ACS510变频器在恒压供水系统中的应用（职称论文原稿可修改）.docx

PAGE PAGE 3 ACS510变频器在恒压供水系统中的应用 XX XXXX 摘要：本文主要阐述ABB公司生产的ACS510系列变频器在恒压供水系统中的应用，利用ACS510变频器内置的各种功能，采用带有内置PID功能的变频器和压力变送器来实现恒压供水，既做到了无级调速下稳定的、高品质的供水质量，又降低了设备成本，提高了生产效率，节省了安装调试的时间。 关键字：ACS510；变频器；PID；恒压供水 1变频调速恒压供水的目的和意义 变频调速恒压对供水系统进行控制，是为了满足用户对流量的需求，所以压力是供水系统的基本控制对象。在实际应用中，考虑到在动态情况下，管道中某一点的水压的大小与供水能力和用水之间的供需关系的情况有关。保持供水系统中某处压力的恒定，也就保证了该处的供水能力和用水流量的平衡，这是恒压供水所要达到的目的，实现恒压供水既提高了供水质量也为企业在节约能源的同时保证了产品质量，提高了工作效率。 2 ACS510变频器概述 ACS510系列变频器是ABB公司生产的高品质的电机变频调速控制设备，是一款有着广范应用领域的低压交流传动产品。该系列变频器适用于1.1KW~110KW低压交流传动，能精确地控制速度和转矩。ACS510系列变频器不仅能够适合于简单工况的电机运转的控制，同时也可以应用在复杂的工作场合，其多种控制宏可以适用多种电机不同的控制方式。 ACS510系列变频器具有电动机参数自动检测、自适应功能，同时根据辨别出的电机参数来调整其他有关参数，契合了准确的电机参数是矢量控制的依据，这一特性使得启动转矩和低速运行大大提高及改善。变频器内部设置有两个独立的PID（比例、积分、微分）调节器, PID1可设置两套参数，通过PID2可控制一个独立的外部阀门。该变频器为整机安装、设置和使用都很简便。 3系统构成 安装在管道上的压力变送器，它的主要作用是测量管道内水介质的压力，并将测得的工况压力信号转换成标准的变频器能够识别的4～20mA电流信号。该信号在控制系统中作为反馈信号输入到变频器的模拟输入端 AI2。所以，反馈信号也就是实测的压力信号。 在本系统中调速系统分为手动和自动控制两种控制方式，自动控制模式时由压力变送器把压力信号送到变频器中由变频器内置的PID来控制，手动控制模式控制时由面板上的电位器控制，当DI2得电时选择PID调节下的自动控制，DI2失电时为手动控制。变频器的启动、停止操作方式均为两线制信号控制。在实际应用中，为了防止操作人员操作失误而启动变频器，还设有允许运行功能。 4系统运行中的三个状态 4.1稳态运行 水泵装置的上水能力与工厂工段现场实际用水需求处于平衡状态时，供水压力趋于稳定而变化不大，压力变送器的反馈信号等同于目标压力值信号，两者的差值数值为零，这一差值在PID调节器中进行分析处理，则PID调节器的调节量零。此时变频器控制的电机处在当前固有频率下匀速稳定运行。 4.2用水流量增大 当现场实际的用水流量逐渐增大，并超过了水泵装置的当前供水能力时，管道供水压力有所下降，压力变送器的压力反馈信号减小，目标压力值与反馈压力值的差值变大，这一正向的差值在PID调节器中进行分析处理，PID调节器产生正向的调节量，变频器的输出频率渐渐上升，伴随着电机的转速上升，进而水泵装置供水能力增大，管道实际的水压趋近于目标压力设定值。 4.3用水流量减小 当现场实际的用水流量逐渐减小时，并小于水泵装置的当前供水能力时，管道供水压力有所上升，压力变送器的压力反馈信号变大，目标压力值与反馈压力值的差值变小，这一负向的差值在PID调节器中进行分析处理，PID调节器产生负向的调节量，变频器的输出频率渐渐降低，伴随着电机的转速下降，进而水泵装置供水能力降低，管道内压力又开始恢复，管道实际的水压趋近于目标压力设定值，系统又恢复到稳态运行。 5. 内置PID与变频器功能的预置 5.1 PID功能的预置 预置的内容是：变频器的PID功能是否有效。当变频器的PID调节功能有效后，其升、降速过程将完全取决于由P值（比例值）、I值（积分值）、D值（微分值）数据所决定的动态响应过程，而原来预置的“加速时间”和“减速时间”将不再起作用。 目标值的预置：PID调节的根本依据是反馈量与目标值之间进行比较的结果。因此，准确地预置目标值是十分重要的。主要有以下两种方法： 1面板输入式：通过变频器本体自带的助手型操作盘输入目标值。这种方式目前在实际应用中比较常用，其确定方法通常是：目标压力值与传感器量程之比的百分数。 2外接给定式：由外接电位器进行预置，但显示屏上仍显示目标值的百分数。 5.2变频器参数设置 对变频器参数的设置，首先要把现场实际使用的泵铭牌上的基本参数，对照变频器的参数表输入到变频器参数中去，也可通过变频器的通电自诊断方式，