变频流量自动控制系统

图1．１汽提塔流量控制系统的工作原理
(1)由流量传感器测量污水管的进水口流量,流量变化信号变换成标准4～２0ｍA电流信号(便于远距离传送信号)、液位传感器将缓冲罐液位开关信号传送ＰLC实时控制。
(2）把信号传到有相关软件的PＬC、根据汽提塔工艺要求、现场污水排放量进行智能型ＰI调节控制。
1.２系统控制要求：
变频流量自动控制系统
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本科生课程设计
题目:变频流量自动控制系统的设计
课程：电力拖动自动控制系统
专业：电气工程及其自动化
班级：
姓名:
学号:
指导教师：
完成日期:
扬州大学能源与动力工程学院
3)画出该控制系统的原理图。(主电路、plc控制电路、变频器控制电路）
4)流量自动控制系统变频器的节能控制分析;
５）PID原理分析与选用；PＩD在PLC中实现。
4．实物内容及要求
课程设计报告文本内容包括:1.封面；２.任务书；3.目录;4.正文；５．参考文献６.附录(课程设计有关程序）。
5．完成期限
2.4 PLC的选型- 15-
3 PID在PLＣ中实现ﻩ- 1６－
3．2ＰID控制器的数字化ﻩ- 17－
3.4PID指令及其回路表ﻩ- 19 -
4小节与体会－ ２2 -
５参考文献- 24 -
1工程概况
１.1系统概述
汽提塔废水处理流量自动控制系统用涡街流量计、PLC与变频器构成反馈的闭环流量控制系统。用调节5.5ＫW化工泵转速,保证废水流量稳定、满足汽提塔的工艺要求、并可根据现场处理情况自动切换流量(两挡),满足工业现场废水处理要求。两台变频器、两台化工泵一用一备(互为备用)保证系统运行可靠。
本系统恒压变量供水系统是在2台5.5ｋＷ电机拖动的水泵机组能够满足废水总量设计要求的前提下,达到全自动闭环液位控制系统,
１)污水流量进行智能型PI调节控制。
２)具有短路、欠压、过载、过流等诸多保护功能。
3.具体任务及技术要求
１）分析控制要求、控制原理设计控制方案；画出流量自动控制系统结构框图;
2）PLC、变频器、选择;
电压等级:20０－５00V；
加减速时间、曲线调整;
点动、电动电位器、给定值记忆；
给定值切换；
PI调节器,预置ＰI设定,PＩ调节器自动手动切换;
摆频控制，限位开关控制;
马达切换,抱闸控制；
I/o设置：3个模拟输入，１模拟逻辑混合输出;
逻辑端口可配置,支持正负逻辑;
自动直流注入；
降低噪声的开关频率控制；
在变频器运行时,不能通过ＳＢ1停车,只能通过SB３以正常模式停车,与SB1并联的KA常开触点保证了这一要求。
图1.４ＰLC控制线路
图1.5 PLC的输入端口ﻬ2元为5.５kＷ,因此我们选用施耐德Altｉｖar３1型变频器。
性能描述：
功率范围：0.18-15KW;
图1汽提塔流量控制系统的工作原理
(1)由流量传感器测量污水管的进水口流量,流量变化信号变换成标准4～20mA电流信号(便于远距离传送信号)、液位传感器将缓冲罐液位开关信号传送PLＣ实时控制。
(2）把信号传到有相关软件的ＰLC、根据汽提塔工艺要求、现场污水排放量进行智能型ＰＩ调节控制。
2．系统控制要求：
1．４主电路设计
控制过程为：根据液位开关给定的档位,经过PLＣ的ＰID控制算法计算，将输出量输出给变频器再控制水泵送水。有两台变频器和水泵互为备用。在必要时还可以切换成手动控制。
ﻩ
图1.3主电路图
1.5控制线路设计
ＰLC控制线路如图1.４,、1.5所示，控制电路控制正常运行、停车、手动切换,但当主变频器１出现故障时,变频器内部继电器Ｒ1的常闭触点R1（Ｒ1B,R１C）断开，交流接触器KM1、ＫM2线圈断电,切断变频器与交流电源和电动机的连接。同时R1的常开触点Ｒ1(R1Ａ,R1Ｃ）闭合，一方面接通由蜂鸣器HA和指示灯HＬ组成的声光报警电路，另一方面ＰＬＣ内部定时器定时,其常开触点延时闭合,自动接通备用变频器２运行电路。此时操作人员应及时将SＡ拨到备用变频器位置,声光报警结束，及时检修变频器。
本系统恒压变量供水系统是在2台5.5ｋW电机拖动的水泵机组能够满足废水总量设计要求的前提下,达到全自动闭环液位控制系统,
１)污水流量进行智能型PＩ调节控制。
2)具有短路、欠压、过载、过流等诸多保护功能。
１.3流量自动控制系统结构框图
图1.2流量自动控制系统结构框图
变频调速系统将管道流量作为控制对象,涡街流量器将管道的流量转变为电信号送给PＬC,通过ＰＬC实现PIＤ算法控制。在PLC中，将流量信号与流量给定值进行比较,并根据差值的大小按预先设定好的PＩD控制模式进行运算，产生控制信号去控制变频器的输出电压和频率,调整水泵的转速,从而使实际流量始终维持在给定流量上。另外，采用该方案后,水泵从静止到稳定转速可由变频器实现软启动，避免了启动时大电流对电网的冲击和启动给水泵带来的机械冲击。
混合模式(给定、控制命令源的组合)；
故障停车模式管理(自由停车,快速停车,直流制动停车);
飞车起动断电时受控停车,可在供电电压低至-50％情况下工作电机热保护。
（1）变频器常用参数
1、上限频率(高速）SEｔ－HＳＰ与下限频率（低速）ＳＥt－LＳP
上限频率是最大给定所对应的频率，下限频率是最小给定所对应的频率。上下限频率的设定是为了限制电动机的转速，从而满足设备运行控制的要求。
电力拖动自动控制系统设计任务书
1．题目
变频流量自动控制系统的设计
２.原始资料
汽提塔废水处理流量自动控制系统用涡街流量计、PLC与变频器构成反馈的闭环流量控制系统。用调节5．5KW化工泵转速,保证废水流量稳定、满足汽提塔的工艺要求、并可根据现场处理情况自动切换流量（两挡），满足工业现场废水处理要求。两台变频器、两台化工泵一用一备（互为备用)保证系统运行可靠。
任务书写于20１1年2月16日，完成期限为20１1年2月25日
６.指导教师
王永华吴远网
目录
1．１系统概述-5 -
1.2系统控制要求：-５-
１.3流量自动控制系统结构框图ﻩ－6 -
1.４主电路设计ﻩ-６-
1.5控制线路设计ﻩ-７-
2元器件的选择ﻩ-８-
２.2变频器接线图- 13－
2.3涡街流量计的选型－１4－