案例_变频水泵恒压供水装置
自动化工程应用实例二-恒压供水

自动化工程应用实例二-恒压供水
1.变频器闭环控制
由于采用变频调速,该恒压供水系统可以节能,特 别是在流量小的情况下节能效果明显。 多数品牌通用变频器支持恒压供水功能,无须增加 任何硬件,也无须修改软件,只要适当设定变频器 的工作模式与有关参数(PID参数等)就可以了, 这是通用变频器众多功能当中的一个。
自动化工程应用实例二-恒压供水
1.变频器闭环控制
不同品牌的变频器 端子名称不同。 图2-1 变频恒压
供水系统
自动化工程应用实例二-恒压供水
变频器内置有PID调节器,调节器的输出 是频率给定。
图2-1示出了一个恒压供水系统。水泵电动机M 由变频器VF供电,SP是压力传感器,其检测到的 压力信号作为反馈信号XF被送到变频器的反馈 信号输入端(VPF)。压力给定信号XT从外接电 位器RP上取出,接到变频器的给定信号输入端 (VRF)。 不同的变频器端子符号有所不同。
自动化工程应用实例二-恒压供水
1.系统介绍
(1)变频恒压供水系统的控制方案 • 这种方案保证总有一台水泵电机处在变频运
行,四台水泵中的任何一台都可能变频运行, 长期看各台水泵运行时间基本相同,给维护 检修带来方便。大部分供水厂钟情此方案。
自动化工程应用实例二-恒压供水
1.系统介绍
(1)变频恒压供水系统的控制方案 • 但是,必须设置一套备用系统,图2-6中的软
三、自来水厂循环投切 变频恒压供水系统
1.系统介绍
·为避免“水锤”效应,人工投切时,投入泵应遵 循“先开机,后开阀”,切除泵应遵循“先关阀, 后停机”的操作顺序。若是小功率的水泵,则水 泵的出水侧都装有“止回阀”。
·现在最常用的方法是变频恒压供水。
自动化工程应用实例二-恒压供水
多台水泵的变频恒压控制系统解决案例

多台水泵的变频恒压控制系统解决案例对于多台水泵的供水系统,除了上述的控制过程外,还有一个增减泵的控制,一般情况下需要增加一个plc(或类似的控制装置)。
其控制过程为:当管网压力PV低于设定压力SV时,PID输出增加,变频器频率增加,电动转速增加,随着水泵的加速,PV增加,PID的输出一直增大到最大(20mA)时,变频器的输出频率达到最高频率(50Hz),水泵转速达到额定转速;如果PV仍低于SV,则PID输出压力低的报警(开关量)信号,PLC接到该压力低报警信号,延时一定的时间(一般为30s~15min);如果PV一直小于SV,则说明一台水泵已经不够用了,应使PLC控制第二台水泵投入运行,一直到开泵台数满足要求为止,PV值基本稳定在SV值附近。
当管网压力PV大于设定值SV时,如果PID的输出已经最小(4mA),调速水泵停止运行,如果此时PV仍大于SV,则PID输出压力高的报警信号,PLC接收到此输入信号,延时一定的时间(30s~15min),PLC 控制关掉一台水泵,知道关泵台数满足要求为止,PV值基本稳定在SV值附近。
案例分享以3台泵为例,3台泵的恒压变频控制系统电气控制图如下图所示。
目前,很多变频器本身自带PID和PLC,这样造价也低,所以在选型时可以选择这样的变频器,如富士公司的FRENIC5000-P11变频器、西门子公司的M430变频器和爱默生公司的TD2100变频器等。
在图中,万能转换开关SA2在右边“手动”位置时,①和②接通,③和④接通,⑤和⑥断开,按下起动按钮SB2,交流接触器KM1吸合,电动机M1工频起动;按下停止按钮SB1,交流接触器KM1释放,电动机M1停止运行;按下起动按钮SB4,交流接触器KM2吸合,电动机M2工频起动;按下停止按钮SB3,交流接触器KM2释放,电动机M2停止运行。
在图中,万能转换开关SA2在左边“自动”位置时,①和②断开,③和④断开,⑤和⑥接通,KA3吸合,PLC控制变频器的起动,PID的压力高报警信号和压力低报警信号接在PLC的输入端,PLC测量到压力高报警信号或压力低报警信号,如果一直存在该信号,延时一定时间,则PLC控制电动机M1和电动机M2起动或停止。
变频恒压供水系统设计(论文)

1.2水泵供水系统具有管网特性:
通道管网的流量与所消耗的能量之间的关系,如图1所示,它同时表明水泵的能量用来克服泵系统的水位及压力差,液体在管道中流动的阻力。水泵运行工作点位置与水泵负载有关,在水泵负载经常变化的情况下,水泵不能总处在高效区域里工作。为使水泵适应外界负载变化的要求。我们可采用变速调节,即在管网特性曲线基本不变时,采用改变水泵转速来改变泵的Q—H特性曲线。从而改变它的工作点,达到既改变流量又能保证水泵恒定和输入功率减少的目的。
一、题目:变频恒压供水系统设计
二、摘要:
随着社会经济的发展,绿色、节能、环保已成为社会建设的主题。对于一个城市的建设,供水系统的建设是其中重要的一部分。供水的可靠性、稳定性、经济性直接影响到居民的生活质量。近年来,随着自动化技术、控制技术的发展,以及这些技术在供水系统的应用,高性能、高节能的变频恒压控制的供水系统已成为现在城市供水管理的必然趋势。经过一学期对《交流电机变频调速》的学习,以及以前对PLC控制器的了解。本次课程设计采用OMRON C系列小型PLC控制器结合富士FRENIC 5000G11S系列变频器控制两台水泵,实现变频恒压供水系统的设计,并结合一些辅助控制器件实现对系统的保护,使得系统控制可靠,操作方便。
0504
VVVF故障信号
0007
泵机组过载报警指示灯(HL6)
0505
VVVF故障报警指示灯(HL7)
0506
系统故障报警警铃
0507
图5变频恒压供水系统控制电路设计
2.4软件设计
要通过PLC控制器实现水泵的切换与系统的故障检测,本系统设计为:系统启动后,泵1首先进入变频运行,当出现压力上限时,变频泵切换为工频,启动另一台泵变频运行,当出现压力下限时,工频泵切除,仅又变频泵工作,系统程序设计流程图如图6。
变频器恒压供水接线图及供水设置和设置方法[图解]
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变频器恒压供水接线图及供水设置和设置方法[图解]本文所介绍的变频器恒压供水接线图及供水设置和设置方法采用的是型号为HDI系列的变频器,此变频器用途广泛,许多客户都有拿它来做自动调速、水泵自动控制、恒压供水等。
有关恒压供水的接线图及供水设置和设置方法请细看以下内容。
变频器恒压供水设置有关的参数如下:Pr033起动指令来源(Pr033=0面板,1 端子)Pr034=0运行频率来源 0:操作器(注:PID恒压控制此参数要求是0)Pr052=32 PID开启端子X3与COM短接,PID开启Pr117-Pr119睡眠频率设定(详情查看说明书21页)Pr150-Pr152(先使用出厂设定值,供水压力恒定的情况下不需要更改)Pr153目标值(此参数设置为目标压力,数值根据远传压力表量程的百分比算)Pr154-Pr156(详情查看说明书22页)J1插针跳线应该在1-AI这个位置远传压力表信号接线端子为:+10V、AI、GND,中心线为AI最后还可以参照说明书75页恒压供水应用举例说明。
变频器恒压供水接线图:众所周知,使用恒压供水的好处有很多,一般来说主要体现在以下几点:⒈ 技术先进:采用了变频器和PLC(PC/智能控制器)的自动化控制,使设备根据各种供水要求实现智能化恒压变量供量供水;⒉ 高效节能:系统能按需设定压力,系统根据设定的压力自动调节水泵转速和水泵运行台数,使设备运行在高效节能的最佳状态;⒊ 供水压力稳定:系统实现闭环控制,能自动调节设定压力和系统压力的差值,是压力保持恒定;⒋ 操作稳定:系统由变频器或变频器加智能控制器自动控制,操作极为简单;⒌ 延长电机、水泵寿命:各泵皆为软启动,消除了启动时的冲击电流。
各泵循环启动,使备用水泵不会因长久不用而生锈或使用频繁而磨损。
对消防实现定期巡检;⒍ 完善的保护功能:具有过流、缺相、过压、过热、过载等多种保护,水泵运行如有故障,自动停止工作并报警输出;系统具有自检、故障判断、故障记忆、故障显示、自动启动备用泵等功能;⒎ 小流量睡眠功能:可配接附属小泵,使系统运行在夜间或其它小流量情况下,自动关闭主泵,开启附属小泵,从而避免因开大功率水泵而造成的浪费;⒏ 运行动作功能:变频器和控制器的编程与设定方便简单,容易掌握和操作。
三用一备变频恒压供水设备

变频恒压供水设备是一种新型节能供水设备,随着二次供水加压技术的发展,长沙奔宇机电科技有限公司研发出来一款BY变频恒压供水设备,该设备运用当今最先进的微电脑控制技术,将变频调速器与电机水泵组合而成的机电一体化高科技节能供水装置。
变频恒压供水设备以水泵出水端水压(或用户用水流量)为设定参数,通过微机自动控制变频器的输出频率从而调节水泵电机的转速,实现用户管网水压的闭环调节,使供水系统自动恒压稳于设定的压力值:即用水量增加时,频率提高,水泵转速加快;用水量减少时,频率降低,水泵转速减慢。
这样就保证了整个用户管网随时都有充足的水压(与用户设定的压力一致)和水量(随用户的用水情况变化而变化)。
BY变频恒压供水设备工作原理系统正常工作时,设备出水总管上的压力传感器对用户的用水水压进行数据采样,并将压力信号转换为电信号(反馈值),传输至可编织控制器(PLC),然后与用户设定的压力值(目标值)进行比较和运算,并将比较和运算的结果转换为频率调节信号和水泵启动信号分别送至变频器,调节水泵电机的电源频率,进行调整水泵的转速。
变频泵运行于频率上限,如果不能达到敲定压力,系统经延时确认加泵;当系统运行在频率下限时,压力实际值仍高于敲定值,经延时确认减泵。
变频泵转速连续的调节以及工频泵的分组调节相结合,将用户管网中的水压恒定于用户预先设计的压力值,使供水泵组提升的水量与用户管网不断变化的用水量保持一致,达到变量恒压供水的目的。
BY变频恒压供水设备组成方式变频恒压供水设备主要由水泵机组、测压稳压罐、压力传感器、变频控制柜等组成,能始终维持压力表压力(即用户管网水压)等于用户设定值。
可用于一般生活或生产供水。
供水系统组成方式有:1、变频供水设备与市政管网并网恒压供水,在供水压力可满足需要时,自动停运全部水泵。
否则,恒压供水设备起动,增大压力满足用水要求。
2、附加小泵或气压罐,为完全消除小流量或零流量供水电耗,可增加辅助小泵或辅助气压罐,当供水压力低时,自动停运主泵,使小泵或气压罐运行。
循环水泵恒压供水自动控制(课件)

开关型(位式 控制规律 开关型 位式)控制规律 位式
特点:x 是被控变量, p是控制器输出,控制 器输出是一个逻辑量。 冷凝水泵液位控制原理图
p pmax
pmin 0
x
电气控制原理图
比例控制规律
因为
a b = e ∆p
所以
∆p =
b e = KC e a
比例控制规律输入输出 曲线图
△p
控制器输出
恒压供水变频调速控制系统方框图冷却水当用水需求管路水压压力设定值与反馈值的差值pid输出输出至变频器信号变频器频率水泵电机转速供水流量使管路水压趋于稳定db2100恒压供水控制器原理将压力设定信号和远传压力表反馈信号送入控制器pid调节器经比较运算后输出给变频器一个转速调节信号
变频恒压供水自控系统
天津化工有限公司
在用水流量小于一台泵在工频恒压条件下 的流量时,由一台变频泵调速恒压供水; 当用水流量增大,变频泵的转速自动上升; 当变频泵的转速上升到工频(24s),如用水 流量进一步增大时,则由变频供水控制器 控制,自动启动一台工频泵投入运行。 其余各并联工频泵可按相同的原理投入。 为了减小工频泵直接启动时压力过冲及 对管网的冲击,在启动工频泵之前,变 频泵将首先自动降频(20Hz)。
e
被控变量偏差
结论:比例控制就是当被控 变量偏离给定值产生偏差时, 控制器的输出能与偏差大小 成比例变化关系。
积分控制规律
积分控制规律是一个与偏差存在时间关系的控制规律。 积分控制作用的输出变化量∆p与输入偏差e的积分 成正比,其表达式为:
∆p = K I ∫ edt
Tι是积分时间 ( Kι=1 / Tι)
控制泵的出口阀门开度 管道阻力增大,产生大 量的截流损失。 改变旁路回流法 截流损失的同时,系统做无用 功,使总的机械效率降低。 改变泵的转速法 具有降低管道阻力,大 大减少截流损失的效能。
变频技术在恒压供水中的应用变频恒压供水

变频技术在恒压供水中的应用变频恒压供水摘?要阐述了变频恒压供水的原理及系统结构,分析了变频供水设备的性能特点,用实例证明了变频恒压供水的经济性。
关键词变频调速;恒压供水;节能 TM92 A 1673-9671-(xx)071-0186-01随着生活水平的提高和现代工业的发展,加之高层建筑越来越多的走入寻常百姓家,人们对供水的质量提出了更高的要求。
早期的水塔、气压罐、高位水箱等设备,容易形成二次污染,且自动化程度低,供水系统不能随负荷变化改变运行状态,远远不能满足现代人对水质、供水稳定性的要求。
变频恒压供水以其节能、安全、高品质的供水质量等优点,在生活中得到很大的发展和推广。
1 变频调速的原理根据电机原理,异步电动机的转速公式n=ns(1-s)可见,它的调速方式实际上有两类:一类是在电机中旋转磁场的同步速度ns恒定的情况下调节转差率s,包括调压调速、转子串电阻调速、斩波调速和滑差离合器调速等,都属于低效调速,另一类是调节电机旋转磁场的同步速度ns.,根据ns.=60f/p可知,通过改变磁极对数和频率可以实现调速,即变极调速和变频调速,都属于高效率的调速方式。
当异步电机的磁极对数p不变时,电机转子转速与定子电源频率f成正比,因而连续调节电源频率,就可以平滑地调节同步转速,从而调节转子转速。
异步电机采用变频调速时不但能无级调速,而且可根据负载特性的不同,通过适当调节电压与频率之间的关系,使电机始终运行在高效区,并保证良好的运行特性。
异步电机采用变频启动更能改善启动性能,降低启动电流,增加起动转矩。
2 变频恒压供水的系统构成2.1 系统的硬件组成图1所示为本单位二幢11层建筑6楼以上变频恒压供水系统框图。
从图中可以看出,系统硬件构成主要包括变频器VVVF、可编程控制器PLC(或PID调节器)、压力控制器(或压力变换器及远程压力表)及控制柜等组成。
本例中,供水系统用一台变频器控制多台水泵联合协调工作。
由于变频器及PLC具有良好的通信接口,可以方便地与其他系统或设备进行数据交换,可以通过PC机来改变存贮器中的控制程序,可以灵活地满足用户各种数据处理的要求,且随着PLC产品的系列化和模块化,通用性强,可代替性高,因而得到了广泛的推广和使用。
变频器恒压供水系统方案

PLC风光变频器一拖五供水控制系统1.用户现场情况如图1所示,市网自来水用高低水位控制器EQ来控制注水阀YV1,自动把水注满储水水池,只要水位低于高水位,则自动向水箱注水。
水池的高低水位信号也直接送给PLC,作为水位报警。
为了保持供水的连续性,水位上、下限传感器高低距离较少。
生活用水和消防用水共用五台泵,平时电磁阀YV2处于失电状态,关闭消防管网,五台泵根据生活用水的多少,按一定的控制逻辑运行,维持生活用水低恒压。
当有火灾发生时,电磁阀YV2得电,关闭生活用水管网,五台泵供消防用水使用,并维持消防用水的高恒压值。
火灾结束后,五台泵改为生活供水使用。
图1 生活/消防双恒压供水系统示意图现场设备参数如下:型号 80GDL54-14×7流量 54m3/h扬程 98m效率 70%转速 2900r/min电机功率 22KW电机数量 5台3.系统控制要求用户对五台泵生活/消防双恒压供水系统的基本要求是:⑴生活供水时,系统低恒压运行,消防供水时高恒压值运行。
⑵五台泵根据恒压的需要,采取先开先停的原则接入和退出。
⑶在用水量小的情况下,如果一台泵连续运行时间超过1天,则要切换下一台泵,系统具有倒泵功能,避免一台泵工作时间过长。
⑷五台泵在启动时都要有软启动功能。
⑸要有完善的报警功能。
⑹对泵的操作要有手动控制功能;手动只在应急或检修时使用。
4.设备选型(1)风光JD-BP32-XF型供水变频器JD-BP32-XF型是山东新风光电子科技发展有限公司推出的专用供水变频器,使用空间电压矢量控制技术适用于各类自控场合。
在恒压供水中可以采用这类变频器。
JD-BP32-XF型变频器除具有变频器的一般特性外,还具有以下特性:水压高、水压低输出接口,变频器运行上限、下限频率(可以任意设定),可以方便地进行双压力控制,内置智能PI控制,以上功能非常适用于供水控制要求。
在本例中选用JD-BP32-22F(22KW)风光供水变频器拖动用户水泵。
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案例5.4__变频水泵恒压供水装置1.概况:近年来由于城市建设飞速发展,高层楼宇大量涌现,居民用水矛盾日益突出。
如采用水箱供水存在水压不稳、二次污染和耗能等问题。
随着PLC控制和变频技术的发展,变频恒压供水逐步为大家认可。
变频恒压供水目前国家尚无标准。
因此变频恒压供水系统的构成各不相同,一般按用户要求进行生产。
通常控制采用PLC, 调速采用变频器, 用压力变送器作为管网压力采样和反馈信号与压力设定信号进行比较,经过PID调节器运算,它的输出作为变频器频率给定,从而调节电动机的转速,使管网压力维持恒定。
一台变频器可以控制二台或多台水泵。
在本实例中,因考虑到本系统的使用环境是居民大楼,用水量需根据季节变换和气温变化经常要进行调整。
而控制室为无人值守,操作者是一般物业人员,要求系统工作可靠,操作简单。
因此对系统的总体设计中采用PLC来对水泵的开、关和切换进行控制及对故障进行处理;使用PID调节器来实现闭环控制,而水泵的驱动则采用变频器,变频器工作在开环运行状态,由PID调节器的输出(4~20mA电流)作为变频器的频率给定信号。
供水管网中的压力则通过压力变送器转换为4~20mA的电流信号反馈到PID调节器。
压力给定信号在调节器面板中以键盘设置。
系统的控制方框图如图4-1所示。
水泵房的现场照片和控制柜外形照片分别见图4-2和图4-3,图4-2 水泵房现场照片图4-3 恒压供水系统电气控制柜外形图本系统在正常工作时只须二台泵,另一台作为备用泵。
考虑到三台泵应均衡使用,故不设备用泵,而改为三台泵轮流工作制。
如大楼居民用水流量少时,用一号泵作变频运行,电动机低速运行。
当用水流量增加造成管网压力降低,压力变送器输出信号减小,使PID调节器输出信号增加,从而使变频器输出频率增加,使电动机升速,管网压力随之增加。
PID调节器调节压力的过程如下:PID调节器的给定量P g恒定,当用水流量增加时,供水能力Q G小于用水流量Q u,则压力降低,压力反馈信号P F↓→偏差信号△P=(P g—P F)↑→变频器输出频率f↑→电动机转速n↑→供水能力Q G↑→直至压力大小回复到目标值,供水能力与用水流量重新达到平衡(Q G=Q u)时为止。
如果变频器输出已经达到水泵额定频率,且经过一定时间后管网压力仍小于设定值,说明只用一台水泵供水能力还不够,则通过PLC控制一号泵改为工频运行,接通二号泵并由变频器控制,使管网压力继续上升直到达到压力平衡。
当用水流量下降使压力升高时,通过PID调节器的调节作用使变频器输出频率降低,二号泵转速下降。
即用水流量减小,使Q G>Q u时,则P F↑→(P g-P F) ↓→f↓→n↓→Q G↓→Q G=Q u,又达到新的平衡。
如果变频器输出频率下降到下限值,管网压力仍大于设定值,说明用不到两台泵同时工作,则通过PLC控制一号工频泵停止工作,剩下二号变频泵低速运行,维持管网压力。
当用水流量又增加使压力下降时,变频器输出频率又上升;如果输出频率达到额定,而管网压力仍小于设定值,则二号泵转为工频泵,接通三号泵并由变频器控制,使管网压力上升最终达到压力平衡。
根据管网压力的变化,三台泵的工作状况可以轮流切换。
本系统的控制电路电气原理图如附图4-4所示。
电气原理图中所用元器件清单见表4-1表4-1 元器件清单2. 变频器采用三菱公司风机、水泵专用型FR-F540系列变频器,容量11kW。
由于采用外围PID调节器,因此对变频器性能要求不高,采用其它型号变频器均可。
端子接线图如图4-5所示。
参数设置见表4-2所示:表4-2 FR-F540系列变频器参数设置注:其它参数为出厂设定值。
3. 数字式多功能PID调节器(PXR5)该调节器系日本富士电气公司产品。
它可以作为温度、压力、流量等控制仪。
它具有使用方便、体积小(相当于一只中间继电器大小)、价格低和功能强等优点。
PXR5的各接线端子如图4-6所示,实际接线时,接线端子在调节器背面,通过螺钉与导线连接。
本实例中,在上图中确定电源端子11,12为100~240V AC;控制输出1端子31,32为电流输出;测量值输入端子35,36为电流/电压输入,并应在端子35,36之间并接250Ω电阻;报警AL1输出端子7,8为常开触点。
据此,可画出PXR5与PLC、变频器之间的连接图如图4-7所示:在图4-7中,管网压力通过压力变送器输出4-20mA电流信号送到PXR5的输入端,作为反馈值。
压力变送器采用宝鸡华水自动化工程有限公司生产的HSA变频专用压力变送器,型号为PB-DA-2YA,量程为0~1.0MPa,输出信号为4~20mA。
PB-DA-2Y系列产品是一种新型的压力变送器,广泛应用于冶金、电力、自来水、化工和石油等工业现场,实现远程监控和控制。
PB-DA-2Y系列产品采用德国AMG 公司传感器及专用变送器用集成电路,传感器部件为光刻箔式电阻应变计。
它设计新颖独特,工艺先进,信号输出稳定,信号输出精度达1.0级,表面指针精度为1.6级。
使用环境温度为-20℃~45℃,相对湿度不大于80%。
仪表接线为三线制:黑色――电源正极;红色--输出正极;兰色-公共负极。
接头螺纹选用ZG1/2,与管道直接相接。
该压力变送器外形如图4-8所示。
本例中,压力变送器安装在水泵出水口的管道上,如图4-9所示。
图4-8 压力变送器外形图图4-9 压力变送器安装图该调节器的参数分为三组,可以根据不同要求分别设置,这3组参数的分类及各参数的定义分别如表4-3、表4-4、表4-5所示。
在需要设置其中的有关参数时,按住SEL键保持1秒(或2秒、3秒),就可分别进入第一组(或第二组、第三组)参数的设定状态,使用∧或∨键可以在本组参数中选择需要设置的参数并进行修改。
当该组参数设置完成后,按SEL键2秒钟,就可返回工作状态,可继续进入其它参数组进行设置,也可保持在工作状态开始进行控制。
在本实例中,是将该调节器作为压力调节使用的,不需要较复杂的多段升温、保温的程序,只需使其进行简单的PID运算即可,因此需设置的参数不多。
本例中所设置的参数如下:(1)运行控制参数Stby(第一组)参数Stby 可以使仪表在控制待机状态和控制运行状态(即工作状态)之间切换。
设置STby=ON则为待机状态,此时可以进行参数设置,但控制和报警都无输出;Stby=OFF为运行状态,控制及报警功能正常进行。
在此状态下也可通过SEL键进入参数设定状态。
(2)报警1动作值参数AL1、A1-L、A1-H(第一组)这3个参数都是对报警1的动作值进行设置的。
AL1是设定值;A1-L是报警1下限值;A1-H是报警1上限值。
要根据所用的报警方式的不同,在这3个参数中进行选用。
例如报警方式是高低限报警时,即测量值超出高限或低限要报警,在高、低限之间不报警,就要分别设置A1-H和A1-L;而若使用高(或低)报警方式,即测量值超出高限(或低限)时报警,低于高限(或高于低限)时不报警,就只要对AL1设置即可。
本例中使用高报警方式,因此设置AL1=10,即压力测量值超出给定值10%时报警。
(3)控制方式参数CTrL(第二组)可设置3种控制方式:PID控制、模糊控制及PID自整定方式。
本例选用PID控制方式,因此设置CTrL=PID。
(4)输入信号代码P-n2(第二组)PXR系列温度控制器允许使用热电阻或热电偶测量温度,也可直接输入1~5V直流电压或4~20mA 直流电流。
各种不同的输入信号以不同的代码来表示,如表4-6所示。
本例中用4~20mA直流电流输入,因此设置P-n2=16。
(5)小数点位置设定P-dP(第二组)当输入类型设定为4~20mA电流后,仪表已规定显示形式为百分比,显示范围为0%~100%,即显示为0~100。
显示1即代表4~20mA量程的1%。
由于输入电流是由压力变送器输出的,压力变送器量程为0~1Mpa,对应输出4~20mA电流,则量程的1%就对应0.01Mpa。
而压力值0.01Mpa近似为0.1kg/cm2,因此设置小数点位置为1位,即参数P-dP=1,这样当显示1%时显示的形式就变为0.1,可近似看作为0.1kg/cm2的压力值。
(6)设定报警1动作模式ALM1(第二组)PXR5系列调节器具有31种报警方式,可通过对参数ALM1设置不同的报警代码来指定。
各种报警动作的模式如表4-7和表4-7(续表)所示:在表4-7中,报警代码分为标准报警代码和双报警代码。
在标准报警代码中,报警动作的方式是当测量值超过参数AL1(在表32-7的作用图中以ALn 表示,n=1、2,本例所选型号只有1个报警,无AL2,故n 只能取1)的设定值时报警输出触点接通(绝对值报警模式);或当测量值超过给定值SV 一定的偏差(偏差即参数AL1的设定值)时报警输出触点接通(偏差报警模式)。
标准报警模式中只用到AL1一个参数。
而在双报警代码中,报警动作的方式是当测量值超过高限或低限时或超出SV 的上、下偏差时报警触点动作,要用到参数A1-L 和A2-H 来分别设定低限(下偏差)和高限(上偏差)。
本例采用的报警方式是上偏差报警,故设置参数ALM1=5。
因设定AL1=10,所以本例中报警输出动作是在实际管网压力超出给定值SV 的10%时发生。
(7)P、I、D运算数值设置(第二组)本调节器的主要任务是对管网压力进行PID控制,为了使压力的变化平稳,当用水量出现波动时调节器要及时作出响应,使管网压力尽快满足用水量的需要,同时又不能出现过大的超调量,因此要将P、I、D参数设定为最佳状态。
在设置PID参数时,需注意的是,在变频器中,内置PID调节功能的“P”参数,是直接预置比例增益Kp。
而在专用的PlD调节器中,比例增益的大小常常是通过“比例带”来进行调节的(PXR5中即是)。
本实例中只使用PI控制,未使用微分控制,设置参数D=0,参数P和I 在调试中整定。
(8)SV设定范围Sv-L和Sv-H(第三组)参数Sv-L和Sv-H分别用于指定给定值设置范围的下限和上限。
当在参数P-n2中设定输入信号种类是4~20mA电流时,已规定SV和PV显示的单位是百分比,显示范围为0%~100%,因此Sv-L和Sv-H 的数值范围必须在0~100之间。
本例要求压力值在0~1Mpa之间可任意给定,因此设置Sv-L=0,Sv-H=100,使SV设定范围为0%~100%。
4.PLC及控制程序的编写(1)PLC的选用及输入/输出端口的分配在本实例中,PLC用于对变频器的运行、停止进行控制,并负责三台电动机的切换。
PLC选用三菱公司的FX系列,型号为FX2N-48MR,继电器输出,输入点24点,输出点24点。
PLC的接线图参见附图4-4,其I/O分配表如表4-8所示:表4-8 输入/输出分配表(2)控制程序的分析本例的梯形图如图4-10所示。