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變頻 技術應用 在工業(yè)現(xiàn)場控制領域，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，水廠運行自動化水平不斷提高， 供水行業(yè)應用逐步增多。觸摸屏與 套使用，使得 應用更加靈活，同時可以設置參數(shù)、顯示數(shù)據(jù)、以動畫等形勢描繪自動化過程，使得 應用可視化。 變頻恒壓供水成為供水行業(yè)的一個主流，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)絡通信工程，威電機的同步運行，遠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。組合應用 摸屏及變頻器，采用通信方式對變頻器進行控制來實現(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)的運行，也可以通過控制柜面板上的指示燈和按鈕、轉換開關來了解和控制系統(tǒng)的運行。通過安裝在出水管網(wǎng)上的壓力變送器，把出口壓力信號變成 4～ 20 0～ 10V 標準信號送入 置的 節(jié)器，經(jīng) 算與給定壓力參數(shù)進行比較，輸出運行頻率到變頻器。控制系統(tǒng)由變頻器控 制水泵的轉速以調(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行頻率，從而調(diào)節(jié)水泵的轉速，達到恒壓供水。 定的內(nèi)部程序驅動 I/O 端口開關量的輸出來實現(xiàn)切換交流接觸器組，以此協(xié)調(diào)投入工作的水泵電機臺數(shù)，并完成電機的啟停、變頻與工頻的切換。通過調(diào)整投入工作的電機臺數(shù)和控制電機組中一臺電機的變頻轉速，使系統(tǒng)管網(wǎng)的工作壓力始終穩(wěn)定，進而達到恒壓供水的目的。 該系統(tǒng)有手動和自動兩種運行方式。手動方式時，通過控制柜上的啟動和停止按鈕控制水泵運行，可根據(jù)需要分別控制 1#～ 3#泵的啟停，該方式主 要供設備調(diào)試、自動有故障和檢修時使用。自動運行時，首先由 1#水泵變頻運行，變頻器輸出頻率從 0升，同時 節(jié)器把接收的信號與給定壓力比較運算后送給變頻器控制。如壓力不夠，則頻率上升到 50 定的程序驅動I/O 端口開關量的輸出來實現(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，若壓力仍達不到設定壓力，則 2＃泵由變頻切換成工頻， 3＃泵變頻啟動；如用水量減少， 制從先起的泵開始切除，同時根據(jù) 終保持管網(wǎng)壓力。 若有電源瞬時停電的情 況，則系統(tǒng)停機，待電源恢復正常后，人工啟動，系統(tǒng)自動恢復到初始狀態(tài)開始運行。變頻自動功能是該系統(tǒng)最基本的功能，系統(tǒng)自動完成對多臺泵的啟動、停止、循環(huán)變頻的全部操作過程。 在進行通信之前必須對 摸屏和變頻器的通訊參數(shù)進行正確設置。本系統(tǒng)定義為 議，波特率為 9600，數(shù)據(jù)位為 8，無校驗，停止位為 1。變頻器除設置通信參數(shù)外，還需啟用 “自由停車 ”以保護電機。 訊參數(shù)設置 :硬件 ——端口 ——端口設置，在端口設置中進行端口參數(shù)設置；觸摸屏通訊參數(shù) 設置： 理器———擊 “可進行通訊參數(shù)設置。 該系統(tǒng)采用施耐德的 I/O 點數(shù)為 24 點，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，可進行離線編程、在線連接和調(diào)試。為了提高整個系統(tǒng)的性價比，該系統(tǒng)采用可編程控制器的開關量輸入輸出來控制電機的起停、自動投入、定期切換，供水泵的變頻及故障的報警等，而且通過 置的 定電機的轉速、設定壓力、頻率、電流、電壓等模擬信號量 。 施耐德 編程指令簡單易懂且程序設計靈活，步進計數(shù)器功能模塊（ %供了一系列的步，這些步可賦值給動作。從一個步移動到另一個步取決于外部或內(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， 1#泵變頻啟動，泵的轉速隨變頻器輸出頻率的上升而逐漸升高，如變頻器的頻率達到 50此時水壓還未達到設定值， 置的程序控制使得切換到下一個工作步 ，延時一段時間后， 1＃泵迅速切換至工頻運行，同時解除變頻器運行信號，使變頻器頻率降為 0后 2＃泵變頻啟動，若壓力仍未達到，則 2＃泵切換至工頻， 3＃泵變頻啟動，在運行中始終保持一臺泵變頻運行，當壓力達到設定值時變頻輸出將為0時 過 I/O 端口跳到下一個工步，由 定切除 1＃工頻泵，此時由一臺工頻泵和一臺變頻泵運行，如果此時壓力達到設定值，變頻器的輸出為0切換到下一個工步， 除 2＃工頻泵，只由 3＃泵變頻運行來維持管網(wǎng)壓力。當壓力下降，變頻器頻率升至 50出信號，延時后 3＃ 泵切換為工頻， 1＃泵變頻啟動，若壓力仍不滿足則 1＃變切換為 1＃工， 2＃泵變頻運行，如果壓力仍達不到， 2＃變切換為 2＃工，啟動 3＃變，三臺泵同時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，同時在實際管網(wǎng)對水壓波動做出反應之前，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，通常采用停變頻泵，再將變頻器以工頻運行方式切換到正在以工頻運行的泵上進行調(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，但其容易引 起泵組的頻繁起停，從而減少設備的使用壽命。而在該系統(tǒng)中采用直接停工頻泵的運行方式，同時由變頻器迅速調(diào)節(jié)，只要參數(shù)設置合適，即可實現(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及水壓太低時的短時間缺水的現(xiàn)象，提高了供水品質(zhì)。 該系統(tǒng)采用 變頻器結合，系統(tǒng)運行平穩(wěn)可靠，實現(xiàn)了真正意義上的無人職守的全自動循環(huán)切泵、變頻運行，保證了各臺水泵運行效率的最優(yōu)和設備的穩(wěn)定運轉啟動平穩(wěn)，消除了啟動大電流沖擊，由于泵的平均轉速降低了，從而可延長泵的使用壽命，可以消除啟動和停機時的水錘效應。通過 觸摸屏上的人機界面就可進行供水壓力的設定，監(jiān)視設備運行狀況同時可以查詢設備故障信息，大大提高恒壓供水系統(tǒng)的自動化水平及對現(xiàn)場設備的監(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