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艾默生变频器及PLC在恒液位控制中的应用

    系统水泵电机为110kw,4极,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。量程最大可达到5m,实际检测水位最高1.85m。系统原理图如图1所示。

    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。本系统还另外装有一台ec20-1006bra,通过串口与一台数传电台相通讯(modbus),来实现和另外一个水泵房(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,所以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,电路板克隆它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。rs-232、rs-485及ttl多种接口可供选择,适应面宽。原理图如图2和图3所示。

    3变频恒液位控制参数及工作原理

    3.1 ev2000通用技术规格

     ev2000通用技术规格如附表所示。

    3.2实现璇流井内恒液位控制

    此时,笔者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最小给定量对应反馈(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=44极电机

     fh.01=110功率110kw

    变频器内部pid控制框图如图4所示。

    3.3超声波参数设置

    (1)测量模式选择:距离测量,如图5所示。

    (2)测量范围:0-185cm。

    (3)响应速度选择:慢速。

    (4)安全物位:保持。

    超声波工作电压220vac,输出信号为4~20ma。

    为可靠检测液位,使用超声波变送器必须使其响应速度较慢。这是因为过快的响应速度,电路板克隆会造成外界干扰信号的扰动,使液位信号变化太快,影响了正常的设备运行。降低速度,可以使信号综合平均后输出实际稳定电流信号。