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［简介］:本文简要介绍了ABB ACS500变频器及PLC在供水系统中的应用。 ［关键词］:ABB ACS500变频器 PLC 供水系统 传动装置用了芬兰ABB公司生产的ACS500 ABB变频器，适用于异步电机无级调速控制。该变频器的输出控制方式为电压空间矢量控制（SVPWM），以及IGBT大功率昌体管模块。其优点之一是具有高的切换频率，可输出低谐波分量的正弦波，在低速时电机速实现异步电机软起动，降低电网的损耗提高了电机运行时的COS，以至可以省去为改善功率因数的电容补偿柜及相应控制设备。 现场控制要求设备提供管网压力变化的数字量显示，压力设定值的显示。这项工作是由单片机AT89C2051来完成2，它负责的工作是管理8位LED数码管的显示，4位键盘的判别。S7200有串行通讯口，可以运用中断指令来发送和接收数据，因此，便于实现单片机与plc之间的串行通讯。 PI运算控制算法是：U（k）=KdE（k）+KLKii=0E（k）式中：U（k）为第k次采样控制器的输出量；E（k）为第k次采样时的偏差；Kd，Ki分别是比例系数和积分系数。KL为逻辑系数：|E（k）|>时，KL=0为积分阀值|E（k）|<时，KL=1当被调量与给定值的差值大于，即|E（k）|>时。不加入积分作用，使比例项迅速跟踪偏差值的变化，比例调节起主导作用。当|E（k）|<时，加入积分作用，系统按PI规律调节。 在用户用水量增加时，会引起水管压力下降，PLC取得被测量的变化后，输出相应控制信号，使变频器带动水泵电机升速，把更多的水送往出水管网。若流量继续增加，变频器输出频率增加至工频50Hz，使相连的电机达到最高转速时，若被控制量（压力）仍达不到给定值，则由PLC控制将这台电机脱离变频器，转为直接到工频电网上，由它提供一个固定分量，而将变频器换接到后一台水泵电机上，由这台水泵提供可调节分量，使得水压趋于稳定。电机由变频到工频的转换，时间应尽可能的短，由于电机脱离变频后，在水压的作用下，电机转速下降很程序流程快，转换时间过长，会导致电机起动电流增加。因此，除在电路上对变频与工频的接触器进行互锁外，还须在控制程序中进行软件互锁，在取得变频释放的信号后，立即投入工频。这样保证最短时间的切换。如果用水量下降，水压则升高，通过自动调节，变频器输出频率减小，水压即可回落。当变频器输出频率逐步减小直至趋于下限频率时，若此时被调节量仍超过了给定值，则由PLC控制，甩掉一台直接工频电网的电机，减少一部分固定分量，由变频器控制调节可变分量的成分，电机很快升速，使压力显示值达到给定值。此后，流量再增加，则于前所述，系统进入下一次循环，如此反复，使多台水泵自动交替切换，www.plcs.cn先开先停，互为备用。因此，在工作过程中，无论有几台电机直接接到工频电网上，总保持一台电机由变频器作调节控制，这样既保持供水系统压力恒定，又有助于延长泵机使用寿命和节约电能，提高功率因数。 根据日用水量变化曲线，用水高峰集中在早、中、晚三个时段，而在深夜则用水量处于低谷。改变不同时段的压力给定值，则能更进一步起到节能的作用。在PLC控制程序中设有时钟编程，按24h设定24个时段，在每个时段内的压力给定值是根据日用水量变化曲线设定的。工作时，控制程序按不同时段自动取出压力给定值，无须人工干预。 对于恒压变流量供水系统，在调速过程中常是多台水泵处于轮换工作，水泵的启，停易导致供水管网中水流速度的突变而引起水压的突变，产生%停泵水锤，为防止水锤现象，按设计要求，在供水管路中对应每一台水泵安装一台电动阀门，由PLC控制阀门的开启、关闭，并同时监控阀门运行时的状态信号。一般的操作规程是：在停泵前需将该泵所对应的电动阀门关闭再停泵，开泵时先启动泵再打开阀门（即阀门后开先关）。为此，在PLC控制程序中增设了电动阀门的开、关控制程序。水泵启动时，电动阀门是处于关闭状态，水泵在轻载状态下起动，转速很快上升。水泵上升到最高转速时，打开阀门，水流进入供水管网。同样，当需要关闭水泵时，首先关闭电动阀门，在PLC取得阀门已关闭了的信号后停泵。增加这套程序后，有效地解决了停泵水锤，使系统运行平稳、安全. |