【正文】
該系統(tǒng)利用單臺變頻器實現(xiàn)三臺水泵電機的軟起動和調(diào)速,把水泵電機控制納入自動控制系統(tǒng)。本設(shè)計的要求為:電動機額定功率65KW,177。S7200型PLC的結(jié)構(gòu)緊湊,價格低廉,具有較高的性價比,廣泛適用于一些小型控制系統(tǒng)。另外,變頻器的輸出頻率不能夠為負值,最低只能是0HZ。供水控制器是整個變頻恒壓供水控制系統(tǒng)的核心。1℅FS(0~60℃)工作溫度20℃~85℃溫度補償范圍0~60℃負載能力≤(Vdd10V)*40最大工作壓力3*FS介質(zhì)與316不銹鋼兼容介質(zhì)外部零件材料普通不銹鋼防護等級IP67(M12*1航空插頭)IP65(赫斯曼接頭)表21 JYBK型供水壓力傳感器的技術(shù)參數(shù)在壓力傳感器的安裝過程中需要注意以下幾個問題:(1) 確認壓力接口形式,該產(chǎn)品以螺紋連接(M20*15)為標準接口形式如圖24所示。具體如下:(1) 測量范圍:在允許誤差限內(nèi)被測量值得范圍稱為測量范圍。電阻應(yīng)變片是一種將被測件上的應(yīng)變變化為一種電信號的敏感器件,它是壓力傳感器的主要組成部分之一。在硬件設(shè)計上,只需確定PLC的硬件配置和I/O的外部接線,當控制要求發(fā)生改變時,可以方便地通過PC機來改變存貯器中的控制程序,所以現(xiàn)場調(diào)試方便。 本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)本文以城市小區(qū)恒壓供水系統(tǒng)為研究對象,介紹了供水系統(tǒng)的組成及其系統(tǒng)模型,采用PLC和變頻技術(shù)相結(jié)合技術(shù),選用西門子 S7200 系列的 PLC 為控制核心,利用PLC的PID功能進行恒壓供水控制構(gòu)成恒壓供水控制系統(tǒng)。在早期,由于國外生產(chǎn)的變頻器的功能主要限定在頻率控制、升降速控制、正反轉(zhuǎn)控制、起制動控制、壓頻比控制及各種保護功能。采用變頻器實現(xiàn)對三相水泵電機的軟啟動和變頻調(diào)速,運行切換采用“先啟先?!钡脑瓌t。(3) 液力耦合器和電池滑差離合器調(diào)速的供水方式易漏油,發(fā)熱需冷卻,效率低,改造麻煩,只能是一對一驅(qū)動,需經(jīng)常檢修;優(yōu)點是價格低廉,結(jié)構(gòu)簡單明了,維修方便。艾默生電氣公司和成都希望集團(森蘭變頻器)也推出恒壓供水專用變頻器(),無需外接PLC和PID調(diào)節(jié)器,可完成最多4臺水泵的循環(huán)切換、定時起、停和定時循環(huán)。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,已出現(xiàn)了各種性能良好、工作可靠的變頻調(diào)速電源裝置,它們促進了變頻調(diào)速的廣泛應(yīng)用。如在一定延時時間內(nèi),壓力還是不足或過大,則通過PLC作工頻/變頻切換,使實際管網(wǎng)壓力與設(shè)定壓力相一致。參照壓力為真空時所測量的壓力值為絕對壓,通常簡稱絕壓。對于恒壓供水系統(tǒng)而言,316不銹鋼材料就能滿足要求。(2) 信號檢測機構(gòu):在系統(tǒng)控制過程中,需要檢測的信號包括管網(wǎng)水壓信號、水池水位信號和報警信號。反之,當用水量減少水壓增加時,通過壓力閉環(huán),減小水泵的轉(zhuǎn)速到另一個新的穩(wěn)定值。如果用水狀況不變,供水泵站中的所有能夠自動投切的機組將一直這樣投入—切出—再投入—再切出地循環(huán)下去,這增加了機組切換的次數(shù),使系統(tǒng)一直處于不穩(wěn)定的狀態(tài)之中,實際供水壓力也會在很大的壓力范圍內(nèi)震蕩。由于本設(shè)計中PLC選擇的西門子S7200型號,為了方便PLC和變頻器之間的通信,我們選擇西門子的MicroMaster440變頻器。具體程序梯形圖如圖44所示。參考文獻[1] [J],蘭州鐵道學(xué)院學(xué)報,2000,1:8488.[2].[M].北京:機械工業(yè)出版社,2002,135137[3].金傳偉,[J],電子技術(shù)應(yīng)用,2000,2:3839[4].[M].北京:機械工業(yè)出版社,2002,244251[5].Cynthia Logic Controller[J],the free wikipedia encyclopedia,2002,3:18[6].[M].北京:機械工業(yè)出版社,2008,1416[7].[M].北京:機械工業(yè)出版社,1998,316317[8].馬桂梅,譚光儀,[J],四川工業(yè)學(xué)院學(xué)報,2003,3:57[9].林俊贊,李雄松,[J],電機電器技術(shù),1999,3:4548[10].[M].重慶:重慶大學(xué)出版社,1996, 173174[11].[J],南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2004,4:3845[12].耿紅旗,[M].北京:中國水利水電出版社,2001,4560[13].M K values of design variables versus specific speed for centrifugal pumps[J], Proceeding of the Institution of Mechanieal Engineers,1999, 3: 219227[14].鄭兆生,張偉,[J],山東輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報,2007,3:123138[15]. energysaving technolgy of waterinjection systems in domestic and abroad oil filed[J],Energy Convervation of Oilfiled 1998,9:1125[16].Russell P the variable speed pump[J],NFPA Journal, 2004,5: 2633[17].邵裕森,[M].北京:機械工業(yè)出版社,2007,16616.s43。在初始化PID控制的各參數(shù)(Kc、Ts、Ti、Td),各參數(shù)的取值將在下一節(jié)中詳細介紹。變頻器的選擇必須根據(jù)水泵電機的功率和電流進行選擇。若出現(xiàn)時就進行機組切換,很可能由于新增加了一臺機組運行,供水壓力一下就超過了設(shè)定壓力。變頻恒壓供水系統(tǒng)控制流程如下:(l) 系統(tǒng)通電,按照接收到有效的自控系統(tǒng)啟動信號后,首先啟動變頻器拖動變頻泵M1工作,根據(jù)壓力變送器測得的用戶管網(wǎng)實際壓力和設(shè)定壓力的偏差調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率,控制Ml的轉(zhuǎn)速,當輸出壓力達到設(shè)定值,其供水量與用水量相平衡時,轉(zhuǎn)速才穩(wěn)定到某一定值,這期間Ml工作在調(diào)速運行狀態(tài)。這里以PLC中常用的平移式平均值法。(8) 可靠性:指傳感器變送器在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)完成所需功能的能力。測量時選擇一定的比例臂數(shù)值(R1/R2),并將電橋量調(diào)整平衡,這樣就可以將待測電阻(Rx)與標準電阻(R0)進行比較,從而確定待測量電阻的阻值?,F(xiàn)在的變頻器功能越來越強大,如果能充分利用變頻器內(nèi)置的各種功能,對合理設(shè)計變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備,降低成本,保證產(chǎn)品質(zhì)量等方面有著非常重要的意義。連續(xù)調(diào)節(jié)電源頻率,就可以平滑地改變電動機的轉(zhuǎn)速。有的采用單片機及相應(yīng)的軟件予以實現(xiàn)。傳統(tǒng)的小區(qū)供水方式有:恒速泵加壓供水、氣壓罐供水、水塔高位水箱供水、液力耦合器和電池滑差離合器調(diào)速的供水方式、單片機變頻調(diào)速供水系統(tǒng)等方式,其優(yōu)、缺點如下:(1) 恒速泵加壓供水方式無法對供水管網(wǎng)的壓力做出及時的反應(yīng),水泵的增減都依賴人工進行手工操作,自動化程度低,而且為保證供水,機組常處于滿負荷運行,不但效率低、耗電量大,而且在用水量較少時,管網(wǎng)長期處于超壓運行狀態(tài),爆損現(xiàn)象嚴重,電機硬起動易產(chǎn)生水錘效應(yīng),破壞性大,目前較少采用。關(guān)鍵詞:壓力傳感器;變頻器;恒壓供水ABSTRACTThe text based on certain industrial water supply or special user requirements,and