基於MM440的恆壓供水系統

隨著變頻控制技術的不斷發展,很多廠家推出了功能強大的變頻器,西門子MM440系列變頻器就是其中的佼佼者。MM440系列變頻器涵蓋0.12KW-250KW的功率範圍,可適應不用負載要求的環境。MM440系列變頻器易於安裝、參數設置和調試,具有牢固的EMC設計,具有多個繼電器輸入和輸出通道,兩個模擬量輸入通道,可實現BiCo技術,參數的設置範圍很廣,確保它可對廣泛的應用對象進行配置。同時MM440的電纜連接方便,模塊化設計運行穩定,能夠適應工礦的惡劣環境。MM440變頻器內部集成了比例,積分和微分(PID)控制功能的閉環控制,具有良好的加速/減速斜坡平滑控制功能,能夠實現水壓的恆定穩定控制。

工具/原料

MM440變頻器
壓力表

方法/步驟

圖1是MM440變頻器恆壓供水的硬體配置圖,壓力變送器的反饋信號接入變頻器的模擬量輸入接口,壓力變送器可以把管道的水壓轉換成4~20mA的電信號,通過變頻器內部的參數設置可以將4~20mA的輸入信號轉換為現場壓力變送器的壓力反饋,壓力設定值可由變頻器的BOP面板進行設定和修改,通過一組數字量開關點來控制變頻器的啟停,變頻器啟動後根據壓力設定值和壓力反饋值自動調節電機的轉速,實現恆壓供排水

控制原理

圖2是MM440變頻器控制原理圖,MM440通過參數P2253獲得壓力設定值,通過參數P2264獲得實際壓力的實際反饋值,經過對設定值和反饋值的PID運算輸出電機的轉速控制值,經使能信號P2200使能後驅動電機運轉,進而驅動水泵轉動,產生恆定水壓。在此控制迴路中,使用MM440的內置PID功能,PID運算在變頻器內部進行,這類先進的變頻器內部自帶PID調節器的控制邏輯已經進行了固化編程,只需對比例增益P2280,積分係數P2285,微分係數P2274進行設置就可實現PID控制,同時PID算法採用的是優化算法,不需要使用者對PID進行算法的編程,因此使用起來效率高,出錯率低。通過參數P2265還可以對水壓反饋信號設置濾波時間常數和換算,保證了信號的準確、不失真,因此其實現的水壓調節十分平滑、穩定。這就省去了系統對PLC的硬體要求和對PID算法的編程,如此不僅降低了成本,而且大大提高了維護和保養的效率,

MM440變頻器參數設置

MM440的變頻器參數設置可以通過基本操作板(BOP)進行快速設置,變頻器在出廠時已經設置了出廠默認值,通過BOP面板根據需要進行參數調整即可完成變頻器參數的設置。在快速調試之前,必須完成變頻器的機械和電氣安裝。

P0010的參數過濾功能和P0003的選擇用戶訪問級別功能在調試時是十分重要的。MM440變頻器有三個用戶訪問級別:標準級,擴展級和專家級。進行快速調試時,訪問級較低的用戶能夠看到的參數較少。這些參數的數值要麼是預設值,要麼是在快速調試時進行計算。快速調試包括電動機的參數設定和斜坡函數的參數設定。快速調試的進行與參數P3900的設定有關,在它被設定為1時,快速調試結束後,要完成必要的電動機計算,並使其他所有的參數復位為工廠的預設設置。

2.3.1 參數選擇設置

P0003=3專家級參數,P0010=1快速調試,P0100=1功率單位為KW,F的預設值為50Hz,P0250=1變轉矩控制對象(風機,水泵)。

2.3.2 電動機參數設置

P0300=1異步電動機,P0304=400V電動機的額定電壓,P0305=345A電動機的額定電流,P0307=200Kw電動機的額定功率,P0308=0.87電動機的功率因數,P0310=50Hz電動機的額定頻率,P0311=1488r/min電動機的額定轉速,P0335=1電動機強制冷卻。

2.3.3 控制參數設置

P0700=2控制命令源於端子,P0701=1 5#端子作為啟動信號,P0756.1=2反饋信號為電流信號,P1000=1頻率給定源自面板,P1300=0 線性V/f控制,P2200=1使能PID控制器,P2253=2250 PID目標給定源於面板,P2240=X用戶壓力設定值的百分比,P2264=755.1 PID反饋源於模擬通道2,P2265=5 PID反饋濾波時間常數,P2280=0.5比例增益設置,P2285=15積分時間增益,P2274=0 微分時間設置。

2.3.4電動機數據的自動檢測

P1910=1所有參數都帶參數修改的自動檢測,P1910設置為1後變頻器進行電動機參數的自動檢測同時產生報警A0541,待自動檢測完成後設置P3900=1結束快速調試進行電動機計算和復位為工廠預設設置值。

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