森兰变频器在循环水供水系统中的应用

变频节能及软起动系统森兰变频器在循环水供水系统中的应用冉隆毅(重庆化工职业学院,重庆400020)摘要:介绍森兰变频器在循环水供水系统中的应用， 实现了能耗的节约以及故障的自动切换。关键词:变频器;控制;水泵;PLCSL ANVERT Inverter Applied in Circulating Water Supply SystemRAN Long-yi(Chongqing Chemical Industry Vocational College, Chongqing 400020, China)Abstract: The SLANVERT inverter applied in circulating water supply system is introduced. The purposes of energy sav-ing and auto-switch of malfunction are implemented.Keywords : inverter ;control; water pump;PLC1循环水供水系统的工艺流程及控制方案.屏设置的压力经过PID运算,通过控制变频器的输出某公司循环水供水系统采用变频器调速控制电频率来调整水泵电机的转速,以保持水压的恒定。检测动机,可全自动运行,无人值守,可靠性高。变频调速到的水位信号被传输到PLC,以此判定水位的高低和供应方式中,电机的转速可根据管网里的物质流量的开启水源的多少。在触摸屏显示器和上位机上可以变化而发生变化,明显节省电力;变频调速电机用于显示各个电机的电流、频率、水位、水压、工频和变频水泵起动时为软起动，减少了对水泵及电网的冲击;运行的时间以及各泵的行状态。系统控制框图如图2多台水泵采用的是先投入、先退出的运行方式,确保所示。了每台水泵的运行时间相同,能够有效延长泵的使用上位机-PLC一交额器水泵寿命;变频调速闭环供应方式确保管网压力恒定,减变送器一水池少了物质的损耗。图1为循环水工艺流程。图2控制系统框图「 AC380V2循环水供水系统工作原理变額器变锁器触核屏H上位拥该系统具有手动和自动两种运行方式。2.1手动运行方式交流接触器到各Lc手动运行方式只在系统出现故障时使用。2.2自动运行方式2.2.1起动程序蓄水池系统自动运行时，首先检测4台泵是否有故障,如果1#泵出现故障,则通过触摸屏修改该水泵的状图1循环水工艺流程图态,把1#泵设为故障状态,则系统起动时,自动不起动1#泵。其次检测蓄水池水位,如果符合要求,1#泵在供水系统的蓄水池中安装水位变送器,在总出也无故障,开始起动真空泵抽真空。如果满足要求,则水管安装压力变送器和流量变送器，检测出水位、压1#泵变频交流中国煤化工器连通,同时力和流量,将其转换成4~20mA的信号,输入到PLC打开1#泵的电THCNMH Gl频率从0开的模拟量输人模块。将检测到的压力信号和通过触摸始上升,如果压刀不够,则上开到50 Hz,延时后,自动将1#泵切换到工频,再起动2#泵,依次类推,直到出收稿日期:2011-11-15水压力达到设定压力。自动化应用|2012i2期|35变频节能及软起动系统2.2.2水泵切换程序3.1主电路电源端子R.S.T流量传感器检测流量大小，如果出水量减少,出输人电源通过断路器(MCCB)或带漏电保护的断水压力过大,则PLC控制变频器的输出频率,减少出路器连接至主回路电源端子R、S、T,断路器的额定电水量来稳定出水压力。如果变频器的输出频率为.流为变频器额定电流1.5~2倍，电源连接不需要考虑20Hz, PLC开始计时，如果出水压力降低，则放弃计相序。输人电源通过一个交流接触器主触点连接至变时。如果出水压力一直高于设定压力,到一定时间后,频器,变频器的故障常在常闭触点30B、30C连接到交则根据先投先停的原则,PLC先关闭正在运行的投入流接触器的线圈电路中,在变频器故障时,切断电源,时间最长的泵的电磁阀,再关闭该泵,直到出水压力防止故障扩大。达到设定值。3.2变频器输出端子U.V.W2.2.3起动小功率泵输出端子U.V .W按正常相序连接至三相电动该公司生活用水时段性很强。4台水泵中,1~3#机。如运行命令和电动机的旋转方向不一致,可任意泵功率为75kW ,4#泵为45kW。在用水低谷时,- -台更换U.V.W三相中的两相连接线。45kW的小功率泵就足可以保持供水压力。此时,可以3.3 直流电抗器连接用端子P1.P+通过变频运行4#小功率水泵,使其工作在低频状态,P1、P+用于连接直流电抗器，直流电抗器按变频就可以维持供水系统的水压稳定。器容量配用。其上有短接片,连接直流电抗器时,应取2.2.4远程控制和故障诊断去短接线。但是一般不使用直流电抗器时,必须短接该控制系统采用RS- 485连接方式,通过PLC的P1和P+。通信模块CP340向设在监控室的上位机发送信息。在3.4变频器接地端子PE上位机上发现有故障,如蓄水池水位过低,循环水不为 了安全和减少噪声，防止电击和火警事故,接能正常供应时,可以开启多个水源井,以提高蓄水池地端子必须良好接地，接地电阻要求小于102。 多台水位,防止水位过低造成水泵干抽现象。系统的上位变频器接地时不能使接地线形成回路。机可以由专人监控,当出现故障,而现场人员又无法3.5控制回路端子解决时,可通过远程控制功能,换用另一套系统运行。多功能继电器输出端子30A、30B、30C,30A为常3循环水变频器调速水泵接线及变频器参数开触点,30C为常闭触点,30B为转换触点，继电器动作时,常开触点30A.30B闭合,常闭触点30B.30C断设置开。端子选用AC220V/1A,防止电压过小产生误动作,SB61C+系列变频器变频调速水泵接线图如图3干扰正常使用。设定7个外控端子其中的3个功能分所示。别为正(FWD)、反(REV)转输入、自锁控制输人EF,直值电抗器设定运转给定方式F004=1 (外控端子控制)。设定PPF006=0,短接FWD与COM,电动机正转,短接REV与变顿器COM,电动机为反转,同时短接或断开FWD、REV与COM,电动机停止;设定F006=1,短接FWD与COM,30B-器输出端千电动机正转,同时短接FWD、REV与COM,电动机反出二)多功国。转，短接REV与COM或同时断开FWD、REV与COM,电动机停止;设定F006=2,短接EF与COM,短接FWD与COM一下再断开,短接REV与COM电动HK32机反转，断开REV与COM电动机正转，断开EF与CowKI口AC220VCOM电动机停止。外控模拟信号输人端子VR1、IR1 VR2、IR2,模拟输入信号以cNn为参老控地奕频 器通过内置RS-LI .12 .13-中国煤化工485通信1x2^ K22\K21\ K2K3I\ K4设YHCN M H G_2,，为外部模拟量给四定。停止/复位键选择F005=4,为急停有效,故障复位2。图3变频调速水泵接线图(下转第72页)36 | www.chinacaaa.com自动化应用传感检测及物联网系统度和直管段均不符合常规弯管流量计的测量要求,但(1)该电站应用中流体的各项工艺参数较高。管设计认为仍然可以进行测量,这主要通过实流标定和道内充满了高温高压的流体,温度和压力的波动将导流量修正方法来实现。致流体密度的变化,直接影响测量的参数,在应用中3.2取压口设置的对比虽然对温度压力进行了补偿,但补偿的数值必然有误常规弯管流量计的取压口一般设置在90°弯管的差，,同时补偿也只能减少误差。45°断面.上，且取压口中心处于曲率半径所在的平面(2)该电站应用中弯管流量计取压口所处的断面上，这是由于450断面的流体较稳定，内外差压也最并不是最理想的测流断面。取压口所处的断面对流量大,是最理想的测流断面选择。而三门核电反应堆一测量精度带来- .定影响,虽然影响较小,但对于高精回路流量测量的弯管流量计取压口设置有别于常规度测量要求,此影响不可忽略。弯管流量计，热管段弯管的取压口中心设置在22.5°4结语弯管断面与曲率平面成30°夹角相交处，冷段管路的取压口中心设置在44.12°弯管断面与曲率平面相交三门核电站一路回流量测量中应用的弯管流量处,两者均不是设置在弯管弯度的中间断面处。有关计和常规弯管流量计区别非常明显.其应用更具灵活研究结果表明:当弯径比和管径一定时,在取压断面性,对工艺管道的布局要求不高,这对拓宽弯管流量弯管角度从22.5*~67.50之间,流量系数随流量的变化计的应用领域很有借鉴意义。很小,基本为一常数。由此可见,反应堆一回路流量测参考文献量的取压口设置虽然有别于常规弯管流量计,但对流[1]朱磊.弯管流量计水流特性的数值模拟及流量系数的量测量影响较小。试验研究[D].西安:西安理工大学,20083.3测量精度的对比[2]李志,王池.弯管流量计标准化[].河北理工学院学报，常规弯管流量计的测量精度一般可以达到+0.2%26(4):19-23~+0.1%，而在该电站应用中设计精度为热管段+1.5%[3]吴天一.弯管流量计及其应用[].自动化仪表,19(19):和冷管段+1.2%,设计精度相对低的原因为:25-26(上接第 36页)消除水锤效应,尽管成本较高,但在大中型供水系统FWD/REV运行模式设定F006=0，为FWD/REV两线仍得到广泛的运用。制1。电动机停车方式F007=0,为减速停车。电机台数5变频器的选择及其安装F824=4,为- -拖三加起动模式。该系统选用SB6IG+型全能矢量控制变频器.37~4电机变频控制工作状态110kW的电动机。变频器要求在- -50C~40C、湿度低变频器直接一拖多起动时,变频器拖动一台固定于90%的环境下工作。安装现场要求:无腐蚀、易燃易电机变频运行,当变频器运行到切换频率上限时,如爆气体、液体,无灰尘、漂浮性的纤维及金属颗粒,安果压力低于设定压力，控制软起动器起动一台主电装基础坚固无振动，避免阳光直射,无电磁干扰。变频机,当电机正常运行后,将其切换到工频运行,变频器器内部装有冷却风扇以强制风冷,为了使冷却循环效检测压力,如果压力仍然低于设定压力,变频器升频果良好,必须将变送器垂直安装,与相邻的物品和挡运行附属电机,直至几台主电机全部起动，变频器以板必须保持足够的空间。切换频率上限运行。反之几台电机全部工频运行,如果压力高于设定压力,变频器降频运行,当变频器运[1]陈伯时.电动拖动自动控制系统(第3版)[M].北京:机行到切换频率下时,如果压力高于设定压力,将运行时械工业出版社间最长的工频电机停止,变频器升频运行--段时间后,[2]姚福强.基于PLC和变频器串行通信的变频恒压供水检测压力,如果压力高于设定压力,变频器降频运行,系统[J]L微计簋机信息2004 (8)直至全部工频电机停止。变频器运行低于切换下限时，[3]王占中国煤化工用例集[M].北京:科如果设定值为0,变频器以切换频率下限运行;如果设学出版HCNMHG定值为1,变频器停止。[4]陈少波带PID功能的变频器在恒压供水中的应用[刀..这种方式冲击电流小，对电网基本无影响,可以自动化与仪表,2000,(1)72 I www.chinaaa.com |自动化应用