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PLC、变频器正在泵站恒压供水中运用-.8881366.com-_澳门威尼斯人棋牌官网

阅读次数: 日期:2012年3月27日 20:04

0 弁言  -威尼斯人赌场线上娱乐-_澳门威尼斯人棋牌官网

  供水系统是国民生产生涯中弗成短少的重要一环。传统供水体式格局占地面积大,水质易净化,基建投资多,而最主要的瑕玷是水压不克不及连结恒定,致使局部装备不克不及一般事情。变频调速手艺是一种新型成熟的交换机电无极调速手艺,它以其奇特优秀的掌握机能被普遍应用于速度掌握范畴,特别是供水行业中。因为安全生产和供水质量的特别需求,对恒压供水压力有着严厉的要求,因此变频调速手艺得到了越发深切的运用。恒压供水体式格局技术先进、水压恒定、操纵轻易、运转牢靠、勤俭电能、自动化水平下,正在泵站供水中可完成以下功用:(1)保持水压恒定;(2)控制系统可手动/主动运转;(3)多台泵主动切换运转;(4)体系就寝取叫醒。当外界住手用水时,体系处于就寝状况,直至有效火需求时主动叫醒;(5)在线调解PID参数;(6)泵组及线路珍爱检测报警,旌旗灯号显现等。

  将管网的现实压力经反应后取给定压力停止对照,当管网压力缺乏时,变频器增大输出频次,水泵 转速加速,供水量增添,迫使管网压力上升。反之水泵转速减慢,供水量减小,管网压力下落,连结恒压供水。

  1 体系硬件组成  

  体系接纳压力传感器、PLC和变频器作为中央掌握装配,实现所需功用。

  安装正在管网支线上的压力传感器,用于检测管网的水压,将压力转化为4~20 mA的电流旌旗灯号,提供给PLC取变频器。

  变频器是水泵机电的掌握装备,能根据水压恒定需求将0~50 Hz的频次旌旗灯号供应水泵机电,调解其转速。ACS变频器功能强大,预置了多种运用宏,即预先编置好的参数集,运用宏将运用历程中所需设定的参数数目减小到最小,参数的缺省值依运用宏的挑选而差别。体系接纳PID掌握的运用宏,停止闭环控制。该宏供应了6个输入旌旗灯号:启动/住手(DI1、DI5)、模仿量给定(AI1)、现实值(AI2)、掌握体式格局挑选(DI2)、恒速(DI3)、许可运转(DI4);3个输出旌旗灯号:模仿输出(频次)、继电器输出1(毛病)、继电器输出2(运转);DIP开关挑选输入0~10 V电压值或0~20 mA电流值(体系接纳电流值)。变频器凭据给定值AI1和现实值AI2,即凭据恒压时对应的电压设定值取从压力传感器得到的反应电流旌旗灯号,应用PID掌握宏主动调治,改动频次输出值去调治所掌握的水泵机电转速,以包管管网压力恒定要求。

  凭据泵站供水实际情况取需求,应用一台变频器掌握3台水泵,因而除改动水泵机电转速中,还要经由过程增减运转泵的台数来保持水压恒定,当运转泵满工频抽水仍达不到恒压要求时,要投入下一台泵运转。反之,当变频器输出频次降至最小,压力仍过高时,要切除一台运转泵。以是不只需求开关量掌握,借需数据处理才能,接纳FX-4AD(4模仿量入)得到模仿量旌旗灯号。它正在应用上的一个主要特性就是由PLC主动采样,随时将模仿量转换为数字量,放正在数据寄存器中,由数据处理指令挪用,并将盘算效果随时放正在指定的数据接触器中。经由过程其可将压力传感器电流旌旗灯号和变频器输出频次旌旗灯号转换为数字量,提供给PLC[1>,取恒压对应电流值、频次上限、频次下限(考虑到水泵机电正在低速运转时伤害,必需包管其频次不低于20Hz,因而频次上限设为工频50Hz,下限设为20Hz)停止对照,实现泵的切换取转速的转变。

  体系正在设计时应使水泵正在变频器和工频电网之间的切换历程尽量快,以包管供水的连续性,水压颠簸尽量小,从而进步供水质量。但元件行动历程太快,会有回流破坏变频器。为了防备毛病的发作,硬件上必需设置闭锁珍爱,即1Q取4Q,2Q取5Q,3Q取6Q不克不及同时闭合。

2 系统软件设想  

 

  控制系统软件是指用梯形图言语体例的对3台泵停止掌握的顺序。它对3台泵的掌握,重要处理 体系的手动及主动切换、各元件和参数的初始化、旌旗灯号及通信数据的预处理、3台泵的启动、切换及住手的前提、递次、历程等题目。

  当变频器输出频次到达频次上限,供水压力已到达预设值时,收回加泵旌旗灯号,投入下1台泵供水。当供水压力到达预设值,变频器输出频次降到频次下限时,收回加泵旌旗灯号,切除正在工频运转体式格局中的1台泵。体系刚启动时,状况简朴,起首启动一号泵便可。但思索3台泵结合运转时状况庞大,任1台或2台泵能够正在工频主动体式格局下运转,而其他泵则能够正在变频器掌握下运转,因而必需预先设定增减水泵的递次。即得到加泵旌旗灯号后,根据1号泵、2号泵、3号泵的递次优先思索。得到加泵旌旗灯号后,根据3号泵、2号泵、1号泵的递次优先思索。

  为了防备毛病的发作,软件上也必需设置珍爱顺序,包管1Q取4Q、2Q取5Q、3Q取6Q不克不及同时闭合。正在加减泵时必需设置元件行动递次及延时,防备误动作发作。

  考虑到体系事情情况对运转状况的影响,正在设想中接纳硬件、软件上的两重滤波去消弭滋扰的影响。硬件上变频器供应了滤波时间常数,当模仿输入旌旗灯号转变时,63%的转变发作正在所界说的时间常数中;软件上接纳数字滤波的体式格局,体系接纳平均值的要领[2>。

  盘算近来10次采样的平均值,其盘算公式以下:

  3 体系参数确实定  

  体系变频运转重要靠变频器去实现。变频器有一数目很大的参数群,初始状况下,只要所谓的基本参数能够看到。只需设定简朴的几个参数,变频器便能够事情。

  除基本参数中,借必需对完好参数停止设定。  

  完好参数的设定重要是PID参数的整定,它是根据工艺对掌握机能的要求,决意调节器的参数Kp,TI,TD。掌握表达式为:

  变频器凭据偏向调治PID的参数,当运转参数阔别目的参数时,调治幅度加速,跟着偏向的逐渐靠近,跟踪的幅度逐步减小,近似相称时,体系到达一个动态平衡,保持体系的恒压稳固状况[3、4>。

  4 实验效果  

  因为体系的显现和通信功用,能够对体系工作情况停止监测。考虑到管网掩盖面积大,泵站海拔高度相对低,远端供水压力需保持3kg,因而泵站出水口压力必需保持5kg。实验前提为管网初始无压 力,电磁阀掌握一定量雷同用水情况下启动体系。得到的数据经MATLAB停止插值拟合可得体系正在差别条件下跟踪压力转变的曲线[5>。

  实验纪录的数据显现,体系正在已停止滤波和PID掌握时,相应速度稀奇缓、偏差大、振荡严峻,见图5。正在已停止滤波而引入数字PID掌握时,相应速度显着加速,但振荡题目未能获得处理,那是因为喘振征象的存在;当管道压力取设定值近似相称时,火锤效应影响显着,压力颠簸非常,PID的参数跟踪整定,构成恶性循环,管道中空气的存在也会致使振荡题目。

  该体系是根据工业生产需求设想的,实现了预定的一系列功用,包管了体系的稳固和安全性,正在长时间运转中与得了优越的结果。只需作响应修正便可推行到相干供水系统中。

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