利用ACS510實(shí)現(xiàn)的恒壓調(diào)速供水系統(tǒng)

1、ABB變頻器ACS510的SPFC功能在多泵恒壓供水系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)（ABB電氣傳動系統(tǒng)有限公司）摘要ABB變頻器ACS510利用SPFC功能實(shí)現(xiàn)的一臺變頻器拖動多臺電機(jī)的恒壓供水系統(tǒng)， 無需使用額外的 PLC并且每臺電機(jī)都由變頻器軟啟動。關(guān)鍵詞ACS510 SPFC 恒壓供水The SPFC function of ABB frequency converter ACS510 can be realized in multi-pump water-supplied system with con sta nt pressureAbstract ABB freque ncy con verter

2、ACS510 makes use of SPFC fun ctio n to realize multi-pump water-supplied system with constant pressure. This system doesn' t need extra PLC, and every motor starts to run by freque ncy con verter ACS510.key words ACS510 SPFC water-supplied with con sta nt pressure一、前言北京ABB電氣傳動系統(tǒng)有限公司，作為全球傳動行業(yè)的龍頭企

3、業(yè)，它的產(chǎn)品廣泛地用于各行各業(yè)之中。ACS510作為其中的一款產(chǎn)品廣泛地用于工業(yè)領(lǐng)域，還針對風(fēng)機(jī)、水泵應(yīng)用做了 特別的優(yōu)化，典型的應(yīng)用包括恒壓供水，冷卻風(fēng)機(jī)，鐵和隧道通風(fēng)機(jī)等等。ACS510產(chǎn)品系列功率范圍從 0.75 KW至 132 KW不僅性能穩(wěn)定，質(zhì)量可靠，而且功能強(qiáng)大， 它的SPFC循環(huán)軟啟動控制）功能很方便實(shí)現(xiàn)恒壓供水系統(tǒng)，無需要使用額外的PLCo二、ABB ACS510變頻器特點(diǎn)簡介1. 完美匹配風(fēng)機(jī)水泵：增強(qiáng)的PFC應(yīng)用：最多可控制 7 （1+6）各水泵：能切換更多的泵。SPFC循環(huán)軟啟功能：可依次調(diào)節(jié)每個泵，最多可拖動6臺水泵，無須使用額外的PLC多點(diǎn)U/F曲線：可自由定義 5

4、段U/F曲線；可靈活廣泛的應(yīng)用。 超越模式：應(yīng)用于隧道風(fēng)機(jī)的火災(zāi)模式；應(yīng)用于緊急情況下。PID調(diào)節(jié)器：兩個獨(dú)立的內(nèi)置 PID控制器，PID1和PID2。2. 更經(jīng)濟(jì)：直覺特性：噪音最優(yōu)化，當(dāng)傳動溫度降低時增加開關(guān)頻率；可控的冷卻風(fēng)機(jī)，僅在 需要時啟動；可隨機(jī)分布開關(guān)頻率，從而降低噪音，極大改善了電機(jī)噪音，降低了傳動噪音并提高功效。連接性：簡單安裝，可并排安裝，容易連接電纜， 通過多種I/O連接和即插式可選 件方便地連接到現(xiàn)場總線系統(tǒng)上； 減少安裝時間，節(jié)約安裝空間，可靠的電纜連接。3. 更環(huán)保EMC適用于第一及第二環(huán)境的 RFI濾波器為標(biāo)配；不需要額外的外部濾波器。 電抗器：變感電抗器：根據(jù)不

5、同的負(fù)載匹配電感量，因此抑制和減少諧波，降低總諧波。三SPFC功能概述SPFC功能，又稱循環(huán)軟啟動功能，內(nèi)置在ACS510變頻器中。該功能不同于PFC功能之處在于，SPFC功能每次啟動新電機(jī)的時候，都是用變頻器來啟動的，而變頻器剛剛拖動過的電 機(jī)，將投切到工頻上。下面將以1臺ACS510變頻器拖動3臺水泵為例介紹 SPFC功能在恒壓供水系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)。1. ACS510能滿足的系統(tǒng)要求：a）控制室無人值守，要求全自動，同時要求設(shè)計手動回路作為應(yīng)急備用。b）三泵循環(huán)軟啟，要求不用PLC控制，以降低成本。c）一臺泵出現(xiàn)故障時，能切換掉，保證系統(tǒng)能繼續(xù)工作。d）三泵輪換運(yùn)行，保證各泵運(yùn)行時間相等，防止

6、泵體久置生銹。e）沒有用水時讓變頻器進(jìn)入睡眠狀態(tài)，節(jié)能，但要保證系統(tǒng)根據(jù)符合隨時自動跟蹤啟動。2. 三泵控制主回路電路圖（1）如下所示：變頻器在SPFC功能下運(yùn)行時，三泵恒壓供水系統(tǒng)的主回路硬件配置：變頻器，接觸器,熔斷開關(guān)等，根據(jù)需要選配 OREL-01（ACS510繼電器擴(kuò)展選件）。SPFC宏的主要控制特點(diǎn)為：1）當(dāng)電機(jī)1頻率到達(dá)上限設(shè)定頻率時，如果壓力沒有達(dá)到給定要求，電機(jī)脫離傳動單元，經(jīng)過一段時間延遲后，直接接入電網(wǎng)運(yùn)行。2）電機(jī)2連接到傳動單元。2號電機(jī)速度根據(jù) PID的給定值和實(shí)際值的運(yùn)算結(jié)果逐步 增加，直到滿足泵的實(shí)際工況。3）電機(jī)36使用同樣的步驟進(jìn)行啟動。4）停止電機(jī)的過程如

7、同標(biāo)準(zhǔn)PFC控制（停止輔助電機(jī)，并繼續(xù)調(diào)節(jié)正在控制的電機(jī)速度）。5）設(shè)置電機(jī)的啟動順序可以分為：平均運(yùn)行時間和繼電器順序（參考參數(shù)8127）。3. 三泵控制原理圖如下圖（2）所示，變頻器工作邏輯時序圖如圖（3）所示。如果最終用戶在使用過程中，沒有特殊的要求，基本上按照圖（2）就可以實(shí)現(xiàn)三泵 SPFC的功能。圖中，可以看到的有變頻器ACS510的繼電器與 DI 口，三位開關(guān) S1, S2, S3 ，以及繼電器線包與常開常閉觸點(diǎn)等元件。JJO皿匚廠-ITrA = PF V |QL圖（2）三泵控制原理圖 JL圖（3 ）變頻器工作邏輯時序圖結(jié)合變頻器主回路圖，控制回路圖，邏輯時序圖，系統(tǒng)的工作邏輯如下

8、所述：1）DI信號閉合，傳動單元啟動，R01（繼電器1）閉合，這樣接觸器 K1也吸合了。此時調(diào)制被禁止。2）傳動單元經(jīng)歷一段 PFC啟動延時（參數(shù)8122）。此時調(diào)制仍被禁止，因?yàn)閭鲃訂卧枰?等待所有接觸器穩(wěn)定。3）允許調(diào)制，M1變頻起動。調(diào)制從零速啟動。4）如果實(shí)際壓力小于給定壓力，就準(zhǔn)備將M2投入。于是，當(dāng)輸出頻率Fout超過啟動頻率1Hz時，輔機(jī)啟動延時（參數(shù) 8115）。當(dāng)輔機(jī)啟動延時完后，傳動單元自由停車，R01打開，K1也斷開。5）傳動單元等待 PFC啟動延時（參數(shù)8122）。然后，傳動單元閉合 R02 K2閉合。傳動單元連接到新的被控制電機(jī)上。此時調(diào)制仍被禁止。傳動單元等待PF

9、C啟動延時（參數(shù)8122）。此時調(diào)制仍被禁止，因?yàn)閭鲃訂卧枰却械慕涣鹘佑|器穩(wěn)定。然后，傳動單元閉合 R01 K1.1吸合，M1直接切換到電網(wǎng)上（恒速運(yùn)行），此時調(diào)制允許，傳 動單元從零速啟動連接在R02的電機(jī)M26）如果實(shí)際壓力小于給定壓力，就準(zhǔn)備將M3投入。于是，輸出頻率 Fout超過啟動頻率1Hz時，輔機(jī)啟動延時（參數(shù) 8115）啟動。當(dāng)輔機(jī)啟動延時完后，傳動單元自由停車， R02斷開，因此K2斷開。因?yàn)镽01處于吸合狀態(tài)，所以K1.1自保持，M1繼續(xù)保持工頻 運(yùn)行（在設(shè)計外圍電路時，此處不能忽略）。7）傳動單元等待 PFC啟動延時（參數(shù)8122）。傳動單元閉合 R03 K3閉合。

10、傳動單元連接 到新的被控制電機(jī) M3上。此時調(diào)制仍被禁止。8）傳動單元等待PFC啟動延時（參數(shù)8122）。此時調(diào)制仍被禁止，因?yàn)閭鲃訂卧枰却?所有的交流接觸器穩(wěn)定。 然后，傳動單元閉合 R02 K2.1吸合，M2直接切換到電網(wǎng)上（恒 速運(yùn)行）。9）此時調(diào)制允許，傳動單元從零速啟動連接在R03的電機(jī)M310）此時M1，M2工頻運(yùn)行，M3變頻運(yùn)行，如果實(shí)際壓力高于給定壓力，于是：輸出頻率 Fout低于停止頻率1Hz時，輔機(jī)停止延時（參數(shù)8116）啟動。當(dāng)輔機(jī)啟動延時完成后， RO1斷開，這時K1.1掉電，M1停止工頻運(yùn)行。11）此時M2工頻運(yùn)行，M3變頻運(yùn)行，如果此時實(shí)際壓力仍高于給定壓力，于

11、是：輸出頻率Fout低于停止頻率1Hz時，輔機(jī)停止延時（參數(shù)8116）啟動。當(dāng)輔機(jī)啟動延時完后， RO2斷開，這時K2.1掉電，M2停止工頻運(yùn)行。12）如果此時壓力又不夠，于是：RO3斷開，K3斷開變頻運(yùn)行。RO1閉合，K1吸合，M1變頻運(yùn)行。RO3閉合，K3.1吸合，M3工頻運(yùn)行（注意：輔機(jī)的切換順序可以通過參數(shù) 8128來設(shè)置）。13）接下來的邏輯依上所述類推。即使輔機(jī)數(shù)量在4-6臺，邏輯也類似于上面所述。4 變頻器ACS510控制板I/O控制連接示意圖如圖（4）所示：19ROIC2(?'ROT角21>01B22RO?C為RO2A24RO2B2£RO3C2CX03&

12、#187;27RO3B-*鼻赴IMtiHI.閱蜒用 哎認(rèn)別怡電機(jī)按扎“I碳至出 嘔電iHfrtBE町轉(zhuǎn)期 氓認(rèn)動惟-機(jī)機(jī)幔扎翌櫻創(chuàng)込芒器鞘出區(qū)可鈿 垃認(rèn)功怡吐機(jī)毀=*2卻刑27X1 廠 沖J冒5Ah一 AkGND-11G V| (DAI2r.恥N 口i.DLS QJ 7AO18AO2H-AGND乍弓電淀需蔽尼械熬入電遙賢具端fl VDC転怡號【PIU）曲20血稱HJ粧*PI期NRMttH的實(shí)砲竣算lift出出爲(wèi)瓷共為-1024V11CND;12DCQK113LU14PP-15DISDMDIFib m杞旳丿號生解I t樹電趙期 fyn尼e星弄：壽電施捋測比劃 昶電；股電蠻母止申IJH聯(lián)樓兜電將怦

13、止皚血W.用電肖毋止吧機(jī)3；L.：/r4V （PFC'!, d；M尿曲圖（4） I/O控制連接圖 5主要參數(shù)設(shè)置9902: SPFC宏（應(yīng)用宏）1001: DI1 （手動啟動）1002: DI6 （自動啟動）1102: DI2應(yīng)用宏切換1103: AI1（單機(jī)給定信號）1106: PIDOUT1 （一拖多自動給定源）1401: PFC1402: PFC1403: PFC1404: PFC1405: PFC1406: PFC1601:使能2007: 25 Hz（頻率低限值）2008: 52 Hz（頻率高限值）4010: 19 （內(nèi)部設(shè)定）4011:根據(jù)壓力需要設(shè)定4022: 7（睡眠選擇信號）4023: 40（睡眠頻率）4024,4025,4026:根據(jù)需要設(shè)定8117： 5 （五臺輔機(jī)）8127： 6 （六臺電機(jī)）8120： DI3 （內(nèi)部鎖定）8122:根據(jù)需要設(shè)定8123: 2812 8:平均運(yùn)行時間（輔助電機(jī)啟動順序）6調(diào)試要領(lǐng)：該控制圖對用戶的使用是一個參考，用戶可以根據(jù)實(shí)際的需要多配置外部輔助設(shè)備。并且最好在出廠前把邏輯調(diào)試好。繼電器的切換完全是根據(jù)水壓