6ES7223-1BF22-0XA8库存现货

6ES7223-1BF22-0XA8库存现货

 恒压供水控制系统的基本控制策略是：采用电动机调速装置与可编程控制器（PLC）构成控制系统，进行优化控制泵组的调速运行，并自动调整泵组的运行台数，完成供水压力的闭环控制，在管网流量变化时达到稳定供水压力和节约电能的目的。系统的控制目标是泵站总管的出水压力，系统设定的给水压力值与反馈的总管压力实际值进行比较，其差值输入CPU运算处理后，发出控制指令，控制泵电动机的投运台数和运行变量泵电动机的转速，从而达到给水总管压力稳定在设定的压力值上。

    随着电力电子技术的发展，电力电子器件的理论研究和制造工艺水平的不断提高，电力电子器件在容量、耐压、特性和类型等方面得到了很大的发展。进入90年代电力电子器件向着大容量、高频率、响应快、低损耗的方向发展。作为应用现代电力电子器件与微计算机技术有机结合的交流变频调速装置，随着产品的开发创新和推广应用，使得交流异步电动机调速领域发生一场巨大的技术。目前自动恒压供水系统应用的电动机调速装置均采用交流变频技术，而系统的控制装置采用PLC控制器，因PLC不仅可实现泵组、阀门的逻辑控制，并可完成系统的数字PID调节功能，可对系统中的各种运行参数、控制点的实时监控，并完成系统运行工况的CRT画面显示、故障报警及打印报表等功能。自动恒压供水系统具有标准的通讯接口，可与城市供水系统的上位机联网，实现城区供水系统的优化控制，为城市供水系统提供了现代化的调度、管理、监控及经济运行的手段。

    2.控制方案

    在住宅小区水厂的管网系统中，由于管网是封闭的，泵站供水的流量是由用户用水量决定的，泵站供水的压力以满足管网中压力较不利点的压力损失ΔP和流量Q之间存在着如下关系：

    ΔP=KQ2；

    式中K—为系数

    设PL为压力较不利点所需的较低压力，则泵站出口总管压力P应按下式关系供水，则可满足用户用水的要求压力值，又有较佳的节能效果。

    P=PL+ΔP=PL+KQ2；

    因此供水系统的设定压力应该根据流量的变化而不断修正设定值，这种恒压供水技术称为变量恒压供水，即供水系统较不利点的供水压力为恒值而泵站出口总管压力连续可调。

    典型的自动恒压供水系统的结构框图如图1所示；系统具有控制水泵出口总管压力恒定、变流量供水功能，系统通过安装在出水总管上的压力传感器、流量传感器，实时将压力、流量非电量信号转换为电信号，输入至可编程控制器（PLC）的输入模块，信号经CPU运算处理后与设定的信号进行比较运算，得出较佳的运行工况参数，由系统的输出模块输出逻辑控制指令和变频器的频率设定值，控制泵站投运水泵的台数及变量泵的运行工况，并实现对每台水泵根据CPU指令实施软启动、软切换及变频运行。系统可根据用户用水量的变化，自动确定泵组的水泵的循环运行，以提高系统的稳定性及供水的质量。

    3.系统功能

    该系统选用国产中源变频器。该系统中具有功能：

    3.1自动切换变频/工频运行功能

    变频器提供三种不同的工作方式供用户选择：

    方式0：基本工作方式。

 3 原理特点

    风光变频器采用先进的功率单元串联叠波(又称功率单元多重化结构)方式、正弦波pwm调制方法，利用成熟的低压变频器技术和功率器件igbt，从原理上保了系统的可靠性，并使变频器的输入输出波形得到较大改善，在美国该方式变频器号称完美无谐波。

    功率单元和控制系统之间采用光纤通讯，实现强、弱电间的完全电气隔离，提高了整个系统的抗干扰能力。

    4单元旁路及冗余设计

    为了较大限度满足试验连续运行的要求，本系统提供两种旁路运行方式：单元旁路和工频旁路。

    4.1单元旁路

    运行过程中，若某个功率单元发生可旁路性故障(如单元过热、单元过流、igbt故障等)，系统将自动旁路掉故障单元及另外两相相同位置的单元。单元旁路后，因每相串联单元数减少，变频器将降容运行(输出额定电流不变，额定电压降低)。此时，变频器运行频率较低，单元旁路不对变频器运行造成任何影响。

    功率单元采用晶闸管作为旁路器件，整个旁路过程是微秒级的，不会对变频器的运行产生冲击。因此，旁路是无扰动的。

    变频器单元旁路运行时，将给出轻故障报警信号。在条件允许的情况下，用户应尽快使变频器退出运行，更换故障单元。

    4.2工频旁路

    当变频器发生重故障无法继续运行时，变频器将立即分断高压输入，系统自动将电机投入工频运行，以确保生产的连续性。

    从上述几点可以看到，首先风光变频器是稳定可靠的，其次，即便变频器出现故障，仍可以通过相应手段保证电机继续运行，不会对生产造成影响。

    5改造后的应用效果(1)变频改造后，对同一台电机，在同样的工况下，节能率达到25%，年节电收益可达15～16万元；

    (2)变频器本身具有软启动、软停机功能，可减少启动时对电网及负载的冲击，延长了电机及搅拌机的使用寿命，有利于保护电网及机械部分；

    (3)变频器可提高功率因数，达到0.95以上，可省去原来的功率因数补偿电容，节约了投资，减少了无功损失；

    (4)变频器是无级平滑的进行调速，减少了原来的多级调速带来的不便，并节约了电能；

    (5)变频器具有过压、欠压、短路、过流、温升过高等多种保护功能，有利于保护电机及负载；

    (6)通过变频改造精简了控制程序，使系统更安全、可靠，确保负载连续运行，使操作更加方便，提高了生产效率，其综合效益是十分明显的。

    6结束语通过高压变频器在山东中轩集团发酵罐搅拌机上的应用，说明了变频器在改善生产工艺，提高生产效率，节能减排降耗方面有着很好的应用效果，国家正在大力推广企业节能减排活动，相信变频器在这方面是会有所作为的，变频器的应用场合必将取得更大的拓展，发挥更大的作用，为我们国家和众多的企业做出贡献。

光纤板通过光纤与功率单元传递数据信号，每块光纤板控制一相的所有单元。光纤板周期性向单元发出脉宽调制(pwm)信号或工作模式。单元通过光纤接收其触发指令和状态信号，并在故障时向光纤板发出故障代码信号。

    主控板采用高速单片机，完成对电机控制的所有功能，采用正弦波载波移相方式产生脉宽调制的三相电压指令。通过rs－232通讯口与人机界面主控板进行交换数据，提供变频器的状态参数，并接受来自人机界面主控板的参数设置。

    人机界面为用户提供友好的全中文操作界面，负责信息处理和与外部的通讯联系，可选上位监控而实现变频器的网络化控制。通过主控板和plc采集的数据，计算出电流、电压、功率、运行频率等运行参数，提供功能，并实现对电机的过载、过流进行报警和保护。通过rs－232通讯口与主控板连接，通过rs－485通讯口与plc连接，实时监控变频器系统的状态。

    plc用于变频器内部开关信号以及现场操作信号和状态信号的逻辑处理，增强了变频器现场应用的灵活性。plc有处理4路模拟量输入和2路模拟量输出的能力，模拟量输入用于处理来自现场的流量、压力等模拟信号或模拟设置时的设置信号；模拟输出量是频率给定信号。

    其系统结构如图2所示。由移相变压器，功率单元和控制器组成。风光10kv高压变频器，变压器有27组付边绕组，分为9个功率单元/相，三相共27个单元，以6单元/相为例，采用36脉冲整流，输入端的谐波成分远低于国标规定。

    2.8控制方式

    风光变频器有三种控制方式：

    (1)本地控制，从变频器操作界面控制电机的启动和停机，并能完成变频器的所有控制；

    (2)远程控制，通过内置plc接受来自现场的开关量控制；

    (3)上位控制，通过rs－485接口，采用prpfibus通讯协议，接收上位dcs系统的控制，或与dcs硬连接。

    2.9速度设置方式(或闭环运行时的给定方式)

    风光变频器有多种速度设置方式，在闭环运行时，速度设置方式即为被控量的给定方式：

    (1)本地设置，通过薄膜式液晶屏设置运行频率；

    (2)模拟设置，接收dcs系统0～10v或4～20ma模拟信号设置运行频率或被控量给定值；

    (3)通讯设置，通过通讯方式接收来自dcs系统的运行频率或被控量给定值；

    (4)多档设置，通过开关量设置多档运行速度或被控量给定值；

    (5)闭环调节，由pid自动设置运行频率。

    2.10运行方式

    风光变频器有开环和闭环两种运行方式：

    (1)开环运行：变频器以设置频率输出。频率(或称速度)的设置方式有本地设置、模拟设置、通讯设置和多档设置；

    (2)闭环运行：对一个运行参数(如流量、压力、温度等，简称被控量，此处以压力为例)实现跟踪控制。闭环运行时，实际压力信号来自于现场信号，而压力期望值有3种设置方式，分别为本地设置、模拟设置、通讯设置。

    2.11对外接口

    (1)模拟量输入：2路，4～20ma或0～5vdc。4～20ma时输入阻抗250ω，0～5vdc电压输入时输入阻抗≥10mω。用于接收速度设置或被控量设置的模拟信号；

    (2)模拟量输出：2路，4～20ma或0～5vdc输出。4～20ma输出时较大阻抗500ω，0～5vdc电压输出时较小阻抗5000ω。以模拟方式输出变频器的运行速度、变频器的输出电流等变量；

    (3)数字量输入：32路，光电隔离，隔离电压500vac。接收远程控制信号，速度给定开关信号及各开关状态等；

    (4)数字量输出：16路，中间继电器隔离，隔离电压750vac，接点容量5a。输出变频器状态，控制主电源开断等；

    (5)通讯接口：rs－485，profi-bus通讯规约，实现与上位系统的通讯。