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艾默生變頻器及PLC在恒液位控制中的應(yīng)用

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-10-21     來(lái)源:[標(biāo)簽:出處]     作者:[標(biāo)簽:作者]     瀏覽次數(shù):165
核心提示:

  1 引言 

  包鋼帶鋼廠璇流井水系統(tǒng)是為軋線供生產(chǎn)用水,整個(gè)水系統(tǒng)是循環(huán)運(yùn)行的。為保證璇流井內(nèi)水位保證基本平衡,通過(guò)5#泵(110kw)將水池內(nèi)循環(huán)水再抽到外面,防止水溢出。由于原有系統(tǒng)采用軟啟動(dòng)器啟動(dòng),不能調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,水位的控制依靠人為值守,通過(guò)開(kāi)閥和關(guān)閥來(lái)控制。如無(wú)人值守,在低液位會(huì)造成水泵抽真空而損傷泵體(氣蝕);高液位則會(huì)淹沒(méi)水泵房造成停電事故。為此,我們?cè)O(shè)計(jì)變頻恒液位控制系統(tǒng),液位檢測(cè)采用超聲波液位器(百特公司產(chǎn)品),通過(guò)變頻器內(nèi)部pid構(gòu)成液位閉環(huán),實(shí)現(xiàn)液位的自動(dòng)恒定控制。 

  2 變頻恒液位控制系統(tǒng)構(gòu)成 

  系統(tǒng)水泵電機(jī)為110kw,4極,轉(zhuǎn)速1480r/min。設(shè)計(jì)采用ev2000-4t1100p系列通用變頻器作為水泵電機(jī)控制核心。液位檢測(cè)采用百特工控公司生產(chǎn)fbson-y-05-n系列超聲波物位檢測(cè)儀,供電電源為ac220v,一體式安裝。量程最大可達(dá)到5m,實(shí)際檢測(cè)水位最高1.85m。系統(tǒng)原理圖如圖1所示。 

  采用一臺(tái)ec20-1006bra作簡(jiǎn)單的繼電連鎖,除了和舊系統(tǒng)進(jìn)行連鎖(互鎖),還有變頻器的簡(jiǎn)單啟動(dòng)和停止及報(bào)警。本系統(tǒng)還另外裝有一臺(tái)ec20-1006bra,通過(guò)串口與一臺(tái)數(shù)傳電臺(tái)相通訊(modbus),來(lái)實(shí)現(xiàn)和另外一個(gè)水泵房(凈環(huán)泵房)實(shí)現(xiàn)連鎖。當(dāng)璇流井有高液位報(bào)警時(shí),通過(guò)plc及數(shù)傳電臺(tái)傳送到凈環(huán)泵房,由操作人員確定水泵的啟動(dòng)和停止(由于二者距離太遠(yuǎn),且不適合電纜敷設(shè),所以采用無(wú)線數(shù)傳的方式)。 

  其中璇流井內(nèi)plc設(shè)置為主站,凈環(huán)內(nèi)plc為從站。數(shù)傳電臺(tái)采用深圳科立訊生產(chǎn)的pt6080無(wú)線數(shù)傳電臺(tái),它是利用先進(jìn)的單片機(jī)技術(shù),無(wú)線射頻技術(shù),數(shù)字處理技術(shù)設(shè)計(jì)的功率較大,體積較小的模塊式半雙工數(shù)傳電臺(tái),采用smt新工藝,選用高質(zhì)量的元器件?垢蓴_能力強(qiáng),精致堅(jiān)固,結(jié)構(gòu)緊湊,安裝方便。數(shù)話兼容,數(shù)傳可優(yōu)先。rs-232、rs-485及ttl多種接口可供選擇,適應(yīng)面寬。原理圖如圖2和圖3所示。 

  3 變頻恒液位控制參數(shù)及工作原理 

  3.1 ev2000通用技術(shù)規(guī)格 

  ev2000通用技術(shù)規(guī)格如附表所示。 

  3.2 實(shí)現(xiàn)璇流井內(nèi)恒液位控制 

  此時(shí),筆者采用給定電位計(jì)作為液位給定,反饋采用超聲波液位儀(變送輸出4-20ma)。 

  通過(guò)變頻器內(nèi)部的pid調(diào)節(jié)器做壓力閉環(huán)調(diào)節(jié)。變頻器參數(shù)設(shè)置如下: 

  fp.01=0 參數(shù)寫(xiě)保護(hù)選擇,全部參數(shù)允許改寫(xiě) 
  f0.00=3 給定為vci模擬給定 
  f0.03=1 端子運(yùn)行 
  f0.04=0 轉(zhuǎn)向?yàn)檎?nbsp;
  f0.08=1 負(fù)載為風(fēng)機(jī)類 
  f0.10=15 加速時(shí)間 
  f0.11=15 減速時(shí)間 
  f0.14=1 v/f曲線設(shè)定(2次冪,泵類負(fù)載特性) 
  f5.00=1 閉環(huán)運(yùn)行有效 
  f5.01=1 給定為vci 
  f5.02=1 反饋為cci(注意要做調(diào)線改動(dòng)),超聲波輸出 
  f5.09=20 最小給定量對(duì)應(yīng)反饋(4ma ,相對(duì)于20ma為20%) 
  f5.12=0.10 比例增益 
  f5.13=0.05 積分時(shí)間 
  fh.00=4 4極電機(jī) 
  fh.01=110 功率110kw 

  變頻器內(nèi)部pid控制框圖如圖4所示。 

  3.3超聲波參數(shù)設(shè)置 

 。1)測(cè)量模式選擇:距離測(cè)量,如圖5所示。 
 。2)測(cè)量范圍:0-185cm。 
 。3)響應(yīng)速度選擇:慢速。 
  (4)安全物位:保持。 

  超聲波工作電壓220vac,輸出信號(hào)為4~20ma。 

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