西门子模块6ES7214-2AD23-0XB8详细说明

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一、变频恒压供水的特点

1. 节能，可以实现节电20%-40%，能实现绿色用电。
2. 占地面积小，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，由于是软起和软停，不但可以水锤效应，而且电机轴上的平均扭矩和磨损减小，减少了维修量和维修费用，并且水泵的寿命大大提高。
5. 由于变频恒压调速直接从水源供水，减少了原有供水方式的二次污染，防止了很多传染疾病的传染源头。
6. 通过通信控制，可以实现无人值守，节约了人力物力。

二、节能原理

    由水泵的工作原理可知：水泵的流量与水泵（电机）的转速成正比，水泵的扬程与水泵（电机）的转速的平方成正比，水泵的轴功率等于流量与扬程的乘积，故水泵的轴功率与水泵的转速的三次方成正比（既水泵的轴功率与供电频率的三次方成正比）。根据上述原理可知改变水泵的转速就可改变水泵的功率。

流量基本公式：

    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在设计时的较大工况需求来考虑的，而用水系统在实际使用中有很多时间不一定能达到用水的较大量，一般用阀门调节增大系统的阻力来节流，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，通过改变转速来调节用水供应，并可通过降低转速节能收回投资。从下图我们可以形象的看到三种流量控制方式的比较。

100KW三种流量控制方法的耗电实测比较表：

    很多电机拖动设备都存在裕量较大、工作效率低、电能耗量大、启动电流大、工作噪声大等难题。且不断的影响企业的经济效益，而投资变频器可以从根本上解决这些问题，一般情况下，完全可以改善工艺条件,并且投资回收期不**过10个月。

三、变频调速恒压供水设备的主要应用场合

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的用水，冷却水循环，热力网水循环，锅炉等；
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、变频恒压供水设备的系统组成 

    变频器是整个变频恒压供水系统的核心部分。其系统组成框图见图1

    图中，水泵电机是输出环节，转速由变频器控制，实现变流量恒压控制。变频器接受PID控制器的信号对水泵进行速度控制，压力传感器管网出水压力，把信号传给PID控制器，通过PID控制器调节变频器的频率来控制水泵的转速，实现了一个闭环控制系统。由于易能变频器本身具有PID调节功能，可以不选用外置PID调节器，调节更加平稳。 

五、易能EDS2000系列变频器在变频恒压供水系统中的应用和设置步骤 

    由于易能EDS2000系列变频器具有内置PID调节器，所以部分厂家在使用易能EDS2000系列的内置PID调节后，使综合成本降低，而易能EDS2000系列变频器也因其理想的睡眠功能为广大用户大大提高了节能效率。

改造后，使用了与曳引机功率相匹配的TD3100－15KW变频器，因为TD3100内置制动单元，所以可以省去原先使用的制动单元；另将TD3100的抱闸控制继电器串联在PLC的抱闸控制输出上，保控制时序。

2．现场调试

首先将原来的变频器输入信号作标记，然后将TD3100变频器安装到控制柜中。在完成了所有硬件的安装后，我们给系统上电，按各种多段速度设置好TD3100的F3组功能码相关参数。此时变频器一切正常，我们试着检修（慢车）运行，启动不久变频器报E025（编码器故障），我们判断：编码器输入信号接线有误。于是我们重新检查更改了编码器的接线，此时变频器已经能正常的检修运行、正常高低速运行。表明在没有修改PLC控制程序的情况下，PLC和变频器的逻辑配合正常。从现场运行情况看来，在高速、低速运行时，电梯运行都较为平稳，启动与停车的0速控制时的变频器转矩完全符合要求。
主要调整了电梯的启动和停车的舒适感、运行舒适感、平层精度。通过调整爬行速度进行平层调整。经过调试后，电梯的各种性能达到较高要求，启动和停车基本没什么感觉，运行过程舒适感也较好。改造取得圆满成功。

二、距离控制方式的改造

以多段速方式改造后的电梯在稳定运行2个星期之后，为了提高产品档次，提高电梯运行效率，我们决定使用TD3100变频器的距离控制方式对电梯进行再次升级。

1 、 引言

    线缆行业目前正在向产品多样化、生产自动化等更高的技术层次发展。在线缆行业中，应用较广泛的就是放线架，而动力放线架又是其中技术含量较高的一种设备。动力放线架一般要求变频器含有PID调节的功能，并且PID是可以双向控制的。目前在行业应用中，只有艾墨生和SIEMENSE以及国产的深圳汇川等少量的变频器可以不加任何辅助配件就可实现这样的要求。
   
    丹佛斯变频器是目前拥有此项功能的进口变频器，出色的VCC矢量控制性能和良好的可靠性，更保了丹佛斯变频器在线缆的优越表现。

2 、工艺介绍

    动力放线架作为多种设备的较，在线缆行业中有着广泛的应用。一般来说，对动力放线架的要求有以下几点：

a  在引取速度加快时，放线速度也跟着引取速度快速加速；
b  在引取速度减速时，放线速度也跟着引取速度减慢；
c  当稳定运行在某个速度时，放线架的摆杆要稳定；
d  当出现松线和断线的时候，要求放线盘可以进行自动反转。

    以上的几点要求全部有变频器的PID功能完成，而且要求变频器对速度的反映要相当灵敏。

3 、控制方案
     
    丹佛斯变频器是高性能进口通用变频器。与传统意义上的变频器相比，在满足客户不同性能、功能需求方面，它不是通过多个系列产品来实现（从而增加额外的制造、销售、使用、维护成本），而是在客户需求合理细分的基础上，通过变频器本身自己特点来实现的。丹佛斯变频器在频率源的组合方面灵活多样。      
        
    针对动力放线架对变频器的要求，丹佛斯在过程PID控制模式上，给定的参考值是以工程量考虑的，其中工程单位很多，且其PID功能能够实现双向输出，这样通过PID的双向输出就能实现正反转控制。具体接线图如下：
 
    变频器控制模式采用闭环过程控制方式，主给定来自变频器本身多段速度当前预置频率1，（参数P215），反馈信号来自摆杆所连接的电位器信号0-10VDC，这样可以实现PID的双向作用。加减速时间为0.1s。

4、调试

    丹佛斯变频器在接线和调试方面都是很方便的。调试中应该注意的问题：

a  选择过程控制之前运行时，一定要**行调谐操作，以使变频器自动识别电动机的等效参数，这样变频器的控制才能更准确、更迅速；

b  PID的作用方向一定要选为反作用，这是一个正反馈系统；

c  由于动力放线架都有抱闸装置，所以停机方式请选择自由停车；

d 丹佛斯变频器在过程控制时给定是以工程量为单位的，本事例是以%为单位的，这样就很方便的将摆杆较大位置设定为**（对应于摆杆电位计10VDC）， 调试的关键在于找到摆杆稳定工作的点，然后将这点所在的位置定义为PID的给定；