1) 设定值的频率变换
外部压力设定器将压力0~1.0MP变换成电压信号0~10V输入到变频器VRF1端子,其F-V特性如图3。因此:
偏置频率 cd054=0.0Hz
增益频率 cd055=50.0Hz
(2) 反馈量的频率变换
压力传感器将管网压力0~1.0MP变换成电流信号4~20mA输入到变频器IRF/VRF2端子,其F-I特性如图4。因此: 偏置频率cd062=-12.5Hz
增益频率cd063=50.0Hz
图3 设定值的频率变换特性
图4 反馈的频率变换特性
3.4 闭环调试步骤与方法
· 首先,将变频器设在开环运行模式,检测压力传感变送器反馈信号是否正常;
·根据传感变送器的P-I特性和变频器的F-I特性求出反馈量的偏置频率cd062和增益频率cd063;
· 根据外部压力设定器的P-V特性和变频器的F-V特性,求出设定值的偏置频率cd054和增益频率cd055;
·设置负载电机可驱动的最高频率cd007和最低频率cd008,本系统中设置cd007=50Hz,cd008=15Hz;
· 设置cd071=3为内置PID控制模式;
·增加cd122单元的比例增益直至系统开始振荡,然后取振荡时的增益的1/2来设定;
·增加cd123单元的积分增益直至系统开始振荡,然后取振荡时的增益的1/2来设定;
· 微分增益在以压力、流量为对象的控制系统中,由于滞后不大,一般设置为0;
· 滤波时间常数cd125单元的值根据实际情况来调整,以消除信号传输过程中的干扰。
4 故障处理
4.1 变频器故障
无论是从冗余设计原则还是从系统实际应用环境考虑,在变频器发生故障时都要求不间断供水。
在本系统中,当变频器突然发生故障,变频自动运行系统自动停水并报警,然后2#泵进入工频运行,当然工频运行时,管网压力不能自动控制,只能作为短时应急工作方式。
4.2 水位检测故障
水池的水位信号采用浮子式液位控制器检测,为防止液位控制器失灵,对水池低水位采用双下限两路触点控制,当第一个水位下限触点故障时,变频器系统设有正常停机,待水位达到第二个下限(比第一下限水位略低),系统发出报警信号,同时停止2#变频泵,启动1#工频泵。
5 结束语
在供水系统中采用变频调速运行方式,可根据用户实际用水量的变化自动调节水泵电机的转速,保持压力稳定,实现恒压供水,并且能节约能源,延长设备使用寿命,减轻工人劳动强度。
三垦通用变频器SAMCO-vm05型及SAMCO-i型为用户提供的PID控制功能,其硬件输入端子设置灵活,适用于各种传感器。软件参数设置方便,且提供了反馈量的数字滤波功能,适合于温度、压力或流量为控制对象的闭环系统中。
目前,该系统已投入运行使用,性能稳定可靠,节能效果明显,具有一定的先进性。
参考文献
[1] 张燕宾. SPWM变频调速应用技术[M]. 北京:机械出版社, 1997.
[2] 赵秀菊. 单片微机与测控技术[M]. 南京:东南大学出版社,1996.
[3] SANKEN电气株式会社. SAMCO-vm05变频器使用说明书[D]. 2002.