1.了解变频器恒压供水控制系统的组成及基本原理。
2.了解PLC、变频器、压力传感器等设备的主要参数和使用方法。
3.会设计单台水泵变频控制的PLC、变频器控制线路。
4.能正确设置单台水泵变频控制的变频器参数及编制PLC控制程序。;本任务利用PLC、变频器和压力传感器设计一个单台水泵的变频控制恒压供水系统。;相关知识;二、供水系统节能原理分析
常见的方法有阀门控制法和转速控制法两种。
阀门控制法是通过开关阀门大小来调节流量,而转速保持不变,通常为额定转速。
转速控制法是通过改变水泵的转速来调节流量,而阀门开度则保持不变(通常为最大开度)。;调节流量的两种方法比较;三、压力传感器
压力传感器也叫压力传送器,用于检测流体的压力(实际是压强),并且可以进行远程信号传送,将信号传送到二次仪表或者计算机后进行压力控制或者检测的一种自动化控制前端元件。
如图所示为压阻式压力传感器外形图,输出信号为4~20mA(二线制)或0~5/10V(三线制),供电电压为直流24V(DC9~36V),对应测量范围为0~1MPa,负载电阻为电流输出型最大800Ω,电压输出型大于50kΩ。;压阻式压力传感器外形图;四、FX2N-3A模拟量模块
本任务中压力传感器的测量输出为模拟量信号,而PLC程序控制要求的是数字量信号,所以采用FX2N-3A模拟量模块进行A/D转换。FX2N-3A模拟量模块可以与FX0N、FX1N、FX2N等系列可编程序控制器相连接。
1.FX2N-3A模拟量模块的特点
2.FX2N-3A模拟量输入的应用
3.FX2N-3A模拟量输出的应用;任务实施;二、PLC输入/输出地址分配
本任务将变频器输出频率分为7段速度,每段之间相差2Hz,其速度运行曲线如图所示。通过变频器的输入端子RL、RM和RH的组合来控制多段速度。水泵电动机只需要单向运行,由变频器STF端子控制,此外还需系统启动、停止控制信号。PLC输入/输出地址分配见表。;输入/输出地址分配表;三、系统接线
1.传感器的连接
传感器回路接线如图所示。;2.PLC、变频器系统接线图;四、设置变频器参数
1.基本运行参数设定;2.多段转速运行参数设定;五、编制PLC控制程序
1.程序流程图;2??PLC程序;六、联机调试
1.水泵上水操作
具体步骤如下:
(1)将1#水泵电动机直接和变频器的输出端相连,注意相序不要颠倒。
(2)接通变频器电源,确认变频器为“PU”操作模式(若不为“PU”操作模式,则用“MODE”设定到操作“PU”模式)。
(3)将变频器的运行频率设为50Hz。;(4)按变频器“FWD”键进行启动,1#水泵随之运转,此时通过观察水箱液位是否变化或液位数显表变化情况,如果液位下降则说明水已经被吸入,这时可手动打开电磁阀等待水流出。
(5)当水从电磁阀流出时,表示承压箱已灌满,还可以通过观察承压箱机械压力指示表察看承压箱的压力。
(6)在上水操作过程中要注意观察4个数显表的显示是否正常。
(7)分别将2#、3#水泵电动机的电源线直接接至变频器的输出端,重复上述步骤对2#、3#水泵进行上水操作。;2.控制程序编译成功后,将程序下载到PLC主机,将PLC置于“RUN”状态,变频器的操作模式设置在“EXT”外部操作模式,启动恒压供水系统。
(1)关闭放水阀,当系统供水压力达到D11、D12设定范围时,记录变频器的运行频率(此时应为最低速)。;(2)通过手动操作放水阀逐步增大对储压罐放水,模拟增加用水量,观察系统压力达到设定值时变频器的运行频率变化情况,直至变频器运行至最高频率。
(3)通过手动操作放水阀逐步减小对储压罐放水,模拟减小用水量,观察系统压力达到设定值时变频器的运行频率变化情况,直至变频器运行至最低频率。
如上述过程均能实现,说明该系统运行正常。;对任务实施的完成情况进行检查,并将结果填入测评表内。