【正文】 變頻器 R 進(jìn)行復(fù)位時只提供一個干觸點信號，由于PM為 4 個輸出點為一組共用一個 COM 端，而本系統(tǒng)又沒有剩下單獨的 COM 端輸出組，所以通過一個中間繼電器 KA的觸點對變頻器實行復(fù)頻控制。供水量減少時，調(diào)速工作水泵首先由高頻段向低頻段調(diào)速運轉(zhuǎn)，水泵工作頻率達(dá)到柜內(nèi)微機(jī)控制器預(yù)先設(shè)定的下限工作頻率而實測水壓仍高 于水壓設(shè)定值時，直接停止首臺工作水泵，第二臺泵工頻運轉(zhuǎn)，第三臺泵調(diào)頻運轉(zhuǎn)保持系統(tǒng)水壓恒定，如 2臺水泵同時工作實際水壓仍高于設(shè)定值，直接停止工頻運轉(zhuǎn)水泵，第三臺調(diào)頻運轉(zhuǎn)保持系統(tǒng)水壓恒定。為了判斷變頻器工作頻率達(dá)上限值的確實性，應(yīng)濾去偶然的頻率波動引起的頻率達(dá)到上限情況，在程序中考慮采取時間濾波。利用定時器中斷功能實現(xiàn) PID 控制的定時采樣及輸出控制。 （ 2）安全問題 在軟件方面設(shè)置多個保護(hù)環(huán)節(jié)，時時檢測系統(tǒng)狀態(tài)，安全報警等。 還有我要向在我論文傾注了大量心血和提供了許多幫助的各位老師、同學(xué)表示深深的敬意和謝意。 [6] 吳忠智、吳加林 ， 變頻器應(yīng)用手冊 機(jī)械工業(yè)出版社 2021 。 大學(xué)生活即將結(jié)束，我感到自己樹立了正確的世界觀、人生觀、價值觀。 19 如用水量進(jìn)一步增加，第二臺水泵切換至工頻運轉(zhuǎn) ,變頻 調(diào)速器控制第三臺水泵調(diào)頻運轉(zhuǎn) ,同時工作 3臺水泵。系統(tǒng)初始化的一些工作放在初始化子程序中完成。判斷需啟動新泵的標(biāo)準(zhǔn)是變頻器的輸出頻率達(dá)到設(shè)定的上限值。 （ 1）設(shè)備控制 3臺水泵電機(jī) 低峰供水時，工作一臺水泵電機(jī)變頻調(diào)速 ,用水量加大時，首臺工作水泵由低速向高速調(diào)頻，當(dāng)工作頻率達(dá)到 50 Hz 即水泵滿負(fù)荷工作時仍不能滿足用水要求時，將首臺工作水泵切換至工頻運轉(zhuǎn)，變頻調(diào)速器控制第二臺水泵調(diào)頻運轉(zhuǎn)，同時工作 2 臺水泵。手動運行時，可用按鈕 SBl～ SB8 控制三R S T U V W ~ M ~ M ~ M N L1 L2 L3 KM1 KM3 KM5 KM2 KM4 KM6 FR1 FR2 FR3 QS1 QS2 QS3 QS4 FRA500 KM1 KM3 KM6 KM5 CIMR P5A45P5 QS1 QS2 QS3 QS4 FR3 FR2 FR1 KM2 KM4 KM6 KM1 KM3 KM5 N L1 L2 L3 15 臺泵的啟 /停和電磁閥 YV2 的通斷；自動運行時，系統(tǒng)在 PLC 程序控制下運行。整個 PLC 系統(tǒng)的配置如圖 42所示。 (4)三臺泵在啟動時都要有軟啟動功能。根據(jù)用水量的大小由 PLC 控制工作泵數(shù)量的增減及變頻器對水泵的調(diào)速，實現(xiàn)恒壓供水。 M M2為變頻器的極限輸出頻率的檢測輸出信號端，該信號進(jìn) PLC，作為泵變頻與工頻切換的控制信息之一，變頻器的極限輸出頻率通過面板可以設(shè)定 。矢量控制將交流電動機(jī)的定子電流采用矢量分解的方法，計算出定子電流 的磁場分量及轉(zhuǎn)矩分量，并分別控制，從而大大提高了變頻器對電動機(jī)轉(zhuǎn)速及力矩控制的精度及性能。采用 fU 控制方式的變頻器通常被稱為普通功能變頻器。 而異步電動機(jī)轉(zhuǎn)速 )1(60)1( 11 sP fsNN ???? （ 32） 式中 s 異步電機(jī)轉(zhuǎn)差率， 11 /)( NNNs ?? ，一般小于 3%。 圖 22 FX N2 2DA模塊的連接圖 FX N2 2DA安裝時裝在 FX N2 基本單元的右邊。 8 模擬量輸入模塊緩沖存儲器（ BFM）的分配 為了能適用于多種規(guī)格的輸入、輸出量，模擬量處理模塊 都設(shè)成可編程的。以下介紹三菱 FXN2 系列 PLC的模擬量模塊以及，它們分別具有 FXN2 4AD及 FXN2 2DA，它們分別具有 4路模擬量輸入及 2路模擬量輸出，可以用于恒壓供水控制中。調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)參數(shù)，如 P、 I、 D參數(shù)均是可以由使用者設(shè)定的 。 也有的調(diào)節(jié)器以模擬量方式設(shè)定。這也有兩種配置方案，一是為每臺水泵電機(jī)配一臺變頻器，這當(dāng)然方便，電機(jī)與變頻器間不須切換，但購變頻器的費用較高。 研究的主 要內(nèi)容 本系統(tǒng)是 三泵生活 /消防雙恒壓供水系統(tǒng)， 變頻恒壓供水系統(tǒng)主要由變頻器、可編程控制器、壓力傳感器組成。有的采用單片機(jī)及相應(yīng)的軟件予以實現(xiàn)。 變頻恒壓供水系統(tǒng)的國內(nèi)研究現(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。運行結(jié)果表明，該系統(tǒng)具有壓力穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠等特點。在經(jīng)過 PID 運算，通過 PLC 控制變頻與工頻切換，實現(xiàn)閉環(huán)自動調(diào)節(jié)恒壓變量供水。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。 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) 5 及相應(yīng)的軟件予以實現(xiàn) 。 課題來源及本文的主要研究內(nèi)容 課題來源 本課題來源于生產(chǎn)、生活供水的實際應(yīng)用。恒壓供水的主要目標(biāo)是保持管網(wǎng)水壓的恒定，水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速要跟隨用水量的變化 6 而變化，這就要用變頻器為水泵電機(jī)供電。另外有些供水系統(tǒng)可能有多種用水目的，如將生活用水與消防用水共用一 個泵站，水壓的設(shè)定值可能不止一個，一般消防用水的水壓要高一些。為了實現(xiàn)調(diào)節(jié)的快速性與系統(tǒng)的穩(wěn)定性，調(diào)節(jié)器工作中還有個調(diào)節(jié)規(guī)律問題，傳統(tǒng)調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)規(guī)律多是比例 積分 微分調(diào)節(jié)，俗稱 PID調(diào)節(jié)器。模擬量擴(kuò)展單元有單獨用于模 /數(shù)轉(zhuǎn)換的，單獨用于數(shù) /模轉(zhuǎn)換的，也有兼具模 /數(shù)及數(shù) /模兩種功能的。其通常轉(zhuǎn)換速度為 15ms/ 道，高速轉(zhuǎn)換速度為 6/ms道。模擬量輸出可通過雙絞屏蔽電纜與驅(qū)動負(fù)載相連，當(dāng)使用電壓輸出時，需要 IOUT 和 COM 端短接。 PfN 11 60? （ 31） 式中 1N 同步轉(zhuǎn)速， r/min； 1f 定子頻率， Hz； P 電機(jī)的磁極對數(shù)。因而實際變頻器中采用 fE 控制。矢量控制是受調(diào)速性能優(yōu)良的直流電動機(jī)磁場電流及轉(zhuǎn)矩電流可分別控制啟發(fā)而設(shè)計的一種控制方式。通過變 頻器面板設(shè)定一個給定頻率作為壓力給定值，壓力傳感器反饋來的壓力信號 (0～ 10 V)接至變頻器的輔助輸入端 FI、 FC，作為壓力反饋，變頻器根據(jù)壓力給定和實測壓力，調(diào)節(jié)輸出頻率，改變水泵轉(zhuǎn)速，控制管網(wǎng)壓力保持在給定壓力值上。 11 圖 31 日本 三菱 變頻器 FRA500在電路中的接線圖 壓力傳感器 在智能系統(tǒng)中檢測是非常重要的一部分，它將檢測到控制量反饋給系統(tǒng)，才能實現(xiàn)自動控制，給系統(tǒng)所用的檢測的是水壓，這個系統(tǒng)中選用壓力傳感器，它的作用是 通過安裝在出水管網(wǎng)上的壓力傳感器，把出口壓力信號變成 4～ 20mA 變化的電流信號或 0～10V 間變化的電 壓信號 的標(biāo)準(zhǔn)信號送入 PLC 的端口進(jìn)行 PID 調(diào)節(jié)，經(jīng)運算與給定壓力參數(shù)進(jìn)行比較，得出一個調(diào)節(jié)參數(shù)，送給變頻器，由變頻器控制水泵的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)系統(tǒng)供水量，使供水系統(tǒng)管網(wǎng)中的壓力保持在給定壓力上；當(dāng)用水量超過一臺泵的供水量時，通過 PLC 控制切換器進(jìn)行加減泵。 (3