【正文】 。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。對(duì)于如矢量控制變頻器這種需要大量運(yùn)算的變頻器來(lái)說(shuō)，有時(shí)還需要一個(gè)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計(jì)算的CPU以及一些相應(yīng)的電路。 變頻器的控制方式在交流變頻器中使用的非智能控制方式有V/f協(xié)調(diào)控制、轉(zhuǎn)差頻率控制、矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等。但是如果應(yīng)用西門(mén)子的MM430變頻器，如何解決生活供水時(shí)系統(tǒng)低恒壓值運(yùn)行狀態(tài)和消防供水時(shí)系統(tǒng)高恒壓值運(yùn)行狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換就成為了一個(gè)讓人頭疼的問(wèn)題，但是在查閱資料的過(guò)程中意外發(fā)現(xiàn)了同樣基于串行口RS485通信協(xié)議的新風(fēng)光JDBP32XF型供水變頻器。在恒壓供水中可以采用這類(lèi)變頻器。故而采用新風(fēng)光JDBP32XF型供水變頻器代替了略顯呆板的MM430變頻器。同時(shí)根據(jù)查找到的恒壓供水系統(tǒng)出水口壓力大小，我們選擇了量程為0～。根據(jù)以上的分析并且查詢(xún)大量壓力傳感器資料后，本設(shè)計(jì)選用了上海銘動(dòng)電子科技有限公司出產(chǎn)的MDW型恒壓供水壓力傳感器，MDW 恒壓供水壓力傳感器專(zhuān)業(yè)為恒壓供水以及變頻供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，采用全不銹鋼焊接外殼，具有優(yōu)秀的電磁兼容性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性，可兼容使用配套各類(lèi)型號(hào)變頻器。其專(zhuān)用電路對(duì)傳感器的偏移、靈敏度、溫漂和非線性進(jìn)行精密補(bǔ)償，使之具有集成度高、體積小、精度高、一致性好、抗干擾能力強(qiáng)、響應(yīng)速度快等特性。 * 多種壓力接口，根據(jù)客戶(hù)需要定制壓力接口。 * 體積小、易安裝。 * 優(yōu)秀的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。一般恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求貯水池水位：2m～5m，所以要通過(guò)液位變送器將檢測(cè)到的水位轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)（4～20mA電壓信號(hào)），再將其輸入窗口比較器，用比較器輸出的高電平作為貯水池水位的報(bào)警信號(hào)，輸入PLC。%177。S/年 ●溫度漂移 　　177。經(jīng)過(guò)比較之后選定了北京歐德利科技發(fā)展有限公司濰坊分公司出產(chǎn)的ODLR8系列中的ODLR80373軟啟動(dòng)器。第二：減小了電動(dòng)機(jī)及負(fù)載設(shè)備的起動(dòng)應(yīng)力；延長(zhǎng)了電動(dòng)機(jī)及相關(guān)設(shè)備的使用壽命。第四：具有六種獨(dú)特的起動(dòng)模式；以適應(yīng)復(fù)雜的電機(jī)和負(fù)載情況，達(dá)到完善的起動(dòng)效果。第六：電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)器智能化、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的應(yīng)用使得電機(jī)控制技術(shù)適應(yīng)了飛速發(fā)展的電力自動(dòng)化技術(shù)的更高要求。而且整個(gè)系統(tǒng)所需的程序較為簡(jiǎn)便，即對(duì)芯片所需功能要求不嚴(yán)。圖42 PLC I/O連線圖 表42 PLC配置模塊統(tǒng)計(jì)表序號(hào)名稱(chēng)型號(hào)說(shuō)明數(shù)量1 電源模塊3071EA000AA0PS307 5A12CPU模塊6ES73135BG040AB0CPU313C13數(shù)字量輸入模塊6ES73211BH500AA0SM32124 數(shù)字量輸出模塊6ES73221BH010AA0SM3221 系統(tǒng)硬件線路設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)采用三泵循環(huán)變頻運(yùn)行方式，即3臺(tái)水泵中只有1臺(tái)水泵在變頻器控制下作變速運(yùn)行，剩下的水泵在工頻下做恒速運(yùn)行，在用水量小的情況下，如果有一臺(tái)水泵連續(xù)運(yùn)行時(shí)間超過(guò)3h，則要切換下一臺(tái)水泵，即系統(tǒng)具有“倒泵功能”，避免某一臺(tái)水泵工作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。因?yàn)橐笙到y(tǒng)具有倒泵功能，故而系統(tǒng)不可避免的需要將電機(jī)在工頻和變頻狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換，這就要求在變頻器輸出側(cè)安裝接觸器以此來(lái)完成工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。（如果必須在輸出側(cè)接開(kāi)關(guān)器件，則在控制上必須保證開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)變頻器的輸出電流為零。但是閱讀系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求后我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，如果采用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)這一系統(tǒng)，必需增加額外的控制部件，而額外的控制器件也就意味著系統(tǒng)在變的復(fù)雜的同時(shí)整個(gè)系統(tǒng)的造價(jià)也會(huì)有一定程度的上升，故而綜合考慮還是采用軟件控制電機(jī)啟停較為劃算。 在下圖432中，三臺(tái)電機(jī)分別為MMM3，它們分別帶動(dòng)水泵3。 供水系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì)如圖432所示。當(dāng)電機(jī)工頻運(yùn)行時(shí)，連接至變頻器的隔離開(kāi)關(guān)及變頻器輸出端的接觸器斷開(kāi)，接通工頻運(yùn)行的接觸器和隔離開(kāi)關(guān)。變頻和工頻兩個(gè)回路不允許同時(shí)接通。同樣從工頻轉(zhuǎn)為變頻時(shí)，也必須先將工頻接觸器斷開(kāi)，才允許接通變頻器輸出端接觸器，所以KM6和KMKM3和KMKM4和KM8絕對(duì)不能同時(shí)動(dòng)作，相互之間必須設(shè)計(jì)可靠的互鎖。同時(shí)可以通過(guò)通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)接電壓表顯示線電壓。初始運(yùn)行時(shí)，必須觀察電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向，使之符合要求。系統(tǒng)啟動(dòng)、運(yùn)行和停止的操作不能直接斷開(kāi)主電路(如直接使熔斷器或隔離開(kāi)關(guān)斷開(kāi))，而必須通過(guò)變頻器實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)。 變頻恒壓供水系統(tǒng)控制流程在進(jìn)行具體編程之前，首先要進(jìn)行的是確定整個(gè)系統(tǒng)的控制流程。PLC總程序控制流程圖如下： 圖44 PLC總程序流程圖當(dāng)系統(tǒng)起動(dòng)之后，首先檢測(cè)是自動(dòng)運(yùn)行模式還是手動(dòng)運(yùn)行模式。如果是自動(dòng)運(yùn)行模式，則系統(tǒng)根據(jù)預(yù)置程序及系統(tǒng)相關(guān)的反饋輸入信號(hào)執(zhí)行相應(yīng)的操作。在自動(dòng)運(yùn)行模式中，如果PLC接到變頻器輸出的頻率上限信號(hào)，則執(zhí)行增泵程序，增加水泵的工作數(shù)量直至不在收到頻率上限信號(hào)或者三臺(tái)水泵全開(kāi)（如果三臺(tái)水泵全開(kāi)則輸出水壓超限報(bào)警信號(hào)）。如果PLC沒(méi)接到信號(hào)則保持現(xiàn)有的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)泵機(jī)的運(yùn)行不做干涉。此時(shí)SA1，SA2，SA3分別對(duì)應(yīng)1水泵的變頻運(yùn)行和3水泵的工頻運(yùn)行，SB1，SB2，SB3分別對(duì)應(yīng)3水泵的停車(chē)操作，原本設(shè)計(jì)中SB0是緊急停車(chē)按鈕，用于在緊急狀況下的系統(tǒng)總停車(chē)，但是只要程序運(yùn)行正常，萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)只要轉(zhuǎn)到停車(chē)檔即可緊急停車(chē)。） 圖441 手動(dòng)運(yùn)行流程圖 低恒壓值自動(dòng)運(yùn)行（生活供水）變頻恒壓供水系統(tǒng)自動(dòng)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(dòng)信號(hào)后，首先啟動(dòng)變頻器拖動(dòng)變頻泵M1工作，根據(jù)壓力變送器測(cè)得的用戶(hù)管網(wǎng)實(shí)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(dāng)輸出壓力達(dá)到設(shè)定值，其供水量與用水量相平衡時(shí)，轉(zhuǎn)速才穩(wěn)定到某一定值，這期間Ml工作在調(diào)速運(yùn)行狀態(tài)。反之，當(dāng)用水量減少水壓增加時(shí)，通過(guò)壓力閉環(huán)，減小水泵的轉(zhuǎn)速到另一個(gè)新的穩(wěn)定值。如果用水量繼續(xù)增加，滿(mǎn)足增加水泵的條件，將繼續(xù)發(fā)生如上轉(zhuǎn)換，將另一臺(tái)工頻泵M3投入運(yùn)行，變頻器輸出頻率達(dá)到上限頻率50Hz時(shí)，壓力仍未達(dá)到設(shè)定值時(shí)，控制系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出水壓超限報(bào)警。當(dāng)用水量繼續(xù)下降，并且滿(mǎn)足減少水泵的條件時(shí)，將繼續(xù)發(fā)生如上轉(zhuǎn)換，將另一臺(tái)工頻泵M2關(guān)掉。(4) 當(dāng)用水量較小的情況下，即整個(gè)系統(tǒng)中只有一臺(tái)泵工作在變頻狀態(tài)時(shí)，如果這臺(tái)泵連續(xù)運(yùn)行時(shí)間超過(guò)3h，則要切換下一臺(tái)泵，即系統(tǒng)具有“倒泵功能”，避免某一臺(tái)泵工作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。三臺(tái)泵同時(shí)工作時(shí)則交換變頻泵與一臺(tái)工頻泵的工作狀態(tài)。注：在生活供水狀態(tài)下，變頻器工作狀態(tài)為低恒壓設(shè)定值狀態(tài)。注：生活供水a(chǎn)mp。 圖442 生活供水a(chǎn)mp。 自動(dòng)運(yùn)行梯形圖注：絕大多數(shù)PLC的加計(jì)數(shù)器的觸點(diǎn)在當(dāng)前值等于預(yù)置值時(shí)動(dòng)作，但S7300的計(jì)數(shù)器與眾不同，當(dāng)前值為0時(shí)計(jì)數(shù)器的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，當(dāng)前值非0時(shí)閉合。 系統(tǒng)異常報(bào)警指示梯形圖消防警報(bào)應(yīng)分為四種情況：系統(tǒng)正常時(shí)，此時(shí)系統(tǒng)轉(zhuǎn)為高恒壓狀態(tài)下的自動(dòng)運(yùn)行即可；而剩余三種情況依次為泵機(jī)故障，變頻器故障，變頻器與泵機(jī)都故障。參考文獻(xiàn)[1] .繆志農(nóng)，[M]北京大學(xué)出版社，2010[2] .[M]清華大學(xué)出版社，2010[3] .[M]機(jī)械工業(yè)出版社，2003[4].西門(mén)子S7300硬件選型手冊(cè)[DB/OL][5].西門(mén)子S7300軟件編程手冊(cè)[DB/OL][6].JDBP風(fēng)光低壓變頻器使用說(shuō)明書(shū)（）[DB/OL][7].康梅，[M]化學(xué)工業(yè)出版社，2008[8].張澤偉,曲鴻章,謝興華.恒壓供水系統(tǒng)在高層建筑中的應(yīng)用探討[N]2001(03)