪费。
为解决供水过程中出现的此类问题,一种解决方法就是安装变频器,可以将变频器应用在水泵、闸门等处,以实现平滑调节供水流量、缓解供水压力,同时达到节能的目的。
变频器的使用,可以满足各种供水压力的需要。
在实际生产操作过程中,水泵流量需时常调整,之前主要通过人工调大或者调小阀门来实现,速度慢,也会缩短阀门的寿命。
而使用变频器就可以方便地调整水泵流量。
这是为什么呢?首先,我们先来了解一下变频器的工作原理。
变频器的一个重要部件是半导体器件,一般是GTO、GTR或IGBT,采用微处理器编程的正弦脉宽调制(SPWM)方法,将直流电变成可变电压和可变频率的正弦交流电,以驱动异步电机,实现无级调速。
变频器在供水行业中的具体应用
要, t  ̄ _ f析, 从 而 满足现 阶 段 的 变频 器应 用 需要 , 对 于现 实类似 问题 的解 决提 供 一 些借 鉴 意 义 。 关键 词 : 变频 器 ; 应 用现 状 ; 存 在 问题 ; 探 究 总结 ; 供 水行 业 2 自动恒 压 供水 系统 的优 化 为了更好 的进行 自动恒压供水系统 的测试应用 , 进行新 旧泵的 到健 全 , 但 是 目前 来 说 , 依 旧 难 以满 足 所有 居 民 的用 水 需要 , 很 多 用 测 试 是非 常 必 要 的 。 比如 我们 公 司就 天 津 市五 洲 电气 自动 化有 限公 户需要进行水压的提升 , 才能满足 日常生活用水的需要 。这就实现 司机 电设 备 展 开测 试 , 进行 7 5 K W 丹 佛 斯 变 频 器 的应 用 。在应 用 过 了变频 器的应用 , 该模式 的应用 , 避免其传统 的水压提升模式 的局 程 中, 我们会进行新旧泵测试数据表的填写。 通过我们的测试得知 , 限性 , 实现水塔 、 高位水箱等传统增压设备 的替代 , 确保现实生活问 传统的供水方式不能进行供水压力的 良好控制 , 导致 日常生活中的 题 的解 决 。 麻烦 。通过对新型的变频供水方式 的应用 , 可以实现供水压力的有 1变频器应用原理及其应用现状的分析 效控制 , 通过对变频器的应用 , 可以有效提升供水设备的节 电效果 。 时代 的发展 , 人们 的生活水平越来越高 , 与此 同时对 于生活用 在异步电机 的应用过程 中, 在全压启动到静止状态 , 其时 所需额 定 水 的要 求 也 越来 越 高 , 这 需 要 进行 变 频 器 应用 环 节 的控 制 。 目前来 转速 时间 一般 小 于 0 . 5 秒。 水 的流 量从 零 猛 增 到额 定 流量 , 在 极 短 时 说, 变频 恒压 供 水 模 式 是 应 用 比较 普 遍 模 式 , 不仅 仅 能 保 证 供 水 的 间内流量的巨大变化将 引起对管道 的压强过高或过低 的冲击 , 压力 质量 , 还实现 了节 能性 、 环保 性等的提升 , 受到这些应用优 势的影 过 高 会 爆 管 而 过低 导 致 管 子 的瘪 塌 。 直接 停 机 同样 会 引 起 压 力 冲 响, 其在供水行业的应用越来越广泛。 在变频恒压供水过程 中, 通常 击 。从 上 表测 试 结 果 可 见使 用 变频 器调 速 后 , 可 通 过 对加 减 速 时 间 进行编制控制器及其变频器的组合 , 特别是变频器 的应用这是一个 的合理预置来延长启动和停止过程 , 合理控制供水压力减少管道冲 非 常重 要 的环 节 , 以此 实 现其 现 实 问题 的解 决 。受 到可 编 程技 术 自 击, 最大限度保护管网, 管件 , 同时也提高 电机水泵 的使用寿命 。从 身应用环节 的影响 , 其编程模式具备 比较高的难 度 , 也就是技术含 上 述 测试 还 可 以看 出泵 老化 时 严 重 影 响 出水 量 供 水 压 力 , 维护 维 修 量 比较 高 。让 人感 觉 通 用性 不 强 。而采 用 变频 器 内置 P I D控 制模 式 不及时泵效率会大幅降低 。 可以抛弃可编程调试带来得麻烦 , 简单易学 , 调试简单 , 性能可靠 , 通过对变频器设备 的更新应用 ,可以确保其节能效果 的提升。 抗干扰能力强。 水是人类最宝贵的资源 , 是人类生存的基本条件, 又 比如本公司内部有供水泵站 , 进行 3 1 5 K W机 电系统的应用 , 为了方 是国 民经济的生命线 , 水工业是 以城市及工业为对象 , 以水 质为中 便 现实工作 的需要 , 进行工频供水系统勒阀门模 式的应用 , 为了更 心, 从事水 资源 的可持续开发利 用, 以满足社会经 济可持续 发展的 好 的提升生产效益 , 我们进行 了以下调整 。经技术改造改为两套供 所 需 求水 量 作 为生 产 目标 的特殊 工 业 。 在水 的开 采 、 加工 、 输 送 利 用 水 系统均用变频器供水 , 严禁勒 阀门通过变频器调频来控制供水压 过程 中, 供水 设 备 是其 必 不 可少 的 工具 。 力 。改 变 供水 方 法后 该 泵 站 当月 电费 较 前 月 少 近 五万 元 , 当年 公 司 在 现 实 工作 中 , 我 们发 现 , 城 市 管 网 的 水 压 不 能 满 足 每 一 位 居 电 费较 上 年减 少 近六 十 万 元 ,可 见 使 用 变 频 器 供 水 节 能 效 果 很 明 民的需要 , 其只能保证一定楼层的稳 定供水 , 其余 部分都要进行水 显 , 长期使用变频器经济效 益可观。 压的提升 , 从 而满足用户用水 的需要。在以往的供水模式中 , 水压 、 在 变 频调 速 恒 压供 水 系 统 应 用过 程 中 , 我 们 要 实 现其 内部 环 节 水箱等增压设备都是应用 比较普遍 的, 对于变频 器组合模式的应用 的协调 , 突破其单泵恒压供水系统的应用 , 进行多泵恒压调速供水 则是 比较 少 , 并且这些传统 的模式具备 比较高 的应 用成本 , 特别是 系统 的应 用 , 实 现 各 种供 水 模 式 的 协调 。在 日常 的恒 压 供 水 系统 应 工作过程 中, 难以实现水资源 的节约及其工作步骤的优化 。由水泵 用 过 程 中 , 需 要 进 行单 泵 直 拖 恒 压供 水 系统 的 应 用 。本 单位 在应 用 高 于 实际 用 水高 度 的 压力 来 提 升水 量 , 其 结 果 往 往增 大 了水 泵 的 轴 过 程 中 , 进 行 了 以下 供水 模 式 的应用 。接 下 来 将 以 富士 变 频 器应 用 功率和能量损耗 , 在 使 用 这 些传 统 的供 水 方 式 , 还 容 易 造成 水 的 二 为例子 , 展开变频器直拖 电机变压供水模式 的分析 。优点 : 接线 简 次污染。根据工业生产 、 生活 、 农业节水灌溉工程等用水的要求 , 应 单 , 使用 电器件少 , 完全启用变频器 自身功能运行稳定 , 节 电效果较 用丹佛斯 系列的供水专用变频器 , 可快速装配成恒压供水系统 。它 明显 , 维修率较低 。 缺点 : 只能变压运行 , 节能空间有剩余 。 多泵运行 集变频调速技术 、 P L C技术 、 P I D控制技术等为一体 ,可组成完整的 方式 : 控制 回路用可编程控制器设计以三泵为例 : 优点 : 可控制实现 闭环 自动控 制 系 统 。 恒压供水。缺点 : 只有一台泵 变频调速运行 , 其余各泵均工频运行 , 为了更好的进行变频器供水系统环节 的应用分析 , 进行供水 自 节能一般, 部分能量未被挖掘出来。维修工作量较 大, 运行稳定性较 动控 制 系统 工 作 的分 析 是 非 常 必要 的 , 该 设 备 的 应用 需 要 进行 供 水 好 。 管 网 高灵 敏度 压 力 传 感 器 的 应用 , 实 现 供 水管 网 的 有效 安装 , 从 而 拖 一 单泵 也 是 一 种应 用 比较 普遍 的模 式 , 其 通 过 变频 器 内置 确 保 供水 管 网工 作 环 节 的优 化 , 实 现 对 水 量 变 化情 况 、 水 压 变 化 情 P I D功 能 的应 用 , 进 行 恒 压 供水 的提 供 , 当然 在 该 模 式 中 , 也 可 以进 况 等 的分 析 。不 断 向 变频 器 传 输 变化 的信 号 , 经 过微 电脑 判 断 运算 行外用 P L C模式 的应用 , 确保恒压供水效益的提升。在该方案的应 并 与 设 定 的 压 力 比较 后 , 向 控制 器 发 出改 变 频 率 的 指 令 , 控 制 器 通 用过 程 中 , 要进 行 机 电设 备 与用 户 量 的 积极 协 调 。该 方 式 接 线 简 单 过 改 变频 率来 改变 水 泵 电机 的转 速 与启 用 台 数 , 自动 调节 峰 谷 用水 使 用电器件少 , 运行稳定 , 无管线冲击 , 维修工作量小 , 节 能效果 较 量, 保 证 供水 管 网 压力 恒 定 , 以满 足 用户 用 水 的需 求 。 其 它方 案 优 秀等 特点 。 综 合 本公 司实 际 生产 情 况 和本 人 多年 工 作 经 在现 实 变 频供 水 应 用 过程 中 ,我们 通 过 会 进行 传 感 器 的 选择 , 验知 , 生产 中使用变频器具有绝对重要性 , 希 望业 内人 士广泛使用
变频器在供水企业中应用
浅谈变频器在供水企业中的应用摘要:随着电力技术的发展,变频调速技术的日臻完善,以变频器为核心和可编程控制器、pid调节器等控制模块所组成的智能恒压供水控制系统在供水企业中得到广泛应用。
该系统起动平稳,起动电流可限制在额定电流以内,从而避免了启动时对电网的冲击;由于泵的平均转速降低了,从而可延长泵和阀门等使用寿命;可以消除起动和停机时的水锤效应;能很大程度上提高自动化控制,无须人工不停监控,使供水实现节水、节电、节省人力,最终达到高效率的运行目的。
关键词:变频器、整流器、逆变器、恒压供水discussion on the application of frequency converter in water supply enterpriseszhao yongjieluoyang water group limited company of jianxi water plant abstract: with the development of electric power technology, frequency conversion technology perfected, with frequency converter as the core and the programmable controller, the pid regulator control module composed of intelligent constant pressure water supply control system in water supply enterprises are widely used. the system stable starting, the starting current can be limited within specified current, thereby avoiding the start when the impacton the power grid; because the average rotational speed of pump is reduced, thereby prolonging the service life of pump and valve etc.; can eliminate the start and stop of the water hammer effect; can greatly improve the automation control, without manual does not stop monitoring, so that the water supply for water saving, energy saving, labor saving, ultimately achieve efficient operation.key words: inverter, rectifier, inverter, constant pressure water supply1.变频器的原理和基本构成1.1变频器利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置,能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等功能。
台达CP2000变频器在供水行业的应用
台达CP2000变频器在供水行业的应用【摘要】本文主要介绍台达CP2000变频器在供水行业的应用。
【Abstract】The paper mainly introduces the application of Delta CP2000 frequency converter in water supply industry.【关键词】恒压供水;PID;多泵循环;睡眠功能;【Keywords】Constant voltage water supply; PID; Multiple pump cycle; Sleeping function;1 供水系统概况供水控制系统是以某一参量作为控制目标,通过对水泵电机进行控制来改变水泵的运行工况(如流量、扬程、功率),以达到用户的需求。
根据控制目标对象的不同可分为压力控制、液位控制及其他特殊控制方式,如温度、差压和温差。
从电控系统类型上分有普通继电控制型和变频调速控制型,普通继电型通过控制交流接触器控制水泵电机的起停,水泵电机处于工频及停止状态,起动方式有软起动、自耦变压器起动或直接起动。
变频调速系统对电机的转速实现无级调速,根据用水量大小进行变速供水,保证出水压力不变。
既节约电能,又保证水泵软启动(对电网电压冲击不大),延长了水泵寿命。
高层建筑及生活小区供水系统的发展方向是采用现代检测技术、计算机控制技术、交流调速技术,形成组合化、模块化、可编程、可通信的系统。
主要组成部分是PLC系统、 PID 控制器、变频器、电机、水泵、压力传感器。
2 供水系统方案及比较水池-水泵(恒压变频或气压罐)-管网系统-用水点是目前国内外普遍采用的方法。
该系统供水采用变频泵循环方式,以“先开先关”的顺序关泵,工作泵与备用泵不固定。
这样既保证供水系统有备用泵,又保证系统泵有相同的运行时间,有效地防止因为备用泵长期不用发生锈死现象,提高了设备的综合利用率,降低了维护费用。
水池-水泵-高位水箱-用水点这种供水方式通过水泵抽水送至高位水箱,再由高位水箱向下供水至各用户。
台达CP2000变频器恒压供水参数设置
台达CP2000变频器恒压供水设置台达变频器参数输入方法:
2 睡眠唤醒功能
CP2000可设置睡眠频率08-10、睡眠时间08-12和苏醒频率08-11,当频率命令
低于睡眠频率时,在睡眠时间内,变频器运转频率为睡眠频率 08-10,当给定低
于睡眠频率的时间超过睡眠时间时,变频器进入睡眠状态,输出频率为0,直至
速度命令达到苏醒频率时,变频器进入苏醒状态,按频率给定命令运行。
图4
为睡眠、苏醒功能示意图。
图4 睡眠、苏醒功能示意图
注:表格中用红色标记的为必须设置的参数,绿色的为需要设置断电恢复后变频器自动启动的参数选项。
蓝色标记的为休眠功能选项参数。
黑色字体表示需要修正完善的参数。
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台达CP2000变频器在供水行业的应用
2013/8/23 14:59:58 供稿:邱佩服阅读:693打印
本文主要介绍台达CP2000变频器在供水行业的应用。
【摘要】本文主要介绍台达CP2000变频器在供水行业的应用。
【Abstract】The paper mainly introduces the application of Delta CP2000 frequency converter in water supply industry.
【关键词】恒压供水;PID;多泵循环;睡眠功能;
【Keywords】Constant voltage water supply; PID; Multiple pump cycle; Sleeping function;
1.供水系统概况
供水控制系统是以某一参量作为控制目标,通过对水泵电机进行控制来改变水泵的运行工况(如流量、扬程、功率),以达到用户的需求。
根据控制目标对象的不同可分为压力控制、液位控制及其他特殊控制方式,如温度、差压和温差。
从电控系统类型上分有普通继电控制型和变频调速控制型,普通继电型通过控制交流接触器控制水泵电机的起停,水泵电机处于工频及停止状态,起动方式有软起动、自耦变压器起动或直接起动。
变频调速系统对电机的转速实现无级调速,根据用水量大小进行变速供水,保证出水压力不变。
既节约电能,又保证水泵软启动(对电网电压冲击不大),延长了水泵寿命。
高层建筑及生活小区供水系统的发展方向是采用现代检测技术、计算机控制技术、交流调速技术,形成组合化、模块化、可编程、可通信的系统。
主要组成部分是PLC系统、PID控制器、变频器、电机、水泵、压力传感器。
2 供水系统方案及比较
水池-水泵(恒压变频或气压罐)-管网系统-用水点是目前国内外普遍采用的方法。
该系统供水采用变频泵循环方式,以“先开先关”的顺序关泵,工作泵与备用泵不固定。
这样既保证供水系统有备用泵,又保证系统泵有相同的运行时间,有效地防止因为备用泵长期不用发生锈死现象,提高了设备的综合利用率,降低了维护费用。
水池-水泵-高位水箱-用水点这种供水方式通过水泵抽水送至高位水箱,再由高位水箱向下供水至各用户。
但是这第种二次供水方式不可避免造成二次污染,影响居民的身体健康,所以这种方案终将淘汰。
图1 变频恒压供水系统主电路
3 变频恒压供水系统控制方案
供水系统主要应用的PID恒压控制功能、多泵循环控制功能以及睡眠功能,不同水泵厂商会采用不同方案来实现这些功能。
3.1 方案1
采用PLC控制系统实现PID控制和多泵循环功能,变频器仅做基本调速。
图2为方案1实施系统。
图2 PLC控制系统实现供水
在工作过程中,压力传感器将管网水压变换为电压或电流信号,经模拟量输入通道输入PLC系统,PLC根据给定的压力设定值与实际检测值进行PID运算,由PLC将速度命令发送至变频器,调节水泵电机的频率,PLC与变频器间采用Modbus通信、0-10V/4-20mA控制。
3.2 方案2
不配置PLC采用变频器内部的PID功能,变频器驱动水泵台数较少,一般为2台,水泵的切换循环功能也由变频器控制。
图3 PID内部功能实现供水
3.3 方案3
采用变频器内部PID控制功能,水泵数量较多,一般在三台以上,由PLC实现灵活的循环控制及故障切换保护。
4 台达CP2000变频器功能与设置
台达CP2000系列变频器拥有内部PID功、多泵循环功能以及内置PLC,可以通过变频器实现以上功能。
4.1 PID控制功能
CP2000变频器内部PID回授信号可以选择正回授及负回授两种方式(08-00),负回授对应,当输出频率增加,电机运转速度增大时,检测反馈信号也会增大的应用场合;当需要减小输出频率时检测反馈信号增大时,选择正回授。
回授接口端子的选参数设置如表1所示。
表1 回授接口端子的选参数
PID的目标值参数设置如表2所示。
表2 PID目标值参数
4.2 睡眠唤醒功能
CP2000可设置睡眠频率08-10、睡眠时间08-12和苏醒频率08-11,当频率命令低于睡眠频率时,在睡眠时间内,变频器运转频率为睡眠频率08-10,当给定低于睡眠频率的时间超过睡眠时间时,变频器进入睡眠状态,输出频率为0,直至速度命令达到苏醒频率时,变频器进入苏醒状态,按频率给定命令运行。
图4为睡眠、苏醒功能示意图。
图4 睡眠、苏醒功能示意图
4.3 多泵循环功能
CP2000有五种循环方式,一台变频器最多可驱动8组电机。
4.4 定时循环
最多可以控制8台电机,每台电机工作于变频或停止状态,每个时刻有一台电机运行,电机按顺序运行设定的时间(参数12.02设定)后停止,延时(参数12.03)后,起动下一台电机,循环控制多台电机,防止某些电机长期工作,而某些电机长期不工作的情况出现。
图5 以4台电机为例定时循环控制配线图
4.5 定量循环
最多可以控制4台电机,每台电机可以工作于变频和工频状态。
加泵过程,当现有运行电机不能满足压力或流量要求时,将变频运行的电机加速后切换至工频电源驱动,再变频起动下一台电机,依次增加电机数量,最后工作于若干台电机工频运行与一台电机变频运行模式。
减泵过程,当运行时的压力(或)流量大于设定值时,需要减泵降速运行,变频电机开始减速;若减速到某转速时,满足要求,系统维持状态继续运行;若变频电机速度停止运行后,压力(或流量)仍大于设定值,系统将停止一台工频电机。
若此时压力(或流量)仍大于设定值,则系统再停止一台工频电机;若此时压力或(流量)小于设定值时,将一台电机启动工作于变频状态,保持若干电机工频运行、一台电机变频运行的模式。
图6 以4台电机为例定量循环控制配线图(最多4台)
4.6 定量控制
最多可以驱动8台工频运行电机和1台变频运行的电机。
加泵过程,第1台电机变频运行到切换频率后,如果压力(或流量)小于设定值,系统增加一台工频运行的电机,最后系统工作于一台电机变频运行、若干台电机工频运行状态。
减泵过程,若系统的压力(或流量)大于设定值,首先变频运行的电机开始减速,根据给定与反馈值比较,直至速度减到最小设定频率,若压力(或流量)仍大于设定值,减少工频运行电机,直到反馈值小于给定值时,变频电机加速到合适转速,最后系统也工作于一台电机变频运行、若干台电机工频运行状态。
图7 以4台电机为例定量控制配线图(最多8台电机)
4.7 定时循环+定量循环
系统处于定量循环模式工作时,压力(或流量)需求较少时,只有部分电机工作,有的电机可能处于较长时间不运行,这时可以用定时循环的模式循环运行电机。
定时循环+定量控制主要实现方式是,系统在定量控制模式工作时,压力(或流量)需求较小时,只有部分电机工作,有的电机会处于长时间不运行状态,这时可以增加定时循环功能使电机循环工作。
表3为恒压供水系统CP2000变频器关键参数设置。
表3 恒压供水系统CP2000变频器关键参数
作者简介:
邱佩服,男,出生于1980年12月,毕业于北京机械工业学院,自动化专业。
现任中达电通股份有限公司变频器产品处高级应用工程师,从事变频器项目类应用相关技术工作。