变频器恒压供水接线.doc

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第一篇

一、接线：

按图所示的电路，连接空气开关、漏电开关、电源，检查接线无误后，合上空气开关，变频器上电，数码管显示0.0。

关掉电源，电源指示灯熄灭后，再连接电机、起停开关、远程压力表、限流电阻等，变频器和电动机接地端子可靠接地，并仔细检查。

压力表选用YTZ-150电位器式远程压力表，安装在水泵的出水管上，该压力表适用于一般压力表适用的工作环境场所，既可直观测出压力值，又可以输出相应的电信号，输出的电信号传至远端的控制器。

压力表有红、黄、蓝三根引出线。

压力表电气技术参数：

电阻满量程：

400Ω（蓝、红）；零压力起始电阻值：

≤20Ω（黄、红）；满量程压力上限电阻值：

≤360Ω（黄、红）；接线端外加电压：

≤10V（蓝、红）

二、开环调试：

检查接线无误后，合上空气开关和漏电开关，变频器上电，数码管显示0.0，按JOG键，检查水泵的转向，若反向，改变电机相序。

按运行键RUN，运行指示灯亮（绿色），顺时针方向旋转键盘旋钮，输出频率上升，观察压力表的压力指示，同时用万用表直流电压档测量变频器端子VF和GND之间电压值，随着变频器输出频率升高，压力增加，VF和GND之间的反馈电压上升，记录下将要设定的恒定压力（比如5Kg）对应的反馈电压值（比如3.1V）。

按停车键STOP，变频器减速停车。

三、闭环变频恒压运行：

合上起停开关，变频器运行指示灯亮，输出频率从0.0Hz到达30.0Hz后，根据用水情况自动调节，保证出水口的压力恒定为5Kg。

增大F4.06的参数设定值，出水口的压力增加，减小F4.06的参数设定值，出水口的压力降低。

第二篇

一、前言

目前，应用最广泛的变频恒压供水系统是水泵出口压力恒定系统，其工作原理是在水泵出水口安装压力传感器，将测定的压力值转换成电信号输入压力控制器，压力控制器根据设定压力值与测定压力之间的差值，通过PI调节运算后，控制变频器，调节水泵的转速，使水泵出口压力保持恒定。

这种控制系统电控部分较简单，国内外采用广泛。

缺点是仍有小量能量浪费且不能反映水流通过给水管网时，管网阻力持性的变化。

所以当用水低峰时，虽然由于转速的改变水泵扬程能保持恒定不再升高，但管道最末端的出口水压将高于其所需的流出水头。

采用泵出口变压力控制系统，则可解决以上的不足，即泵出口的设定压力随用水量的变化而变化，使管道最末端的出口水压恒定在其所需的流出水头。

ABB公司的ACS510系列变频器是专为风机、水泵控制系统设计的，其中参数“给定增量8103、8104和8105”可完成泵出口变压力控制功能。

二、ACS510中的变压力控制部分参数设置   

在多台并联泵供水系统中，随着泵的运行数量的增加，流量会成倍的增大，管道阻力会迅速增高。

如果随着流量的变化，增减恒压控制系统的设定压力，做到小流量小压力，大流量大压力，则可以最大限度的较少管道阻力对管道出口压力的影响，并且提高了节能比例。

ABB公司的ACS510系列变频器就提供了上述功能。

在ACS510中，参数8103、8104、8105是给定增量参数，他们的作用是每多开启一台辅机泵，就在原来的给定值上叠加一个增量。

示例：

ACS 510 控制7台并联的水泵为管道供水，保持管道压力恒定。

由参数4011（内部设定值） 设定恒定压力给定，控制管网压力。

用水量比较小时，只有调速泵运转。

随着用水量增加，起动辅助泵恒速运行，先起动第一台，如果用水量仍在增加，起动第二台。

随着水流量的增加，管道的首端（测量点）和末端的压力差也在增加。

随着辅泵依次起动，给定增量需要按照下面方法设定，来弥补增加的压力差，补偿了管道末端压力的下降。

当第一台辅泵运行，给定增量为参数8103（给定增量1）。

当两台辅泵运行，给定增量为参数8103（给定增量1）加上参数8104（给定增量2）。

当三台辅泵运行，给定增量为参数8103（给定增量1）加上参数8104（给定增量2）加上 8105（给定增量3）。

当四台辅泵运行，给定增量为参数8103（给定增量1）加上参数8104（给定增量2）加上 2 * 参数8105（给定增量3）。

当五台辅泵运行，给定增量为参数8103（给定增量1）加上参数8104（给定增量2）加上3 * 参数8105 （给定增量3）。

当六台辅泵运行，给定增量为参数8103（给定增量1）加上参数8104（给定增量2）加上4 * 参数8105（给定增量3）。

三、结束语   

本文介绍的水泵出口变压力控制系统，改进了现在广泛应用的恒压供水系统的一些缺点，减小了管道末端出口压力的波动，且提高了节能比例。

在实际工程中有一定的应用价值。

第三篇

一、 引言

交流变频调调速技术以其卓越的调速性能、显著的节电效果以及在国民经济领域的广泛适用性，已被公认为是一种最有前途的调速方式。

在能源日益紧张的今天，变频器作为交流调速的一种主要手段，在工业生产中取得越来越广泛的应用。

本文介绍的闭环恒压供水系统采用三垦SAMCO-vm05型变频器实现，详细叙述了其实现闭环控制的内藏PID功能主要参数设置及闭环调试方法。

二、闭环供水系统的原理

该闭环系统应用于工厂的生产用水，其目的是向车间提供连续的水压稳定的水。

图1是供水系统框图。

它主要由变频控制箱、超压排流阀、液位传感控制器、压力传感器等组成。

系统中，1#泵为恒速泵，2#泵为变频调速泵。

正常工作时，由1#泵抽取河水，经净化后直接供生产车间，由于1#水泵供水量总大于车间用水量，因此设置了超压排流阀，当管道水压超过设定水压时，排流阀开始工作，多余的净化水被排到水池中，当水池水位到达水位上限时，系统控制1#泵停机，同时启动2#泵，由变频器控制2#泵向车间供水，当水池水位下降到水位下限时，2#泵停止工作，1#泵启动运行，如此循环。

图1闭环恒压供水系统框图

三、变频器闭环控制

变频器用于2#泵的控制，即在抽取水池水时，根据用水管网压力的变化，通过变频器实现自动跟踪来调节水泵电机的转速，保持用水管网压力稳定。

三垦通用变频器SAMCO-vm05为用户实现闭环控制提供了内藏的PID功能，它能将外部变送器输入的模拟信号（4～20mA、0～5V、0～10V）反馈输入到变频器，并取得与变频器设定频率指令之间的偏差，进行P（比例）、I（积分）、D（微分）控制，从而使负载一侧的动作跟随指令值的变化而改变。

1.硬件原理

闭环控制的硬件原理如图2所示。

压力传感变送器将管网水压信号转变成4～20mA电流信号作为反馈输入到变频器的IRF/VRF2端子，外部压力设定器将指定的压力（0～1.0Mpa）转变为0～10V电压信号输入到变频器VRF1端子。

变频器根据给定值与反馈值的偏差量进行PID控制，输出频率控制电机的转速，从而使系统处于稳定的工作状态，管网水压保持恒定。

2.闭环控制的相关功能代码与参数

图2闭环控制的硬件原理图

变频器的功能参数很多，这里只介绍与PID闭环控制相关的参数设置，需要说明的是SAMCO-vm05型变频器内部PID控制采样周期Ts为10ms。

Cd071=3 内藏PID控制模式：

Cd120=5 反馈信号为4～20mA电流输入；

Cd002=3 给定信号为0～10V电压；

Cd122=0.00～100.00 PID控制比例增益；

Cd123=0.00～100.00 PID控制积分增益；

Cd124=0.00～100.00 PID控制微分增益；

Cd125=1～500 反馈输入滤波时间常数。

3.设定值和反馈值的频率变换

在利用外部模拟信号作为设定值或反馈值时，输入模拟信号最小值（0V或

4mA）时频率（偏置频率）和最大值（5V或10V或20mA时的频率（增益频率）须根据其F-V特性（或F-I特性）来设定。

（1）设定值的频率变换：

外部压力设定器将压力0～1.0MP变换成电压信号0～10V输入到变频器VRF1端子，其F-V特性如图3。

因此:

偏置频率cd054=0.0Hz；增益频率cd055=50.0Hz。

（2）反馈量的频率变换：

压力传感器将管网压力0～1.0MP变换成电流信号4～20mA输入到变频器IRF/VRF2端子，其F-I特性如图4。

因此:

偏置频率cd062=-12.5Hz  增益频率cd063=50.0Hz

图3设定值的频率变换特性

图4反馈的频率变换特性

4.闭环调试步骤与方法

（1）将变频器设在开环运行模式，检测压力传感变送器反馈信号是否正常；

（2）根据传感变送器的P-I特性和变频器的F-I特性求出反馈量的偏置频率cd062和增益频率cd063；

（3）根据外部压力设定器的P-V特性和变频器的F-V特性，求出设定值的偏置频率cd054和增益频率cd055；

（4）设置负载电机可驱动的最高频率cd007和最低频率cd008，本系统中设cd007=50Hzcd008=15Hz；

（5）设置cd071=3为内置PID控制模式；

（6）增加cd122单元的比例增益直至系统开始振荡，然后取振荡时的增益的1/2来设定；

（7）增加cd123单元的积分增益直至系统开始振荡，然后取振荡时的增益的1/2来设定；

（8）微分增益在以压力、流量为对象的控制系统中，由于滞后不大，一般设置为0；

（9）滤波时间常数cd125单元的值根据实际情况来调整，以消除信号传输过程中的干扰。

5.故障处理

（1）变频器故障：

无论是从冗余设计原则还是从系统实际应用环境考虑，在变

频器发生故障时都要求不间断供水。

在本系统中，当变频器突然发生故障，变频自动运行系统自动停水并报警，然后2#泵进入工频运行，当然工频运行时，管网压力不能自动控制，只能作为短时应急工作方式。

（2）水位检测故障：

水池的水位信号采用浮子式液位控制器检测，为防止液位控制器失灵，对水池低水位采用双下限两路触点控制，当第一个水位下限触点故障时，变频器系统设有正常停机，待水位达到第二个下限（比第一下限水位略低），系统发出报警信号，同时停止2#变频泵，启动1#工频泵。

6.结束语

在供水系统中采用变频调速运行方式，可根据用户实际用水量的变化自动调节水泵电机的转速，保持压力稳定，实现恒压供水，并且能节约能源，延长设备使用寿命，减轻工人劳动强度。

三垦通用变频器SAMCO-vm05型及SAMCO-i型为用户提供的PID控制功能，其硬件输入端子设置灵活，适用于各种传感器。

软件参数设置方便，且提供了反馈量的数字滤波功能，适合于温度、压力或流量为控制对象的闭环系统中。

目前，该系统已投入运行使用，性能稳定可靠，节能效果明显，具有一定的先进性。

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