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基于S7-200PLC的控制的变频恒压供水系统设计

来源:用户分享 时间:2025/8/17 13:20:27 本文由loading 分享 下载这篇文档手机版
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·采用动态转矩矢量控制,结合富士专有的AVR,实现低转速(1HZ)运行时的转速脉动比以前机种减小1/2以上 3. 优良的环境兼容性

采用低噪声控制电源系统,大大减小对周围传感器等设备的噪声干扰影响 标准装有连接抑制高次谐波电流的DC电抗器端子 连接选件EMC滤波器后能符合欧洲EMC指令 4. 节能功能的提高

标准设有风机、泵等最佳自动节能运行方式。采用使电机损耗降至最小的新控制方式,取得更好的节能效果

5. 更方便使用的键盘面板

标准设有复写功能,能方便地将1台变频器的功能码数据复写至其他变频器 可选择三种语言(中、日、英),便于国内外配套使用 可简单地由面板或外部信号进行点动(JOG)运行操作 使用延伸电缆选件(CBIII-10R-..可简单)地实现远程操作 6. 符合国际标准

标准系列符合适用于欧洲地区、北美地区和加拿大地区的CE、TUV(22KW以下)、UL、CUL 规格。

各种通信功能

标准内装RS485接口, 由此可由个人计算机向变频器输入运行命令和设定功能码数据等。 设有万用DI/DO功能,输入/输出端子状态能传送至上位机受其监控,简化FA系统 可连接现场总线:Profibus-DP、 Interbus-S 、 Device Net、 Modbus Plus(选件)等 7. 丰富的实用功能

用于风机、泵等:PID控制功能、变频器风扇ON/OFF功能、商用电切换顺序

用于搬运、传送设备:可选择预设16种速度运行、程序运行(7步,每步最长6000S,可连续、单循环或单循环终结速继续运行) 8. 无冲击瞬停再起动运行

采用富士独自开发的变频器频率追踪(引入运行)功能,变频器可瞬时停车后跟踪再起动 保护功能的充实

能设定电子热继电器的热时间常数,因此可适用各种电机 设有输入缺相保护,防止电源断线损坏变频器 能用PTC热敏电阻保护电机 9. 丰富的维护功能

面板能显示和确认运行状态、输入/输出状态和跳闸时的详细参数,由此能较易进行异常原因分析和提出对策

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I/O端子检查功能 主电路电容器寿命 累计运行时间记录、显示 运行状态监视 跳闸时详细数据记录 10. 其他功能

1.5KW以上标准装有控制电源辅助输入电路,断开主电源时能保持异常输出信号 接点输入控制端子(9点)、开路集电极晶体管输出(4点)、继电器输出(1点)

设有主动驱动过程,判断变频器负载状态,为防止跳闸、自动延长加速时间、继续加速运行保证强有力而不跳闸的加速过程

负载过大的场合可选择变频器不跳闸继续运行(防失速)或跳闸停止运行

3) 使用过程中的注意事项;

(*1)额定输出电压按440V计算,电源电压降低时,额定容量亦下降。 (*2)不能输出比电源电压高的电压。

(*3)驱动低阻抗的高频电动机等场合,允许输出电流可能比额定值小。

(*4)当电源电压大与380/398V/50Hz、380/430V/60Hz时,必须切换变频器内部的分接头。 (*5)3相电压不平衡率大与2%时,应使用功率因数改善用直流电抗器 (DCR) (*6)按JEMA规定的标准负载条件(相当标准适配电动机85%负载)下的试验值。 (*7)按富士电机公司规定条件下的计算值。

(*8)按标准适配电动机负载和使用直流电抗器(DCR)(≤55KW为选件)条件下的数据。 (*9)为了保护变频器,对应周围温度和输出电流情况,载频有时会自动降低。 (*10)设定0.1时,起动转矩能达到50%以上。

(*11)标准适配电动机场合(由60Hz减速停止时的平均转矩,随电动机的损耗而改变。

2.5系统工作过程

根据现场生产实际提供的用水量,本系统选择三台5.5KW的小泵(具体选型计算过程见后),选择自动方式运行时,三台水泵,一台水泵作第一级变频运行,另二台作变频备用泵。当第一台变频泵达到工频运行,达不到压力要求时,切换至工频,第二台备用泵变频启动。当第二级变频泵达到工频运行,达不到压力要求时,切换至工频,第三台备用泵变频启动。停泵时依次停第一、二级泵。选择手动方式运行时,可以根据实际的用水量手动控制投入电机的运行台数(手动状态下投入运行的电机都是

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工频运行的)。

分析自动控制系统的机组Ⅰ(1#、2#、3#水泵电机)工作过程,可分为以下五个工作状态:1) 1#电机单独变频起动;2)1#电机工频运行,2#电机变频运行,3#电机停止运行;3) 1#电机工频运行,2#电机工频运行,3#电机变频运行;4)3#电机变频运行,2#电机工频运行,1#电机停止运行;5)3#电机变频运行,1#、2#电机停止运行;一般情况下,水泵电机都处于这五种工作状态之中,当源水的水位发生变化时,管网压力也就随之变化,五种工作状态就要发生相应转换,因此这五种工作状态对应着五个切换过程。 1.切换过程Ⅰ

由1#电机变频起动运行转变到1#电机工频运行,2#电机变频运行。

系统开始工作时,出水口压力达不到压力要求时, KM1得电,1#电机先接至变频器输出端,变频器对拖动1#泵的电动机采用软起动,1#电机起动,运行一段时间后,随着运行频率的增加,当变频器输出频率增至工频f0(即50HZ),压力传感器压力未达到设定压力, KM1失电,1#电机自变频器输出端断开,KM2得电1#电机切换至工频运行。接着KM3得电,2#电机接至变频器输出端, 2#电机开始软起动,运行一段时间后, 2#水泵电机工作在变频状态。从而实现1#水泵由变频切换至工频电网运行,2#水泵接入变频器并启动运行,在系统调节下变频器输出频率不断增加,直到水泵出水口压力达到设定值为止。 2.切换过程Ⅱ

由1#电机工频运行,2#电机变频运行转变为1#、2#电机工频运行,3#电机变频运行。 当2#水泵电机的频率达到50HZ以后,压力传感器压力未达到设定压力时,KM3失电,2#电机自变频器输出端断开,KM4得电,2#电机切换至工频运行。接着KM5得电,3#电机接至变频器输出端, 3#电机开始软起动,运行一段时间后, 3#水泵电机工作在变频状态。直至压力传感器设定压力以后,变频器的工作频率将不再增加。并根据用水量的大小按照PID算法进行恒压调节。 3.切换过程Ⅲ

由1#电机工频运行,2#电机工频运行,3#电机变频运行转变为1#电机停止,2#电机工频运行,3#电机变频运行状态。

当用水量减少时,变频器的工作频率将自动减小,当减小到一定程度时,此时压力传感器的压力还高于设定压力时,系统将依次停止最先启动的水泵,及KM2将失电,停止1#电机,以便用水增大到一定程度时再启动并进行变频操作。 4.切换过程IV

由3#电机变频运行,2#电机工频运行,1#电机停止运行转变为3#电机变频运行,1#、2#电机停止运行状态。

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分析过程与切换过程Ⅲ的分析类似。 5.切换过程V

由3#电机变频运行,1# 、2#电机停止运行转变为3#电机工频运行,1#电机变频运行,2#停止运行状态。

当用水量开始增加时,出水口压力达不到压力要求时,KM5失电,3#电机自变频器输出端断开,KM6得电,3#电机切换至工频运行。接着KM1得电,1#电机接至变频器输出端, 1#电机开始软起动,运行一段时间后, 3#水泵电机工作在变频状态。

在PLC程序设计中,必须认真考虑这五个切换过程,才能保证系统在一个工作周期内实现正常切换与运行。

1#、2#和3#机组工作过程流程图如下(图2-9):

图2-9 3台机组工作过程流程图

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