1 引言
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器启动,不能调节转速,水位的控制依靠人为值守,通过开阀和关阀来控制。如无人值守,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(百特公司产品),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。
2 变频恒液位控制系统构成
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,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=4 4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。
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