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C2000變頻器在中區變頻給水設備供水控制中的應用

2013-5-21 10:12:57??????點(diǎn)擊:

C2000變頻器在中區變頻給水設備供水控制中的應用

    在傳統的區域供水系統中,用戶(hù)對供水壓力的要求都是經(jīng)由市政供水管網(wǎng)經(jīng)過(guò)二次加壓或高位水塔儲水池來(lái)滿(mǎn)足的。

  日常供水控制通常采用水泵恒速運行加調整出口閥開(kāi)度的方式調節供水的水量水壓,這種供水的方式會(huì )使大量能量消耗在出口閥門(mén),造成能源浪費;而且儲水池也會(huì )有二次污染的問(wèn)題。采用變頻器作恒壓供水恰好可以克服這些問(wèn)題。

 

中區變頻給水設備供水控制原理

  中區變頻給水設備水泵變頻恒壓供水方式基于PID控制原理,維持管路供水壓力的恒定。當用戶(hù)用水量加大時(shí),管路壓力減小,變頻器轉速要提高以增加流量補充壓力;反之,用戶(hù)用水量減小時(shí),管路壓力增大,變頻器轉速要降低,使流量適當降低以使壓力恒定。這樣就可以使用戶(hù)得到穩定的供水壓力。

 

中區變頻給水設備恒壓供水控制原理

  PA~PB是超高壓區,即使變頻器停止運轉水泵電機也無(wú)法降低的供水壓力的區間,這種情況是自來(lái)水供水壓力嚴重偏高造成的,但發(fā)生幾率比較小,或因為用戶(hù)用水量極少甚至沒(méi)有時(shí)發(fā)生,此時(shí)就需要變頻器停止水泵電機運轉;PB~PC是變頻器恒壓供水壓力區。PD~0區間是低壓區,即使變頻器控制水泵電機運轉到最大速度也無(wú)法提高供水壓力的區間,這種情況可能是市政供水系統發(fā)生問(wèn)題(例如供水管道破裂等),或客戶(hù)端用水量過(guò)大造成,需要考慮更換供水設備或調整用水量。

 

中區變頻給水設備PID回路控制原理

  KP 比例增益(P 控制),Ti 積分時(shí)間(I 控制),Td 微分時(shí)間(D 控制),S 演算。

1.比例(P)控制

  比例P 控制的輸出與輸入誤差信號成比例關(guān)系,當僅有比例控制時(shí)系統輸出存在穩態(tài)誤差。

2.積分(I)控制

  在積分控制中,控制器的輸出與輸入誤差信號的積分成正比關(guān)系。對一個(gè)自動(dòng)控制系統,如果在進(jìn)入穩態(tài)后存在穩態(tài)誤差,則稱(chēng)這個(gè)控制系統是有穩態(tài)誤差的或稱(chēng)之為有差系統。為了消除穩態(tài)誤差,在控制器中必須加入“積分項”。積分項對誤差取決于時(shí)間的積分,隨著(zhù)時(shí)間的增加,積分項會(huì )增大。如此一來(lái),即使誤差很小,積分項也會(huì )隨著(zhù)時(shí)間的增加而加大,它推動(dòng)控制器的輸出增大使穩態(tài)誤差進(jìn)一步減小,直到等于零。因此,比例(P)+積分(I)控制器,可以使系統在進(jìn)入穩態(tài)后無(wú)穩態(tài)誤差。

3.微分(D)控制

  在微分控制中,控制器的輸出與輸入誤差信號的微分(即誤差的變化率)成正比關(guān)系。自動(dòng)控制系統在克服誤差的調節過(guò)程中可能會(huì )出現振蕩甚至失穩。具有抑制誤差的作用,使抑制誤差作用的變化“超前”,即在誤差接近零時(shí),抑制誤差的作用就應該是零。比例(P)+微分(D)控制器能改善系統在調節過(guò)程中的動(dòng)態(tài)特性。

 

中區變頻給水設備控制工藝要求

  (1) 中區變頻給水設備設備要求能夠設定系統給定壓力值(5~6kg),即PID控制的目標值;

  (2) 壓力傳感器將實(shí)時(shí)采取數據作為PID控制的檢出值;

  (3) PID 控制的目標值與壓力傳感器檢出值大小比較后產(chǎn)生誤差量,將PID 控制的運算結果輸出給控制供水泵電機的變頻器;

  (4) 控制變頻器拖動(dòng)供水泵輸出不同轉速,達到調節供水恒壓的控制效果;

  (5) 提供比例增益P、積分時(shí)間I、微分時(shí)間D參數的微調窗口;

  (6) 兩臺水泵實(shí)現24h輪換使用控制;

  (7) 單臺泵供水壓力不夠時(shí),實(shí)現當前供水泵工頻切換,和變頻啟動(dòng)第2臺供水泵。

中區變頻給水設備方案選型

  1.變頻器:VFD075C43A;

  2、壓力傳感器:量程0~16kg/輸出4~20mA。

 

中區變頻給水設備參數調整

00-04=10(多功能顯示:顯示PID 回授值%(b))

00-20=0(面板設定目標值)

00-21=1(外部控制啟停)

02-01=51(MI1功能=PLC 模式切換的選擇bit 0)

03-01=5(ACI為PID回授)

08-00=1(PID負回授)

00-25=32H,(顯示單位:kg;2位小數)

00-26=16.00;(最大量程16.00kg)

 

中區變頻給水設備應用效果

  C2000的功能還比較強,調整參數后,基本能夠穩定控制供水壓力5±0.1kg以?xún)?,滿(mǎn)足客戶(hù)要求。

  通過(guò)這個(gè)項目測試了C2000在這中區變頻給水設備恒壓供水的行業(yè)應用可行性,以及可靠性,至目前為止客戶(hù)反映使用正常。若增加F系列的變頻器專(zhuān)門(mén)的水泵控制參數,估計會(huì )更好應用,直接定義參數就可以實(shí)現多泵切換,和定時(shí)切換。

 

中區變頻給水設備介紹

      中區變頻給水設備是采用國際先進(jìn)的交流電機變頻調整調速技術(shù),對給水水泵進(jìn)行調速運行的給水設備。變頻給水設備通過(guò)壓力傳感器接收管網(wǎng)的壓力信號,傳輸給微機,經(jīng)過(guò)分析運算、指令變頻自動(dòng)調節水泵的轉速和運行臺數,以上達到管網(wǎng)恒壓變量或變壓變量供水,使用中贏(yíng)中區變頻給水設備可以大幅度地節約電能和節水。

 

變頻給水設備的結構組成

      中贏(yíng)全自動(dòng)中區變頻給水設備采用ABB、西門(mén)子等進(jìn)口名牌廠(chǎng)家生產(chǎn)的變頻器和可編程控制器,電機、水泵為滬龍公司自己生產(chǎn)的主要產(chǎn)品,產(chǎn)品質(zhì)量穩定可靠。其他電器組件、水暖件均為國內名牌廠(chǎng)家生產(chǎn),變頻給水設備整套設備性能好,穩定性高,噪聲低,安全可靠。

 

中區變頻給水設備產(chǎn)品特點(diǎn)

自動(dòng)化程度高:變頻給水設備真正實(shí)現全天候無(wú)人看管自動(dòng)運行。

高效節能:無(wú)論主泵還是輔助水泵均能變頻調速,軟啟動(dòng),低壓供水。

延長(cháng)使用壽命:對多臺泵組均能進(jìn)行軟啟動(dòng),循環(huán)運行。

安全可靠:變頻給水設備有變頻自動(dòng)、工頻自動(dòng),手動(dòng)等三種操作運行方式互為備用。

功能齊全:可追加各種附加功能。如:水流量停機、小流量切換、水池無(wú)水停泵、市網(wǎng)壓力升高停機、定時(shí)啟、停、定時(shí)轉換。

保護功能:有完善的保護、自查、故障判斷及故障排除等功能。

抗干擾能力強:變頻給水設備設有抗干擾及自動(dòng)復位電路,可在各種場(chǎng)合下可靠進(jìn)行。

供水范圍:流量(Q):3m /h-2000m /h,揚程:(H):20m-120m

 

中區變頻給水設備技術(shù)參數

1、電源電壓:380V±10%;

2、電源頻率:0-50Hz;

3、可編程控制器I/O:20-60點(diǎn);

4、壓力變速器:0-5V;4-20mA;

5、保護功能:過(guò)流、過(guò)壓、欠壓、過(guò)載等;

6、使用環(huán)境:溫度0~40℃;溫度<95%不結露

 

 

 

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