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變頻器和PLC在供?控制系統中的應?
來源:來源互聯?，侵刪
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作者:降魔神兵
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發布時間: 2019-12-31
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變頻器和PLC在供?控制系統中的應?
本?分析了恒壓供?的?作原理和系統設計，對變頻器和PLC在供?控制系統中應?狀況提出了改進措施。
恒壓?控的?作原理
1 恒壓?控系統概述
恒壓供?是指??在任何時候，不管??量的??，總能保持管?中?壓的基本恒定。在?層建筑中，通常采?恒定管?的壓?來維持對?層的供?。
恒壓供?系統的基本控制策略是:采?可編程控制器也就是我們所說的PLC與變頻調速裝置構成控制系統，進?優化控制泵組的調速運?。并?動調整泵組的運?臺數，完成供?壓?的閉環控制，以保證供?管?的壓?保持在設定值。運?了恒壓?控技術以后，既可以滿??產供?要求，還可節約電能，使系統處于可靠?作狀態，為居?供?提供便利。
2 PLC、變頻器在現代?控系統中的運?
?來??的?動控制系統?般分為兩?部分，?是?源地深?泵的?作控制，?另外?種則是??區變頻恒壓供?控制。??區變頻恒壓供?控制運??分?泛，??在運?變頻恒壓供?控制時，?源通過??區對?池的?進?消毒處理后，使得加壓泵向管路進?恒壓供?，其間，就需要選?PLC和上位機組成實時數據采集和監控系統。對深?泵進?遠程控制，并且對供?泵采?變頻器進?恒壓控制，通過PLC、變頻器在現代?控系統中的運?，可以保證整個??的?作電機安全，可靠地運?
3 運?PLC、變頻器?控系統的特性
運?了變頻器和PLC的恒壓供?系統，變頻器可以為電機提供可變頻率的電源，實現電機的?級調速。從?使管??壓連續變化。此外壓?變送器還具有檢測管??壓的作?。PLC則是泵組管理的執?設備，同時還是變頻器的驅動控制，根據??量的實際變化，實現?動化運?。變頻器和PLC的應?為?泵轉速的平滑性連續調節提供了?便，對于消除了對電?、電?設備和機械設備的沖擊，延?機電設備的使?壽命具有很?的作?。
變頻器、PLC在?控系統中的運?設計
利?變頻器與PLC設計?控系統，需要根據供?管道的壓?值控制?泵電機轉速，將壓?維持在所需的壓?值上，將平時不必消耗的能量節省下來，從?達到節電的?的。設計主要的流程分為以下?個步驟：
1 恒壓供?系統主電路設計
在現代?業運?中，恒壓?控系統?般包括3臺?泵電動機M1、M2、M3， 通過模擬設定，其中Ml 的功率為45kW，M2為22kW，M3為22kW。設計電路時，為該系統設計?臺變頻器依次控制每臺?泵，來實現恒壓控制。為了使得系統具有變頻和?頻兩種運?狀態，當變頻泵達到?泵額定轉速后，如?壓在所設定的判斷時間內還不能滿?恒壓值時，系統?動將當前變頻泵狀態切換為?頻狀態，并指?下?臺泵為變頻泵。
可以設計其中接觸器KM2、KM4、KM6分別控制Ml、M2、M3變頻運?，KMl、KM3、KM5分別控制Ml、M2、M 3?頻運?， FU為主電路的熔斷器，變頻器是?機?泵負載專?變頻器MM430，通過合理的分析，可以得到的恒壓供?系統主電路設計圖如圖1所?。
2變頻器、PLC恒壓供?系統的組成設計
變頻器、PLC恒壓供?系統的組成設計主要包括四個?的板塊：
三是變頻器，作為核?控制器的后續控制單元，對終端設備進?控制，最終達到控制要求。例如多段調速、變頻器調速等。
最后還有?泵組成，供?系統的執?機構，通過變頻器控制電動機的轉速，最后達到控制?泵流量??的。
恒壓?控的?作原理
1 恒壓?控系統概述
恒壓供?是指??在任何時候，不管??量的??，總能保持管?中?壓的基本恒定。在?層建筑中，通常采?恒定管?的壓?來維持對?層的供?。
恒壓供?系統的基本控制策略是:采?可編程控制器也就是我們所說的PLC與變頻調速裝置構成控制系統，進?優化控制泵組的調速運?。并?動調整泵組的運?臺數，完成供?壓?的閉環控制，以保證供?管?的壓?保持在設定值。運?了恒壓?控技術以后，既可以滿??產供?要求，還可節約電能，使系統處于可靠?作狀態，為居?供?提供便利。
?來??的?動控制系統?般分為兩?部分，?是?源地深?泵的?作控制，?另外?種則是??區變頻恒壓供?控制。??區變頻恒壓供?控制運??分?泛，??在運?變頻恒壓供?控制時，?源通過??區對?池的?進?消毒處理后，使得加壓泵向管路進?恒壓供?，其間，就需要選?PLC和上位機組成實時數據采集和監控系統。對深?泵進?遠程控制，并且對供?泵采?變頻器進?恒壓控制，通過PLC、變頻器在現代?控系統中的運?，可以保證整個??的?作電機安全，可靠地運?
運?了變頻器和PLC的恒壓供?系統，變頻器可以為電機提供可變頻率的電源，實現電機的?級調速。從?使管??壓連續變化。此外壓?變送器還具有檢測管??壓的作?。PLC則是泵組管理的執?設備，同時還是變頻器的驅動控制，根據??量的實際變化，實現?動化運?。變頻器和PLC的應?為?泵轉速的平滑性連續調節提供了?便，對于消除了對電?、電?設備和機械設備的沖擊，延?機電設備的使?壽命具有很?的作?。
利?變頻器與PLC設計?控系統，需要根據供?管道的壓?值控制?泵電機轉速，將壓?維持在所需的壓?值上，將平時不必消耗的能量節省下來，從?達到節電的?的。設計主要的流程分為以下?個步驟：
在現代?業運?中，恒壓?控系統?般包括3臺?泵電動機M1、M2、M3， 通過模擬設定，其中Ml 的功率為45kW，M2為22kW，M3為22kW。設計電路時，為該系統設計?臺變頻器依次控制每臺?泵，來實現恒壓控制。為了使得系統具有變頻和?頻兩種運?狀態，當變頻泵達到?泵額定轉速后，如?壓在所設定的判斷時間內還不能滿?恒壓值時，系統?動將當前變頻泵狀態切換為?頻狀態，并指?下?臺泵為變頻泵。
可以設計其中接觸器KM2、KM4、KM6分別控制Ml、M2、M3變頻運?，KMl、KM3、KM5分別控制Ml、M2、M 3?頻運?， FU為主電路的熔斷器，變頻器是?機?泵負載專?變頻器MM430，通過合理的分析，可以得到的恒壓供?系統主電路設計圖如圖1所?。
?是壓?傳感器，是?控系統的控制輸?量，能否準確采集該信號決定控制系統的精度及可靠性。
?是PLC控制器,是整個控制系統的核?，通過對外界輸?狀態進?檢測，對外界輸?的數據進?運算處理后，輸出相應的控制量。三是變頻器，作為核?控制器的后續控制單元，對終端設備進?控制，最終達到控制要求。例如多段調速、變頻器調速等。
最后還有?泵組成，供?系統的執?機構，通過變頻器控制電動機的轉速，最后達到控制?泵流量??的。
據城市供?電?控制系統的功能要求，從經濟性、可靠性等??來考慮，由于城市供?電?控制系統的輸?/輸出端?較多，?其控制過程相對復雜，結合變頻器、PLC恒壓供?系統的組成設計，可以規劃出變頻器、PLC恒壓供?系統的組成如圖3所?。
PLC和變頻器在?控系統中的運?改進
現代?控系統運?PLC與變頻器還存在著?定的局限性。主要體現在主要是PLC的軟、硬件體系結構是封閉?不是開放的：如專?總線、專家通信?絡及協議，I/O模板不通?，甚?連機柜、電源模板亦各不相同。編程語?雖多數是梯形圖，但組態、尋址、語?結構均不?致，因此各公司的 PLC互不兼容。PLC和變頻器在?控系統中的運?改進
使?變頻器時也存在著?些缺點：如使?變頻器會產??擾電波，影響到同?電?的敏感元件。在?業實踐中，常常產??些問題困擾著?控系統的?作?員，對此，通過分析，可以總結出?條對于運?變頻器和PLC的常?應急措施：
1 變頻泵過壓跳閘問題
以某?務局的?控系統為例，?臺100KW?頻泵和?臺160KW變頻泵并聯為市區供?為例，當100KW?頻泵拉閘停機時，變頻泵報過壓跳閘。某?務局?控設計圖如圖4。
通過這?具體的案例分析可以知道?頻泵?作時，?流在管道中?速流動，形成很?的慣性。當?頻泵突然停?，管道中產?負壓，形成空化現象，負壓將?從變頻泵中吸?，推動葉輪轉動，使電動機的轉速?于變頻器的輸出轉速，電動機產?發電效應。為此，可以通過在變頻器上加裝制動電阻來解決變頻泵過壓跳閘這?問題。
2 電動機過流現象
在鄂爾多斯某?務局?臺變頻?泵，當變頻器輸出頻率達到16Hz時，總是會出現變頻器過流跳閘的現象。通過分析，可以知道因為變頻器驅動的是?泵，?泵按平?率特性曲線輸出，不會在某頻率出現過載情況。那么變頻器過流另有原因。
以某?務局的?控系統為例，?臺100KW?頻泵和?臺160KW變頻泵并聯為市區供?為例，當100KW?頻泵拉閘停機時，變頻泵報過壓跳閘。某?務局?控設計圖如圖4。
在鄂爾多斯某?務局?臺變頻?泵，當變頻器輸出頻率達到16Hz時，總是會出現變頻器過流跳閘的現象。通過分析，可以知道因為變頻器驅動的是?泵，?泵按平?率特性曲線輸出，不會在某頻率出現過載情況。那么變頻器過流另有原因。
斷開電動機，空載運?正常，再接?電動機，仍然在16Hz左右出現過流跳閘。換?臺電動機，運?正常，說明過流是電動機故障。
對此，為了處理電動機的過流問題，可以分解電動機，發現電動機繞組有短路現象。原來變頻器的輸出頻率上升時，電壓也在上升，當電壓上升到匝間擊穿電壓時，變頻器過流跳閘。
3 ?泵變頻器過載
某供?單位使?艾默?TD2000-4T0300P (30KW)變頻器拖動?泵負載，如圖5所?。使?過程中變頻器經常報E013過載，檢查故障電流記錄58A，經查說明書：?機、?泵變頻器過載能?為：110％ 額定電流1分鐘，通過研究發現：變頻器的過載保護按反時限曲線不同分為G型和P型。
3 ?泵變頻器過載
某供?單位使?艾默?TD2000-4T0300P (30KW)變頻器拖動?泵負載，如圖5所?。使?過程中變頻器經常報E013過載，檢查故障電流記錄58A，經查說明書：?機、?泵變頻器過載能?為：110％ 額定電流1分鐘，通過研究發現：變頻器的過載保護按反時限曲線不同分為G型和P型。
本例機型為P型機，當變頻器輸出電流達到95％持續時間達 到 1 ? 時 時 ， 即 報 “E013” 。 當 變 頻 器 輸 出 電 流 達 到110％、持續時間達到1分鐘也同樣報E013。
圖5 艾默?TD2000-4T0300P (30KW)變頻器拖動?泵運?圖
經現場了解和查看，發現?泵負載?期?作在48Hz，電流?期在58A左右，報E013的原因為變頻器帶載能?不夠，需要更換更??級的變頻器，即更換為TD2000-4T0370P或EV2000-4T0370P（37KW）。
4 PLC與變頻器在?控系統運?的改進措施
為了提??控系統的恒壓穩定性與安全性，對于PLC與變頻器的使?有著?些注意事項以及改進措施。
圖5 艾默?TD2000-4T0300P (30KW)變頻器拖動?泵運?圖
為了提??控系統的恒壓穩定性與安全性，對于PLC與變頻器的使?有著?些注意事項以及改進措施。
為了實現對設備的分散控制和集中管理，?控系統應當采?了三層?絡進?控制，主電路中變頻與?頻中使?的接觸器應采?帶有機械聯鎖的接觸器，并且應當嚴禁將?頻電源引?到變頻器中。
變頻器的供電部分除了加裝空?開關外，最好加裝快速保險，以保證由于過電流造成的損壞PLC編程要考慮的問題。?作為最重要的?機操作界?的變頻器操作?板，它不僅能夠實現參數的輸?功能，還能實現頻率、輸出功率、輸出轉矩、端?狀態、閉環參數、?度等物理量的監控，以及對這些物理量進?存儲與修改。
多點?絡控制技術是是通信技術、計算機技術、控制技術發展的結合點，它既能獨?運?，也可連成?絡，實現集散?動化系統的復雜控制功能，應?領域覆蓋所有與?動檢測、?動化控制有關的?業領域，?這種技術設計的?來??分布式監控系統，經多年的實際運?證明，系統性能穩定，運?可靠，報警及時，且對于變頻器以及PLC的穩定性具有可靠地保障。運?這種控制技術對結合了變頻器以及PLC的?控系統，具有較?的推?價值。
結論:
運?了變頻器和PLC的?控系統，不僅性能穩定可靠，?且能夠?常好地控制可編程序控制器及其有關設備，?控系統與?業控制系統聯成?個整體，對于恒壓?控系統的功能擴充和設計創新，實為重要。
于是，適當的通過變頻器的故障報警顯?，對上述物理量進?適當修改，來排除變頻器的有關故障也顯得?分必要。
運?了變頻器和PLC的?控系統，不僅性能穩定可靠，?且能夠?常好地控制可編程序控制器及其有關設備，?控系統與?業控制系統聯成?個整體，對于恒壓?控系統的功能擴充和設計創新，實為重要。
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