盈进自动化杯擂台第6期—软启+变频实现恒压供水？ 点击：4864 | 回复：40
讨论主题：1软起+1变频带4-6个大电机（＞＝315KW）作恒压供水。变频器有PID计算功能，有足够的RO无源节点输出。 要求实现按变频器内的PID计算，输出继电器作为泵选择信号，每台电机要实现软起动，软停止。各泵可以定时切换，平均损耗。不能使用PLC，请画出电路图。
要求：最好结合自己实际工作。
参与方式：采取跟帖的方式参与。
评奖规则：由活动组织者评奖，并进行公开公布告示，优胜奖重点考虑在讨论中结合易驱变频器、东元变频器、安川变频器、永宏PLC的使用进行阐述的活动参与者。
活动结贴：每个月末出新一期擂台，每月初负责结贴。
奖项设置：每期设优胜奖一名，奖励300元人民币，鼓励奖四名，奖励50元人民币，每12期获得本活动奖励总额第一名（出现相同情况则看谁首先获得该年度活动优胜奖）者获选年度技术专家，获得1000元人民币奖励。
活动发奖：每月头5个工作日发放上月活动奖励，获奖选手需提供农业银行转帐卡号以便发奖。
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变频器在恒压供水系统中的典型应用
考虑到在动态情况下管道中水压P的大小与供水能力（用QG表示）和用水量（Qu）之间的平衡情况有如下关系：
供水能力QG＞用水量Qu 时，则压力上升（P↑）
供水能力QG＜用水量Qu 时，则压力下降（P↓）
供水能力QG =用水量Qu 时，则压力下降（P=常数）
1. 恒压供水的系统框图
现在以易能EDS2000系列风机、水泵类负载专用变频器为例说明恒压供水系统框图(如图1所示)
图中SP为压力传感器用来检测主管中的水压，将检测到的压力值转换成为0~10V或4~20mA的标准电信号送给变频器的CCI端子，作为PID控制的反馈信号。主管中水压的给定量，是通过电位器给变频器的ACI子输入0~10V电压的模拟量信号来给定的(也可以通过频率指令参数F3.02来给定)。图中的1为压力储水罐，起缓冲水压的作用这样可以提高系统的稳定性。
图1.恒压供水系统框图
2 变频器的选择与功能设置
选择变频器时要注意与水泵容量的配合，即变频器的容量要大于或者等于水泵的容量。要选择风机水泵专用的变频器。变频器功能的设置如下：
频率上限
水泵的机械特性是二次方率递减的机械特性，所以上限频率fH不能超过额定频率fN
fH≤fN
下限频率
在决定下限频率时，有两种情况应予以考虑：
一是水泵的扬程必须满足供水所需的基本扬程；
二是供水系统常常是多台水泵共同供水，如果其它水泵在高速下运行，一台水泵转速过低实际上将无法供水。故下限频率一般设置为：
30HZ≤fL≤35HZ
加、减速时间
水泵由于水管中有一定的压力的缘故，在一次转速上升和下降的过程中，惯性的作用极微。但过快的升、降速，会在管道中引起水锤效应。所以，应将加减速时间适当的拉长一些。
睡眠（SLEEP）、唤醒(WAKE UP)功能
以EDS2000系列变频器为例介绍该功能(如图2所示)：
使用睡眠（PID SLEEP）功能时，首先要设定PID SLEEP功能的开始频率（F6.00），当变频器输出频率≦参数F6.00设定值时，PID SLEEP及PID WAKE-UP功能动作延迟时间（F6.01）开始计时，此时变频器输出频率（fout）仍跟随频率指令（fCMD）变化。经过（F6.01）所设定的时间后变频器开始减速停止。当变频器停在SLEEP模式时，PID控制机能仍一直在动作中，只要频率指令（fCMD）≧(PID WAKE-UP功能动作频率)时，开始计时，计时时间（F6.01）一到，变频器开始依加速时间加速。在PID SLEEP／WAKE-UP动作延迟时间计
图2 PID Sleep／Wake-up动作示意图
时中，若变频器输出频率（fout）又大于F6.02或频率指令（fCMD）小于F6.03设定值时，此延迟时间会被Reset，重新再计时。
＊ 1. 当PID控制无效时，PID sleep及Wake-up功能也跟着无效。
＊ 2. 当sleep延迟时间到时，变频器会依参数Sn-04所设定的停止方式停止。
但是其它厂家产品的睡眠功能设定会有所不同，例如森兰的SB12系列变频器的睡眠及唤醒功能的动作准为是与反馈值作比较的，因此睡眠值设定的要高于唤醒值。在使用时要参考不同厂家的使用说明书来设定。
3. 1拖3（或更多）的恒压供水系统
图3变频水泵固定模式
所谓1拖3（或更多）的恒压供水系统是指由一台变频器带动3台水泵运转的供水系统，这种系统目前应用的非常广泛。1拖3并不是一台变频器同时带动多台水泵运转，而是一台变频器分时控制其中的一台水泵，其余水泵是由工频电源直接拖动的。这样做的目的是减少设备费用。但是就总体节能效果来说，与多台变频器驱动多台水泵的系统相比，节能效果是大为逊色的。下面就以易能2000系列风机、水泵专用变频器为例来说明1拖3(或更多)恒压供水系统的架构以及工作方式。
易能EDS2000系列风机水泵类负载专用变频器(加恒压供水控制卡)可提供两种基本运行模式：变频水泵固定模式与变频水泵循环模式。
变频水泵固定模式：即以变频器只固定驱动1台水泵,其余水泵都是由工频电源直接驱动的运行模式，最多可以控制3台水泵。如图3所示。由图3可以看出只有第一台水泵(M1)是由变频器驱动的，其余7台水泵都是由工频电源驱动的。该模式又有三种停止方式：
1先开后关顺序，全部停止。
即在水管中压力过大需减少运转的水泵数量时，是采取关闭最后打开的水泵的顺序，此种方式适用于马达容量大小不同的情况下。
2仅变频水泵停止。
即当时变频器发出停止指令时，仅让以变频器驱动的水泵停止。这种方式适用于用水量比较大且持续用水的情况下。
3 依先开先关顺序，全部停止。
即在水管中压力过大需减少运转的水泵数量时，是采取关闭最先打开的水泵（运转时间较长的水泵）的顺序，以便使水泵的使用频度均等，此方式主要用于水泵容量相等情况下。
这三种停止方式是由变频其系统参数F6.11设定值来选择的。
变频水泵固定的运转模式的优点是：系统种可同时驱动的水泵数量较多，可用在容量较大的供水系统中。缺点是：不能消除水锤效应，控制精度不高。
变频水泵循环模式：以变频器驱动的水泵不是固定的某1台，而是每台水泵都可由变频器来控制起动，当该水泵转速达到最高转速（上限频率）并经过上限频率延迟时间后，就会将该水泵切换至工频电源驱动。最多可以控制4台水泵。如图4所示 。在图中可以明显的看出，每一台水泵都可以通过切换与之相连的两个继电器来改变其驱动方式（工频还是变频）。这种运转模式也有两种停止方式：
1依先开先关顺序，全部停止。
即所有的水泵均以变频器来起动后，而在水管中压力过大需减少运转的水泵数量时，采取关闭最先打开的水泵的顺序。以便使水泵的使用频度均等。
2 停机时只停止变频运转的水泵。
即当变频器发出停止指令时，仅让以变频器驱动的水泵停止。这种方式适用于用水量比较大且持续用水的情况下。
这两种停止方式也是由变频其系统参数设定值来选择的。
这种运转模式的优点是：由于每台水泵都是由变频器来控制起动的，所以可以彻底消除系统的水锤效应；控制精度高。缺点是整个系统比较复杂，同时驱动的水泵数量较少。
图4. 变频水泵循环模式
在选择这两种运转模式时，要综合考虑系统的各项要求，根据两种运转模式
SAJ-8000P系列变频器在恒压供水上的应用
一、SAJ-8000P系列变频器在恒压供水上的应用
1. 节能，可以实现节电20%-40%，能实现绿色用电。
2. 占面积小，投入少，效率高。
3. 配置灵活，自动化程度高，功能齐全，灵活可靠。
4. 运行合理，是软起和软停，可以消除水锤效应，电机轴上平均扭矩和磨损减小，减少了维修量和维修费用，水泵寿命大大提高。
5. 变频恒压调速直接从水源供水，减少了原有供水方式二次污染，防止了很多传染疾病传染源头。
6. 通信控制，可以实现无人值守，节约了人力物力。
二、节能原理由水泵工作原理可知：水泵流量与水泵（电机）转速成正比，水泵扬程与水泵（电机）转速平方成正比，水泵轴功率等于流量与扬程乘积，故水泵轴功率与水泵转速三次方成正比（既水泵轴功率与供电频率三次方成正比）。上述原理可知改变水泵转速就可改变水泵功率。
流量基本公式： Q∝N H∝N2 KW=Q＊H∝N3 以上Q代表流量，N代表转速，H代表扬程，KW代表轴功率。例如：将供电频率由50Hz降为45Hz，则P45/P50=（45/50）3= 0.729，即P45=0.729 P50；将供电频率由50Hz降为40Hz，则P40/P50=（40/50）3= 0.512，即P40=0.512 P50。水泵一般是按供水系统设计时最大工况需求来考虑，而用水系统实际使用中有很多时间不一定能达到用水最大量，一般用阀门调节增大系统阻力来节流，造成电机用电损失，而采用变频器可使系统工作状态平缓稳定，改变转速来调节用水供应，并可降低转速节能收回投资。从下图我们可以形象看到三种流量控制方式比较 100KW三种流量控制方法耗电实测比较表
三、变频调速恒压供水设备主要应用场合1、高层建筑，城乡居民小区，企事业等生活用水； 2、各类工业需要恒压控制用水，冷却水循环，热力网水循环，锅炉补水等； 3、中央空调系统； 4、自来水厂增压系统； 5、农田灌溉，污水处理，人造喷泉； 6、各种流体恒压控制系统。
四、变频恒压供水设备系统组成 变频器是整个变频恒压供水系统核心部分。其系统组成框图见图1
五、SAJ-8000P系列变频器变频恒压供水系统中应用和设置步骤(1)假设反馈通道选择VI(0~10V)，远传压力表的量程范围0~1Mpa (2)接线
·F039以实际需要，一般设定为外部端子控制，即F039=2； ·F040=40输出频率由PID输出决定； ·F041=50 PID启动，即MI1功能选择为PID启动功能； ·F073=0.1 PID输入选择0表示PID的设定值来源，由F027 设定；1表示PID的反馈值来源，模拟输入VI为来源；
1.F027=50%设定值来源 PID(系统要求压力为0.5Mpa)
三晶水泵专用型变频器
产品特点
■针对水泵恒压节能控制设计
■内置PID和先进的节能软件
■可实现一托一分时段多点压力定时功能
■高效节能，节电效果20%～60%(根据实际工况而定)
■简便管理，安全保护，实现自动化控制
■延长设备寿命、保护电网稳定、保减磨损、降低故障率
■实现软启,制动功能
工程简要介绍：
新增新车间与老车间切换功能；使用30KW变频器及软启动各一台分别控制，老车间30KW 2台水泵实现1拖2和新车间30KW 3台水泵实现1拖3；使用37KW变频器及软启动各一台分别控制老车间37KW 2台水泵实现1拖2和新车间37KW 3台水泵实现1拖3；触摸屏+PLC程序修改；增加上位机控制。
简单来说就是工变频转化的一拖五的恒压供水！
中继泵供水程序控制框图：
欢迎喜欢工控的朋友进行探讨！
详细说明我就不在细说！懂工控的一看就明白！
需要图纸的加QQ:461680688
本人常年从事变频供水、及工业自动化设计、改造！有需要图纸的朋友可以向我咨询！
免费提供图纸！
对：最后回复关于我给回一个，增加点人气。西门子MM430变频器在恒压供水系统中的应用 变频恒压供水主要有分为：恒压变流量和变压变流量两大类，下面采用恒压变流量的供水方式。 系统组成及工作原理 系统为宾馆的供水系统，分为冷水、热水两大供水系统，系统单线如图1 图1：系统原理图Q1控制的变频器为冷水供水系统，Q2控制的变频器为热水供水系统，系统为1拖1的恒压供水，两台电机为互备，可选择使用1#泵或2#泵运行，KM3、 KM8为手动工频运行选择，作为变频的维修系统备用，KM2 ，KM3、 KM7，KM8为机械互锁的接触器，保证选择变频运行和工频运行的正确切换。 变频恒压供水的基本原理:以压力传感器和变频器组成闭环系统，根据系统管网的压力来调节电机的转速，实现高峰用户的水压恒定，和低峰时的变频的休眠功能，得到恒压供水和节能的目的。 本系统的硬件组成如下： 热水系统：电机参数： Pe=15kw Ue=380v Ie=26.8A Ne=1490rpm 变频器型号： 6SE64430-2AD31-8DA0 Pe=18.5kw Ie=38A 压力传感器： GYG2000 反馈信号4-20mA 供电+24V 量程0-0.5Mpa 冷水系统：电机参数： Pe=22kw Ue=380v Ie=39.4A Ne=2940rpm 变频器型号： 6SE64430-2AD33-7EA0 Pe=30.5kw Ie=62A 压力传感器： GYG2000 反馈信号4-20mA 供电+24V 量程0-0.5MPa PID闭环控制功能的实现及调试方法 西门子MICROMASTER430变频器的内置PID功能，利用装在水泵附近的主出水管上的压力传感器，感受到的压力转化为4-20mA电信号作为反馈信号。根据宾馆的层高设定压力值作为给定值，变频器内置调节器作为压力调节器，调节器将来自压力传感器的压力反馈信号与出口压力给定值比较运算，其结果作为频率指令输送给变频器，调节水泵的转速使出口压保持一定。即当用水量增加，水压降低时，调节器使变频器输出频率增加，电机拖动水泵加速，水压增大；反之，当用水量减少，水压上升，调节器使变频器输出频率减少，电机拖动水泵减速，水压减小。 由于压力传感器是两线传感器在接线必须采用正确的接线方式，将变频器的+24V控制电源连接到传感器的+端， 传感器的-连接到PID的+输入，同时还必须将PID的-端连接到变频器控制电源的0V端。具体接线图如图2 图2中把传感器送回的电流信号送入到变频器的模拟量输入2作为反馈值，根据宾馆的层高设定的压力值为0.35MPa,对应输出频率为35Hz，对应反馈电流15.2mA.PID闭环控制功能的具体参数设置如图3 参数的设定方法：PID主设定值P2253可选择的源有以下几种，模拟输入、固定PID设定值、已激活的PID设定值，在本系统中采用固定给定值。PID反馈值P2264可选择的源为模拟输入1或模拟输入2在系统中采用模拟输入2，系统的PID参数设定如下： P0701=99 P2200=722.0 P2016=1 P2201=70% P2253=2224 设定主给定值固定值为35Hz。 P2264=755.1设定反馈值为模拟量输入2。 上述参数设定好以后，设定P2200=1，使能PID功能，设定P2250=1进行PID自整定，整定完成后，采用了整定后的积分和比例参数基本满足了系统的工艺要求。 PID调试的注意：使能PID功能后系统的加减速时间为P2257、P2258的设定值，而不是原来的P1120、P1121。使能PID功能后 PID的限幅值的上升、下降时间P22936必须根据系统要求进行设定,否则变频器将报故障F0002。为提高系统的抗干扰能力,要求根据现场的实际情况,对反馈值进行滤波环节处理，在本系统中因为主给定设定值采用固定给定，所以对主给定设定值不必进行滤波环节处理。 MM430能够实现压力,流量等的PID闭环. PID闭环的三个要素: 1.给定 2.反馈 3.PID控制器 正确设置与这三个要素的相关参数就可实现PID闭环. 相关参数如下: 1. P2200 PID 控制器使能 2. P2253 PID 给定值 3. P2264 PID 反馈值 4. P2280 PID 比例增益系数 5. P2285 PID 积分时间 PID 比例增益系数和PID 积分时间应根据实际应用进行调整,不同的应 用,P2800 .P2285 所设置的数值都不一样. 实际应用中PID 给定值和PID 反馈值可由多种通道输入,以下例子给予说明. 例子1: 模拟输入1 为PID 给定 模拟输入2 为PID 反馈 调试步骤如下: 1. 参照手册3-12,3-13 页进行快速调试: 2. P2200 = 1 PID 调节器使能 3. P2253 = 755:0 模拟输入1 为PID 给定 4. P2264 = 755:1 模拟输入2 为PID 反馈 5. P2280 = 8 PID 比例增益系数(仅供参考) P2285 = 80 PID 积分时间(仅供参考) 内容的回复：
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