Q1控製的變頻器為冷水供水係統
,Q2控製的變頻器為熱水供水係統
,係統為1拖1的恒壓供水
,兩台電機為互備
,可選擇使用1#泵或2#泵運行
,KM3
、KM8為手動工頻運行選擇
,作為變頻的維修係統備用
,KM2
,KM3
、 KM7
,KM8為機械互鎖的接觸器
,保證選擇變頻運行和工頻運行的正確切換
。
變頻恒壓供水的基本原理:以和變頻器組成閉環係統
,根據係統管網的壓力來調節電機的轉速
,實現高峰用戶的水壓恒定
,和低峰時的變頻的休眠功能
,得到恒壓供水和節能的目的
。
係統的硬件組成如下
:
熱水係統
:電機參數
: Pe=15kw Ue=380v Ie=26.8A Ne=1490rpm
變頻器型號
: 6SE64430-2AD31-8DA0 Pe=18.5kw Ie=38A
壓力傳感器
: HDP503 反饋信號4-20mA 供電+24V 量程0-0.5MPa
冷水係統
:電機參數
: Pe=22kw Ue=380v Ie=39.4A Ne=2940rpm
變頻器型號
: 6SE64430-2AD33-7EA0 Pe=30.5kw Ie=62A
壓力傳感器
: HDP503 反饋信號4-20mA 供電+24V 量程0-0.5MPa
三:PID閉環控製功能的實現及調試方法
西門子MICROMASTER430變頻器的內置PID功能
,利用裝在水泵附近的主出水管上的
,感受到的壓力轉化為4-20mA電信號作為反饋信號
。根據賓館的層高設定壓力值作為給定值
,變頻器內置調節器作為壓力調節器
,調節器將來自壓力傳感器的壓力反饋信號與出口壓力給定值比較運算
,其結果作為頻率指令輸送給變頻器
,調節水泵的轉速使出口壓保持一定
。即當用水量增加
,水壓降低時
,調節器使變頻器輸出頻率增加
,電機拖動水泵加速
,水壓增大
;反之
,當用水量減少
,水壓上升
,調節器使變頻器輸出頻率減少
,電機拖動水泵減速
,水壓減小
。
由於是兩線傳感器在接線必須采用正確的接線方式
,將變頻器的+24V控製電源連接到傳感器的+端
, 傳感器的-連接到PID的+輸入
,同時還必須將PID的-端連接到變頻器控製電源的0V端
。具體接線圖如圖2
圖2中把傳感器送回的電流信號送入到變頻器的模擬量輸入2作為反饋值
,根據賓館的層高設定的壓力值為0.35MPa,對應輸出頻率為35Hz
,對應反饋電流15.2mA.PID閉環控製功能的具體參數設置如圖3
參數的設定方法
:PID主設定值P2253可選擇的源有以下幾種
,模擬輸入
、固定PID設定值、已激活的PID設定值
,在本係統中采用固定給定值
。PID反饋值P2264可選擇的源為模擬輸入1或模擬輸入2在係統中采用模擬輸入2
,係統的PID參數設定如下
:
P0701=99 P2200=722.0 P2016=1 P2201=70% P2253=2224 設定主給定值固定值為35Hz
。
P2264=755.1設定反饋值為模擬量輸入2
。
上述參數設定好以後
,設定P2200=1
,使能PID功能
,設定P2250=1進行PID自整定
,整定完成後
,采用了整定後的積分和比例參數基本滿足了係統的工藝要求
。
PID調試的注意事項
:使能PID功能後係統的加減速時間為P2257
、P2258的設定值
,而不是原來的P1120
、P1121
。使能PID功能後PID的限幅值的上升
、下降時間P22936必須根據係統要求進行設定,否則變頻器將報故障F0002
。為提高係統的抗幹擾能力,要求根據現場的實際情況,對反饋值進行濾波環節處理
,在本係統中因為主給定設定值采用固定給定
,所以對主給定設定值不必進行濾波環節處理
。
四:節能功能的實現
在PID控製過程中
,當反饋信號大於主設定頻率時
,係統偏差(ΔP)為負
,此時電動機的頻率逐漸降低
,但仍在不停運轉
,在係統偏差不斷調節的同時
,係統不斷消耗電能
。為了實現節能
,西門子對MM430變頻器設計了節能控製功能
。出發點如下
:當電機的頻率降低到某一比較頻率(P2390)時
,激活節能定時器(P2391)
,當定時時間到期時
,按斜坡下降時間停車
,即輸出功率為零
,在無輸出的情況下
,係統偏差會迅速從負到正變化
,當偏差超過某一設定值(P2392)時
,再起動電機
,當電機頻率按斜坡上升時間升到某一值時(此值稍大於P2390設定頻率)
,投入PID
,使係統恢複正常控製
。
參數的設定方法
: P2390要低於PID主設定值所對應頻率一定幅度
,以保證係統實現正常的PID控製
,如果P2390太小
,節能又不易投入
,在本係統中設定2390=20Hz
,P2391定時器時間的設定要依據係統的響應速度
,如果係統響應時間快
,則P2391應設定較小的值
。在本係統中
,P2391= 900秒
,P2292=0.5
。
設定參數的注意事項
:係統的節能功能投入後
,PID功能則解除
,所以係統的加減速時間P1120
、P1121必須根據需要進行設定
,最高
、最低頻率必須設定
。
五:結束語
係統調試完畢後已投入運行
,從運行效果看
,係統的運行水壓穩定
,響應速度快
,得到了設計要求
,節能效果比較明顯
。