6ES7223-1BH22-0XA8原装库存
1引言
汽包水位 给水liuliang 蒸汽liuliang 三冲量 自动控制系统燃烧过程控制在宾馆里，中央空调是不可决少的，耗电非常大，空调主要是用来实现室内的恒温，中央空调主要由制冷机、冷却水循环系统、风机盘管系统、风机和冷却塔等组成。中央空调工作原理图如图1所示。通常冷冻水泵的容量是按高温度、满住率，并在此基础上留有10-20%的余量设计，在一年四季中，水泵系统长期在固定的大水liuliang工作，由于季节、昼夜及住房率变化大，空调实际的热负载在绝大部分时间内远比设计负载低。与决定水泵liuliang和压力的大设计负载（负荷率）相比，一年中负荷率在50%以下的运行时间将近一半，一般冷冻水设计温度为5——-7℃，而事实上在全年决大部分时间冷冻水的温度仅为2——-4℃，即水泵却是全功率运行，增加了管道能量损失，浪费了水泵运行的输送能量。这就存在能量的无效使用，而通过变频调速技术就能实现自动调节liuliang并显著节能的效果，用PLC改造传统电气控制系统的则使运行可靠性大大加强。
2变频调速功能
2.1 变频器节能原理：
变频器是输出频率可改变的交流电力拖动设备。变频器调速的主要工作原理是将供给电机定子的三相交流工频电经大功率整流元件整流，变成直流，再将直流电用正弦波脉宽调节技术逆变为频率可调、幅度也随之改变的三相交流电，以此为电源再供给电机使用。
由水泵的工作原理可知：风机、水泵特性：Q∝n H∝n2 P∝n3
即liuliang与转速成正比，压力与转速平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。
根据公式：转速
其中f为电源频率，我国工频为50HZ，P为极对数，S为转差率，那么调节电动机电源频率就可调节电动机转速，调节电机转速也就是调节它的负载转速，那么，根据风机、水泵特性可知，调节风机水泵的转速可以达到调节流（风）量的目的，显著调节轴功率。通过在水泵加装变频器，，则可实现自动调节控制，可使系统工作平缓稳定。并通过变频节能收回投资。如图2所示，图中阴影部分为同一台水泵的工频运行状态与变频运行状态在随着liuliang变化所耗的功率差。随热负载而改变水量的变liuliang空调水系统显示了巨大的优越性。
2.2 变频技术应用：
中央空调系统采用变频调速技术，电机可在很宽范围内平滑调速，可将所有节流阀去掉，使管道畅通，可免去节流损耗。通过改变电机转速而改变水的流速，从而改变水liuliang，达到制冷机正常工作要求和平衡热负荷所需冷量要求，达到节能目的。采用变频调速技术的关键是电机转速的可调和可控。电机的变频调速系统是由PLC控制器进行切换和控制的。
3PLC控制变频调速系统工作原理：
3.1采用性能可靠的松下系列PLC为控制核心，所有输入信号起停，保护都通过光电隔离输入到PLC的输入口，利用专用编程软件，根据控制要求对PLC进行梯形图编程，PLC输出控制变频器的起停。采用PLC控制后，可取消全部时间继电器和中间继电器，所有逻辑控制通过梯形图软编程，在不用改变控制线路的情况下，可随时按控制要求修改程序，实现新的控制方案，灵活性相当高;并具有强大的通讯接口，可与上位电脑相连，，实现远程监控，为将来联网控制留有接口，具有良好的扩展性，能与其他控制系统协调工作。变频器调速控制电路简单， 克服传统线路易出故障的缺点，降低了事故发生。
3.2 根据空调系统的实际情况，设计应包括以下几点：
（1）冷却系统、冷冻系统各装1台变频器。
（2）可根据内不同阶段的冷量要求，设置不同要求运行。
（3）常用与备用可切换。
（4）变频控制与原控制间可换，确保设备正常运行。
3.3 控制系统的主电路图
3.4 冷冻泵、冷却泵PLC的控制系统图
PLC软件采用梯形图语言，实现各种逻辑控制、变频器启动控制及手动/自动，工频/变频转换和故障自动切换等功能。
（1）I/O接口图
（2）系统软件编程图
4、结束语
（1）新的控制方案已于2004年底在北海公路宾馆投入使用，达到大幅度节电效果，具体比较如下：
在冷冻泵、冷却泵上应用变频器，一般都有40%的节电率。每天节约的电费=电机功率×每天运行时间×节电率×电价=（45KW+55KW）×24小时×40%×0.81/度，而改造费大约十万元，投资回收期=100000÷583≈170（天）
通过以上分析计算，改造后系统经济效益可观，符合《中华人民共和国节约能源法》。
（2）对电机实现了软起动、软制动，大大降低了起动电流、避免了对电机和电网的冲击;
（3）电机运行噪音减小、温升降低、震动减少、负载运行顺滑平衡;
（4）大幅度改善电机的功率因素;
（5）具有过流、过压、短路、缺相等多种保护功能，增强了对电机及所带负载的保护功能。
（6）在任意一设定的频率下，电机都能以佳效率运行;
（7）能检测负载轻微的变化，并迅速调整输出功率，显示在操作屏上;
（8）利用PLC实现各种逻辑控制、变频器启动控制及手动/自动，工频/变频转换和故障自动切换等功能，是系统控制灵活方便，功能齐全。
包钢带钢厂璇流井水系统是为轧线供生产用水，整个水系统是循环运行的。为保证璇流井内水位保证基本平衡，通过5#泵（110KW）将水池内循环水再抽到外面，防止水溢出。由于原有系统采用软启动启动，不能调节转速，水位的控制依靠人为值守，来通过开阀和关阀来控制。否则在低液位会造成水泵抽真空而损伤泵体（气蚀）；高液位则会淹没水泵房造成停电事故。为此，我们设计变频恒液位控制系统，液位检测采用超声波液位器（百特公司），通过变频器内部PID构成液位闭环，实现液位的自动恒定控制。
1、变频恒液位控制系统构成
系统水泵电机为110KW，四级，转速1480r/min。设计采用EV2000-4T1100P系列通用变频器作为水泵电机控制核心。液位检测采用百特工控公司生产FBSON-Y-05-N系列超声波物位检测仪，供电电源为AC220V，一体式安装。量程大可达到5米，实际检测水位高1.85米。系统原理图附图一至三。
采用一台EC20-1006BRA作简单的继电连锁，除了和旧系统进行连锁（互锁），还有变频器的简单启动和停止及报警。本系统还装有一台EC20-1006BRA，通过串口与一台数传电台相通讯（MODBUS）,来实现和一个水泵房（净环泵房）实现连锁。当璇流井有高液位报警时，通过PLC及数传电台传送到净环泵房，由操作人员确定水泵的启动和停止（由于二者距离太远，且不适合电缆敷设，采用无线数传的方式）。其中璇流井内PLC设置为主站，净环内PLC为从站。数传电台采用深圳科立讯生产的PT6080无线数传电台是利用先进的单片机技术,无线射频技术,数字处理技术设计的功率较大,体积较小的模块式半双工数传电台,采用SMT新工艺,选用高质量的元器件。抗干扰能力强，精致坚固，结构紧凑，安装方便。数话兼容，数传可优先。RS232、RS485及TTL多种接口可供选择，适应面宽。参见下面原理图：
2、变频恒液位控制参数及工作原理：
2.1 EV2000 通用技术规格：
输入 | 额定电压；频率 | 三相，380V～440V；50Hz/60Hz |
允许电压工作范围 | 电压：320V～460V；电压失衡率：<3％；频率：±5％ | |
输出 | 额定电压 | 380V |
频率 | 0Hz～650Hz | |
过载能力 | G型：150％额定电流1分钟，200％额定电流0.5秒； P型：110％额定电流1分钟；150％额定电流1秒 | |
主要控制性能 | 调制方式 | 磁通矢量PWM调制 |
调速范围 | 1：100 | |
起动转矩 | 0.50Hz时180％额定转矩 | |
运行转速稳态精度 | ≤±0.5％额定同步转速 | |
频率精度 | 数字设定：高频率×±％；模拟设定：高频率×±0.2％ | |
频率分辨率 | 数字设定：Hz；模拟设定：高频率×0.1％ | |
转矩tisheng | 自动转矩tisheng，手动转矩tisheng0.1％～30.0％ | |
V/F曲线 | 四种方式：1种用户设定V/F曲线方式和3种降转矩特性曲线方式（2.0次幂、1.7次幂、1.2次幂） | |
加减速曲线 | 三种方式：直线加减速、S曲线加减速及自动加减速方式；四种加减速时间，时间单位（分/秒）可选，长60小时 | |
直流制动 | 直流制动开始频率：0.20～60.00Hz； 制动时间：0.0～30.0秒； 制动电流：G型：0.0～100.0％ P型：0.0～80.0％ | |
点动 | 点动频率范围：0.20Hz～50.00Hz；点动加减速时间0.1～60.0秒可设，点动间隔时间可设 | |
多段速运行 | 通过内置PLC或控制端子实现多段速运行 | |
内置PI | 可方便地构成闭环控制系统 | |
自动节能运行 | 根据负载情况，自动优化V/F曲线，实现节能运行 | |
自动电压调整（AVR） | 当电网电压变化时，能自动保持输出电压恒定 | |
| 自动限流 | 对运行期间电流自动限制，防止频繁过流故障跳闸 | |
| 自动载波调整 | 根据负载特性，自动调整载波频率；可选 | |
客户化功能 | 纺织摆频 | 纺织摆频控制，可实现中心频率可调的摆频功能 |
| 定长控制 | 到达设定长度后变频器停机 | |
| 下垂控制 | 适用于多台变频器驱动同一负载的场合 | |
| 音调调节 | 调节电机运行时的音调 | |
| 瞬停不停机控制 | 瞬时掉电时，通过母线电压控制，实现不间断运行 | |
捆绑功能 | 运行命令通道与频率给定通道可以任意捆绑，同步切换 | |
运行功能 | 运行命令通道 | 操作面板给定、控制端子给定、串行口给定，可通过多种方式切换 |
频率给定通道 | 数字给定、模拟电压给定、模拟电流给定、脉冲给定、串行口给定，可通过多种方式随时切换 | |
辅助频率给定 | 实现灵活的辅助频率微调、频率合成 | |
脉冲输出端子 | 0～50kHz的脉冲方波信号输出，可实现设定频率、输出频率等物理量的输出 | |
模拟输出端子 | 2路模拟信号输出，分别可选0/4～20mA或0/2～10V，可实现设定频率、输出频率等物理量的输出 |
2.2为实现璇流井内恒液位控制，我们采用给定电位计作为液位给定，反馈采用超声波液位仪（变送输出4-20MA）。通过变频器内部的PID调节器做压力闭环调节。变频器参数设置如下：
FP.01=0 参数写保护选择，全部参数允许改写
F0.00=3 给定为VCI模拟给定
F0.03=1 端子运行
F0.04=0 转向为正向
F0.08=1 负载为风机类
F0.10=15 加速时间
F0.11=15 减速时间
F0.14=1 V/F曲线设定（2次幂，泵类负载特性）
F5.00=1 闭环运行有效
F5.01=1 给定为VCI
F5.02=1 反馈为CCI（注意要做调线改动）,超声波输出
F5.09=20 小给定量对应反馈（4mA ,相对于20mA为20%）
F5.12=0.10 比例增益
F5.13=0.05 积分时间
FH.00=4 四极电机
FH.01=110 功率110KW
变频器内部PID控制框图：