變頻器的資料

變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置，變頻器（圖2）能實(shí)現(xiàn)對(duì)交流異步電機(jī)的軟起動(dòng)、變頻調(diào)速、提高運(yùn)轉(zhuǎn)精度、改變功率因數(shù)、過流/過壓/過載保護(hù)等功能。萊蕪專業(yè)做各種恒壓供水系、概述恒壓供水是指在供水網(wǎng)中用水量發(fā)生變化時(shí)，出口壓力保持不變的供水方式。供水網(wǎng)系出口壓力值是根據(jù)用戶需求確定的。傳統(tǒng)的恒壓供水方式是采用水塔、高位水箱、氣壓罐等設(shè)施實(shí)現(xiàn)的。隨著變頻調(diào)速技術(shù)的日益成熟和廣泛應(yīng)用，利用變頻器、PID調(diào)節(jié)器、單片機(jī)、PLC等器件的有機(jī)結(jié)合，構(gòu)成控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)水泵的輸出流量，實(shí)現(xiàn)恒壓供水。該技術(shù)以在供水行業(yè)普及。變頻恒壓供水系統(tǒng)主要特點(diǎn)：1、節(jié)能，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)電20%-40%，能實(shí)現(xiàn)綠色用電。2、占地面積小，投入少，效率高。3、配置靈活，自動(dòng)化程度高，功能齊全，靈活可靠。4、運(yùn)行合理，由于是軟起和軟停，不但可以消除水錘效應(yīng)，而且電機(jī)軸上的平均扭矩和磨損減小，減少了維修量和維修費(fèi)用，并且水泵的壽命大大提高。5、由于變頻恒壓調(diào)速直接從水源供水，減少了原有供水方式的二次污染，防止了很多傳染疾病的傳染源頭。6、通過通信控制，可以實(shí)現(xiàn)無人值守，節(jié)約了人力物力。二、傳統(tǒng)定壓方式的弊病1、管理不便、因與大氣連通易引起的管道腐蝕；2、由于水箱內(nèi)微生物、藻類孳生，還可能對(duì)系統(tǒng)造成二次污染，所以每年定壓水箱都需定期維護(hù)，并由衛(wèi)生防疫部門檢驗(yàn)；3、定壓水箱需占用較大空間，需要專門的地點(diǎn)來放置；4、高位定壓水箱系統(tǒng)的控制靠投入泵的臺(tái)數(shù)來調(diào)節(jié)，但這種調(diào)節(jié)方式不能做到供水量和用水量的最佳匹配，水泵長期偏離高效區(qū)工作，效率低下；5、系統(tǒng)頻繁的起停泵，對(duì)水泵、電機(jī)及開關(guān)器件都會(huì)縮短使用壽命；6、使用高位水箱供水，在系統(tǒng)流量較大時(shí)，管網(wǎng)壓力會(huì)有較大的變化，造成部分用戶資用壓頭不夠，出現(xiàn)諸如流量不足、冷熱不均等情況；7、在供水泵的選型上，設(shè)計(jì)人員為了提高系統(tǒng)安全系數(shù)，電機(jī)選型都較大；在用水負(fù)荷較小或低區(qū)采用減壓閥、節(jié)流孔板等來調(diào)節(jié)剩余水頭時(shí)，大量的能量消耗在閥上，都造成電能的浪費(fèi)。三、變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備的主要應(yīng)用場合1、高層建筑，城鄉(xiāng)居民小區(qū)，企事業(yè)等生活用水。2、各類工業(yè)需要恒壓控制的用水，冷卻水循環(huán)，熱力網(wǎng)水循環(huán)，鍋爐補(bǔ)水等。3、中央空調(diào)系統(tǒng)。4、自來水廠增壓系統(tǒng)。5、農(nóng)田灌溉，污水處理，人造噴泉。6、各種流體恒壓控制系統(tǒng)。四、恒壓供水技術(shù)實(shí)現(xiàn)其中，Q1和Q2表示相應(yīng)于n1和n2的水泵的出水量。因此在維持水泵壓力恒定的條件下，通過調(diào)整水泵機(jī)組的轉(zhuǎn)速從而調(diào)整水泵的出水量，就可以大大節(jié)約電機(jī)所消耗的功率而達(dá)到節(jié)能的目的。據(jù)統(tǒng)計(jì)大多數(shù)水泵實(shí)際平均供水量只是額定值的70%~80%，當(dāng)供水量分別為額定值的100%、90%、80%、70%時(shí)，水泵的轉(zhuǎn)速和功率與額定值之比將如下表所示：Q/Q0n/n0N/N0100%100%100%90%90%72.9%80%80%51.2%70%70%34.3%一般的說，變頻調(diào)速恒壓供水方式用于生活供水，節(jié)電效率很高，可達(dá)50%，用于工業(yè)供水則在30%～40%之間。對(duì)于郊區(qū)或農(nóng)村用水量變化大的用戶，變頻調(diào)速恒壓供水方式更加優(yōu)越。摘要隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們對(duì)供水質(zhì)量和供水系統(tǒng)可靠性的要求不斷提高，再加上目前能源緊缺，利用先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)、控制技術(shù)以及通訊技術(shù)，設(shè)計(jì)高性能、高節(jié)能、能適應(yīng)不同領(lǐng)域的恒壓供水系統(tǒng)成為必然趨勢。本設(shè)計(jì)是針對(duì)居民生活用水/消防用水而設(shè)計(jì)的。由變頻器、PLC及PID調(diào)節(jié)器組成控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)水泵的輸出流量。電動(dòng)機(jī)泵組由三臺(tái)水泵并聯(lián)而成，由變頻器或工頻電網(wǎng)供電，根據(jù)供水系統(tǒng)出口水壓和流量來控制變頻器電動(dòng)機(jī)泵組之間的切換及速度，使系統(tǒng)運(yùn)行在最合理的狀態(tài)，保證按需供水。本文介紹了采用PLC控制的變頻調(diào)速供水系統(tǒng)，由PLC進(jìn)行邏輯控制，由變頻器進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)。在經(jīng)過PID運(yùn)算，通過PLC控制變頻與工頻切換，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)自動(dòng)調(diào)節(jié)恒壓供水。運(yùn)行結(jié)果表明，該系統(tǒng)具有壓力穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速；恒壓供水；PID調(diào)節(jié)；PLCABSTRACTWiththerapiddevelopmentofsocialeconomy,itdemandsthebetterofwatersupply'squalityandreliabilityofwatersupplysystem.Meanwhileenergyresourcesareseriouslylack.Soitisinevitabletendencytodesignwatersupplysystemwhichhashighfunctionandsavesonenergywell,withhelpofadvancedtechniqueofautomation,controlandcommunication.Atthesametimethissystemcanadaptdifferentwatersupplyfields.ItisveryimportantoftheWaterSupplySysteminConstantPressureforthewatersupplyinindustrialandcitizenexistence.Itisconsistofthevariablefrequencyandspeedregulation,PLC,PIDcontrolsystemforthecontrolsystem.Itcontrolstheoutcomeofthepumps.Thegeneratorpumpsareconsistofparallelthreepumps,andthepowercomefromvariablefrequencyandspeedregulationorpowergrid.Accordingtothewatersupplyofconstantpressure’soutcomewaterpressandflux,thecontrolsystemcontrolthevariablefrequencyandspeedregulation,parallelpumps’speedandcutover,causethesystemmoveinthebestrationalsituation,assureaccordingtowantssupplywater.Thisdesignhasmanymeritssuchassaveenergy.Inthispaper,thecontrolprincipleofVVVFproviding-watersystemisintroduced,PLCisusedtocarryonlogiccontrolandinverteredtomodulatepressure．ThroughPIDcontrolprinciple.WerealizeClosed-loopcontrolinVVVFProviding-waterSystem.Theresultindicatesthatthesystemhasthestablepressure,simplestructure,andreliablework.Keywords：variablefrequencyandspeedregulation；watersupplyofconstantpressure；PIDcontrolsystem；PLC目錄摘要……………….…..IABSTRACT……………..II1緒論……………….…..11.1變頻恒壓供水產(chǎn)生的背景和意義……….………11.2變頻恒壓供水系統(tǒng)的國內(nèi)研究現(xiàn)狀…….………31.3課題來源及本文的主要研究內(nèi)容……………….………………41.4本論文中所做的工作…………….錯(cuò)誤！未定義書簽。2恒壓供水系統(tǒng)的基本構(gòu)成……………...……………63變頻器和壓力傳感器……………...…83.1變頻器的基本結(jié)構(gòu)………………83.2變頻器的分類及工作原理……..113.3變頻器的操作方式及使用………..……………123.4變頻器硬件選擇………………..133.5壓力傳感器……………………..144PLC選擇及應(yīng)用………….…………164.1PLC在恒壓供水泵站中的主要任務(wù)……………….…….……164.2PLC模擬量擴(kuò)展單元的配置及應(yīng)用……..……164.2.1模擬量輸入模塊的功能及與PLC系統(tǒng)的連接………….174.2.2模擬量輸入模塊緩沖存儲(chǔ)器（BFM）的分配…….….…174.2.3模擬量輸出模塊的功能及PLC系統(tǒng)連接…………...…194.2.4模擬量輸出模塊的偏置、增益及分配……………..….…215PID控制器的設(shè)計(jì)………...………225.1PID控制算法及特點(diǎn)………...…225.2PID參數(shù)整定的相關(guān)原則…………...…………245.3PID指令的使用注意事項(xiàng)………………...……255.4PID回路類型的選擇……...……265.5正作用或反作用回路…………..266系統(tǒng)的設(shè)計(jì)…….……286.1系統(tǒng)要求…………………..……286.2控制系統(tǒng)的I/O及地址分配……286.3PLC系統(tǒng)選型……………..……306.4電氣控制系統(tǒng)原理圖…………………..………306.4.1主電路圖……………………306.4.2控制電路圖……...…………326.5系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)…………..………346.5.1由“恒壓”要求出發(fā)的工作泵組數(shù)量管理………………346.5.2多泵組泵站泵組管理規(guī)范……………….346.5.3系統(tǒng)流程圖設(shè)計(jì)……………346.5.4程序的結(jié)構(gòu)及程序功能的實(shí)現(xiàn)….………...366.5.5系統(tǒng)的運(yùn)行分析……………..……………..38致謝………………