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SPFg能在多泵恒壓供水系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)（ABB電氣傳動(dòng)系統(tǒng)有限公司）摘要ABB變頻器ACS510利用SPFE1能實(shí)現(xiàn)的一臺(tái)變頻器拖動(dòng)多臺(tái)電機(jī)的恒壓供水系統(tǒng)，無(wú)需使用額外的PLC并且每臺(tái)電機(jī)都由變頻器軟啟動(dòng)。關(guān)鍵詞ACS510SPFC恒壓供水TheSPFCfunctionofABBfrequencyconverterACS510canberealizedinmulti-pumpwater-suppliedsystemwithconstantpressureAbstractABBfrequencyconverterACS510makesuseofSPFCfunctionto

2、realizemulti-pumpwater-suppliedsystemwithconstantpressure.ThissystemdoesntneedextraPLC,andeverymotorstartstorunbyfrequencyconverterACS510.keywordsACS510SPFCwater-suppliedwithconstantpressure一、前言北京ABB電氣傳動(dòng)系統(tǒng)有限公司，作為全球傳動(dòng)行業(yè)的龍頭企業(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(duì)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)，

3、鐵和隧道通風(fēng)機(jī)等等。ACS510產(chǎn)品系列功率范圍從0.75KW至132KW不僅性能穩(wěn)定，質(zhì)量可靠，而且功能強(qiáng)大，它的SPFC謂環(huán)軟啟動(dòng)控制）功能很方便實(shí)現(xiàn)恒壓供水系統(tǒng)，無(wú)需要使用額外的PLQ二、ABBACS510變頻器特點(diǎn)簡(jiǎn)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(gè)泵，最多可拖動(dòng)6臺(tái)水泵，無(wú)須使用額外的PLG多點(diǎn)U/F曲線：可自由定義5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(gè)獨(dú)立的內(nèi)置PID控制器，PID1和PID2。2.更經(jīng)濟(jì)：直覺(jué)特性：噪音最優(yōu)化

4、，當(dāng)傳動(dòng)溫度降低時(shí)增加開(kāi)關(guān)頻率；可控的冷卻風(fēng)機(jī)，僅在需要時(shí)啟動(dòng)；可隨機(jī)分布開(kāi)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(dòng)噪音并提高功效。連接性：簡(jiǎn)單安裝，可并排安裝，容易連接電纜，通過(guò)多種I/O連接和即插式可選件方便地連接到現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)上；減少安裝時(shí)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能概述SPFC功能，又稱循環(huán)軟啟動(dòng)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(dòng)新電機(jī)的時(shí)候，都是

5、用變頻器來(lái)啟動(dòng)的，而變頻器剛剛拖動(dòng)過(guò)的電機(jī)，將投切到工頻上。下面將以1臺(tái)ACS510變頻器拖動(dòng)3臺(tái)水泵為例介紹SPF8J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(wú)人值守，要求全自動(dòng)，同時(shí)要求設(shè)計(jì)手動(dòng)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(tái)泵出現(xiàn)故障時(shí)，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(shí)間相等，防止泵體久置生銹。e）沒(méi)有用水時(shí)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(shí)自動(dòng)跟蹤啟動(dòng)。2 .三泵控制主回路電路圖（1）如下所示：&0QVAC,SDHzw*wiiviiwipebbbI_,QI_、

6、I圖（1）三泵控制主回路圖變頻器在SPFE1能下運(yùn)行時(shí)，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(kāi)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(shí)，如果壓力沒(méi)有達(dá)到給定要求，電機(jī)脫離傳動(dòng)單元，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間延遲后，直接接入電網(wǎng)運(yùn)行。2）電機(jī)2連接到傳動(dòng)單元。2號(hào)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)3-6使用同樣的步驟進(jìn)行啟動(dòng)。4）停止電機(jī)的過(guò)程如同標(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(dòng)順序可以分為：平均運(yùn)行時(shí)間和繼

7、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(shí)序圖如圖（3）所示。如果最終用戶在使用過(guò)程中，沒(méi)有特殊的要求，基本上按照?qǐng)D（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(kāi)關(guān)S1,S2,S3,以及繼電器線包與常開(kāi)常閉觸點(diǎn)等元件。JJO”7(2圖（2）三泵控制原理圖圖（3）變頻器工作邏輯時(shí)序圖結(jié)合變頻器主回路圖，控制回路圖，邏輯時(shí)序圖，系統(tǒng)的工作邏輯如下所述：1）DI信號(hào)閉合，傳動(dòng)單元啟動(dòng)，RO1（繼電器1）閉合，這樣接觸器K1也吸合了。此時(shí)調(diào)制被禁止。2）傳動(dòng)單元經(jīng)歷一段PFC啟動(dòng)延時(shí)（參數(shù)8122）。此時(shí)調(diào)制仍

8、被禁止，因?yàn)閭鲃?dòng)單元需要等待所有接觸器穩(wěn)定。3）允許調(diào)制，M1變頻起動(dòng)。調(diào)制從零速啟動(dòng)。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(guò)啟動(dòng)頻率1Hz時(shí)，輔機(jī)啟動(dòng)延時(shí)（參數(shù)8115）。當(dāng)輔機(jī)啟動(dòng)延時(shí)完后，傳動(dòng)單元自由停車，RO1打開(kāi)，K1也斷開(kāi)。5）傳動(dòng)單元等待PFC啟動(dòng)延時(shí)（參數(shù)8122）。然后，傳動(dòng)單元閉合RO2K2閉合。傳動(dòng)單元連接到新的被控制電機(jī)上。此時(shí)調(diào)制仍被禁止。傳動(dòng)單元等待PFC啟動(dòng)延時(shí)（參數(shù)8122）。此時(shí)調(diào)制仍被禁止，因?yàn)閭鲃?dòng)單元需要等待所有的交流接觸器穩(wěn)定。然后，傳動(dòng)單元閉合RO1,K1.1吸合，M1直接切換到電網(wǎng)上（恒速運(yùn)行），此時(shí)調(diào)制允許，傳

9、動(dòng)單元從零速啟動(dòng)連接在RO2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(guò)啟動(dòng)頻率1Hz時(shí)，輔機(jī)啟動(dòng)延時(shí)（參數(shù)8115）啟動(dòng)。當(dāng)輔機(jī)啟動(dòng)延時(shí)完后，傳動(dòng)單元自由停車，RO2斷開(kāi)，因此K2斷開(kāi)。因?yàn)镽O1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(jì)外圍電路時(shí)，此處不能忽略）。7）傳動(dòng)單元等待PFC啟動(dòng)延時(shí)（參數(shù)8122）。傳動(dòng)單元閉合RO3K3閉合。傳動(dòng)單元連接到新的被控制電機(jī)M3上。此時(shí)調(diào)制仍被禁止。8）傳動(dòng)單元等待PFC啟動(dòng)延時(shí)（參數(shù)8122）。此時(shí)調(diào)制仍被禁止，因?yàn)閭鲃?dòng)單元需要等待所有的交流接觸器穩(wěn)定。然后，傳動(dòng)單元閉合RO2K2.1吸

10、合，M2直接切換到電網(wǎng)上（恒速運(yùn)行）。9）此時(shí)調(diào)制允許，傳動(dòng)單元從零速啟動(dòng)連接在RO3的電機(jī)M310）此時(shí)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(shí)，輔機(jī)停止延時(shí)（參數(shù)8116）啟動(dòng)。當(dāng)輔機(jī)啟動(dòng)延時(shí)完成后，RO1斷開(kāi)，這時(shí)K1.1掉電，M1停止工頻運(yùn)行。11）此時(shí)M2工頻運(yùn)行，M3變頻運(yùn)行，如果此時(shí)實(shí)際壓力仍高于給定壓力，于是：輸出頻率Fout低于停止頻率1Hz時(shí)，輔機(jī)停止延時(shí)（參數(shù)8116）啟動(dòng)。當(dāng)輔機(jī)啟動(dòng)延時(shí)完后，RO2斷開(kāi)，這時(shí)K2.1掉電，M2停止工頻運(yùn)行。12）如果此時(shí)壓力又不夠，于是：RO3斷開(kāi)，K3斷開(kāi)變頻運(yùn)行。RO1閉

11、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(guò)參數(shù)8128來(lái)設(shè)置）。13）接下來(lái)的邏輯依上所述類推。即使輔機(jī)數(shù)量在4-6臺(tái)，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：rWJI1S8-2Ah-3kGND-410VJAI2-UAGNDTA01-8A02AGND三謂4杞連鼻癥怔鼻孤人地盡公發(fā)嚅事趕41仃VDC安行信號(hào)中1口）的20相較人磬宅女黑鞠出版*同控曲凰的實(shí)竣融城的電土公共注19ROIC2dROI2101B22RO?C23R02A24RO2B2R03C76麗3日27R03B-1024V端此片眠，比*24

12、VDC11CND跳即電小若明的公于H;12COM所由我千福人WQR海13LU起小動(dòng)粉叱起動(dòng)14EynfXTSAff：料電盥捋PID控制-15tn續(xù)覘T兆電糧也11.哦H1，弓DM青田：臭中北停止骷行Q17DIF聯(lián)桶.發(fā)電器停止電桃310Dll；（PFC!,布鵬起他第電IMtiHL司集出吠認(rèn)同的蝴能人1峨至21施電看出21即款限玳網(wǎng)前31餐人。叁糖作討足壯郎崎之也可抽程戰(zhàn)認(rèn)動(dòng)作一電機(jī)投人=*二嫌27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(dòng)啟動(dòng)）1002: DI6（自動(dòng)啟動(dòng)）1102: DI2應(yīng)用宏切換1103: AI1（單機(jī)給定信號(hào)）1106:

13、PIDOUT1（一拖多自動(dòng)給定源）1401:PFC1402:PFC1403:PFC1404: PFC1405: PFC1406: PFC1601:使能2007:25Hz（頻率低限值）2008:52Hz（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(hào)）4023:40（睡眠頻率）4024,4025,4026:根據(jù)需要設(shè)定8117:5（五臺(tái)輔機(jī)）8127:6（六臺(tái)電機(jī)）8120:DI3（內(nèi)部鎖定）8122:根據(jù)需要設(shè)定8123:28128:平均運(yùn)行時(shí)間（輔助電機(jī)啟動(dòng)順序）6調(diào)試要領(lǐng)：該控制圖對(duì)用戶的使用是一個(gè)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)水壓的變化變頻