【文章內容簡介】 泵 工 頻 運 行I 0 . 11 號 泵 變 頻 運 行2 號 泵 工 頻 運 行2 號 泵 變 頻 運 行3 號 泵 工 頻 運 行變 頻 器 報 警高 低 液 位 報 警報 警 聲I 0 . 0I 0 . 2I 0 . 3I 0 . 4L2 L1 MF R 1F R 2F R 3K A 3K A 4Y 5 A1 號 泵 過 載2 號 泵 過 載3 號 泵 過 載I 0 . 4I 0 . 5I 0 . 6S B 1S B 2CPU3142DPK M 1Q 0 . 0H L 1F R 1K M 2K M 2Q 0 . 1H L 2K M 1K M 3Q 0 . 2H L 3F R 2K M 4K M 4H L 4K M 3K M 5H L 6K M 3F R 3Q 0 . 3Q 0 . 4Q 0 . 5Q 0 . 6Q 0 . 7Q 1 . 0Q 1 . 1Q 1 . 22 M3 L3 MH L 5H L 7H AK M 0I 0 . 7I 1 . 0I 1 . 1S B 3S B 4F R 1F R 2 圖 PLC I/O點及地址分配圖 PLC 的接線如圖附錄 A 所示， 根據(jù)控制系統(tǒng)的要求，控制系統(tǒng)應具備的輸入/輸出點數(shù)，名稱及地址編號如 下表 所 示。 名稱 地址編碼 名稱 地址編碼 輸入信號 輸出信號 水位上限 1 號水泵工頻運行 水位下限 1 號水泵變頻運行 變頻器報警 2 號水泵工頻運行 消鈴按鈕 2 號水泵變頻運行 Q03 試驗按鈕 3 號水泵工頻運行 變頻器啟動 高低液位報警 變頻器停止 變頻器報警 報警聲 表 I/O 點及地址分配 1）變頻器的基本結構 與分類 變頻器是把工頻電源 (50Hz 或 60Hz)變換成各種頻率的交流電源，以實現(xiàn)電機的變速運行的設備。變頻器包括控制電路、整流電路、中間直流電路及逆變電路組成。其中控制電路完成對主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對整流電路的輸出進行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆變成交流電。對于如矢量控制變頻器這種需要大量運算的變頻器來說，有時還需要一個進行轉矩計算的 CPU 以及一些相應的電路。 變頻器的分類方法有多種，按照主電路工作方式分類，可以分為電壓型變頻器和電流型變頻器；按照開關方式分類，可以分為 PAM 控制變頻器、 PWM 控制變頻器和高載頻 PWM 控制變頻器；按照工作原理分類，可以分為 V/f 控制變頻器、轉差頻率控制變頻器和矢量控制變頻器等；按照用途分類，可以分為通用變頻器、高性能專用變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器等。 2）變頻器的選型 （ 1） ：控制方式 控制方式是決定變頻器使用性能的關鍵所在。目前市場上低壓通用變頻器品牌很多，包括歐、美、日及國產的共約 5O 多種。選用變頻器時不要認為檔次越高越好，其實只要按負載的特性，滿足使用要求就可，以便做到量才使用、經濟實惠。 （ 2） ：變頻器容量的 選擇 變頻器的容量直接關系到變頻調速系統(tǒng)的運行可靠性，因此，合理的容量將保證最優(yōu)的投資。變頻器的容量選擇在實際操作中存在很多誤區(qū)，這里給出了三種基本的容量選擇方法，它們之間互為補充。 ① 從電流的角度： 大多數(shù)變頻器容量可從三個角度表述：額定電流、可用電動機功率和額定容量。其中后兩項，變頻器生產廠家由本國或本公司生產的標準電動機給出，或隨變頻器輸出電壓而降低，都很難確切表達變頻器的能力。 選擇變頻器時，只有變頻器的額定電流是一個反映半導體變頻裝置負載能力的關鍵量。負載電流不超過變頻器額定電流是選擇變頻器容量的基本原則。需要著重指出的是，確定變頻器容量前應仔細了解設備的工藝情況及電動機參數(shù)，例如潛水電泵、繞線轉子電動機的額定電流要大于普通籠形異步電動機額定電流，冶金工業(yè)常用的輥道用電動機不僅額定電流大很多，同時它允許短時處于堵轉工作狀態(tài)，且輥道傳動大多是多電動機傳動。應保證在無故障狀態(tài)下負載總電流均不允許超過變頻器的額定電流。 ② 從效率的角度： 系統(tǒng)效率等于變頻器效率與電動機效率的乘積，只有 兩者都處在較高的效率下工作時，則系統(tǒng)效率才較高。從效率角度出發(fā)，在選用變頻器功率時，要注意以下幾點： 變頻器功率值與電動機功率值相當時最合適，以利變頻器在高的效率值下運轉。 在變頻器的功率分級與電動機功率分級不相同時，則變頻器的功率要盡可能接近電動機的功率，但應略大于電動機的功率。 當電動機屬頻繁起動、制動工作或處于重載起動且較頻繁工作時，可選取大一級的變頻器，以利用變頻器長期、安全地運行。 經測試，電動機實際功率確實有富余，可以考慮選用功率小于電動機功率的變頻器，但要注意瞬時峰值電流是否會造成過電流 保護動作。 當變頻器與電動機功率不相同時，則必須相應調整節(jié)能程序的設置，以利達到較高的節(jié)能效果。 3） .變頻器與 PLC 的連接 V V V FRSTUVWMY 2Y 1C M EY 5 CX 1F W D1 2C M頻 率 到 達 5 0 H Z頻 率 到 達 5 H Z1 1Y 5 AQ FK MK A 3K A 42 4 VF R 圖 變頻器 變頻器與 PLC 的連接如圖 ，其中變頻器各端子功能如下： R,S,T 端子為主電路的電源輸入端子，連接三相電源，不需考慮連接相序； U,S,W端子為變頻器輸出連接端子，連接三相電機水泵，如電機轉動方向不對，則可交換其中的任意兩相； G 端子為接地端子；端子 11 為模擬輸入信號的公共端子；端子 12 為設定電壓輸入端，輸入 PID 控制的反饋信號，以此來設定頻率； FWD端子為正轉運行 /停止命令 端子，端子 FWDCM 間：閉合（ ON），正轉運行；斷開（ OFF），減速停止，此端子有 PLC 輸出點控制；接點輸入公共端 CM 為接點輸入信號的公共端子； X1 為選擇輸入 1 端子，作為報警復位命令信號端子； Y Y2為晶體管輸出 1 端子與晶體管輸出 2端子，為水位上限與下限報警端子；晶體管輸出公共端 CME，為晶體管輸出信號的公共端子，端子 CM 和 11 在變頻器內部相互絕緣；可選信號輸出繼電器端子 Y5A,Y5C,為變頻器報警輸出端子。 圖 PLC 與變頻器的 連接 4） .傳感器 的簡介 傳感器的作用是將壓力、溫度等非電量的物理信號轉換成電量信號，以便后續(xù)電路進行處理。在此系統(tǒng)中，傳感器將供水管中的壓力轉換成電量信號后，傳送到 PLC 的特殊功能模塊，進行數(shù)據(jù)處理后傳給變頻器控制電動機。 傳感器由敏感芯體和信號調理電路組成，當壓力作用于傳感器時，敏感芯體內硅片上的惠斯登電橋的輸出電壓發(fā)生變化，信號調理電路將輸出的電壓信號作放大處理，同時進行溫度補償、非線性補償，使傳感器的電性能滿足 技術指標的要求。并且壓力傳感器用于檢測管網(wǎng)中的水壓，常裝設在泵站的出水口，壓力傳感器和壓力變送器是將水管中的水壓變化轉變?yōu)?1~5V 或 4~20mA 的模擬量信號，作為模擬輸入模塊 (A/D 模塊 )的輸入，在選擇時，為了防止傳輸過程中的干擾與損耗。 在壓力測量中，常有絕對壓力、表壓力、負壓力或真空度之分。絕對壓力是指被測介質作用在單位面積上的全部壓力，用 PA 表示。用來測量絕對壓力的儀表稱為絕對壓力表。地面上的空氣柱所產生的平均壓力稱為大氣壓力，用 P0 表示。用來測量大氣壓力的儀表叫氣壓表。絕對壓力與大氣壓力之差稱為表壓 力