變頻控制柜功能原理

時間：2012-12-17 10:28作者：齒輪泵　點(diǎn)擊： 次

一、變頻控制柜產(chǎn)品概述：
       變頻控制柜采用PLC可編程序控制器，對泵組及其它設(shè)備進(jìn)行人機(jī)界面，輔以計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行智能控制，對電機(jī)、水泵及相關(guān)設(shè)備進(jìn)行自動化空中樓閣，可以進(jìn)行消防泵定期自動巡檢、解決消防泵咬死問題、變頻切泵、消除水錘效應(yīng)、報警及消防控制中心聯(lián)控等諸多功能。采用瑞士ABB公司變頻器或其它知名品牌變頻器、智能控制器、壓力傳感器及水泵組成閉環(huán)控制系統(tǒng)。變頻控制柜能自動調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速和運(yùn)行臺數(shù)，使供水管網(wǎng)的壓力保持設(shè)定的壓力和所需流量，從而達(dá)到提高供水品質(zhì)和高效節(jié)能的目的。 以系統(tǒng)管網(wǎng)的瞬時變化的壓力為穩(wěn)定參數(shù)（比較定位）通過微機(jī)控制變頻器的輸出頻率。自動跟蹤調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)水壓的PID閉環(huán)調(diào)節(jié)，從而保證管忘網(wǎng)的末端的壓力恒定，使整個供水系統(tǒng)持續(xù)高效運(yùn)行。當(dāng)用水量增大時，變頻器輸出頻率就大，水泵轉(zhuǎn)速加快，供水量增大、用水量減少時，變頻器輸出頻率變小，水泵轉(zhuǎn)速減慢、供水量減小、保證用戶對水的壓力和流量的需要。

二、變頻控制柜功能如下：
1.控制柜開啟后，第一臺水泵變頻運(yùn)行，當(dāng)滿足不了實(shí)際需要時，該水泵自動切換到工頻運(yùn)行，第二臺水泵自動投入變頻運(yùn)行，當(dāng)仍然不能滿足時，第二臺水泵也自動切換到工頻運(yùn)行，第三臺水泵投入變頻運(yùn)行。當(dāng)實(shí)際用水量減少時，第一臺泵因?yàn)樽钕乳_始運(yùn)行，該水泵自動退出運(yùn)行；當(dāng)用水量繼續(xù)減少時，第二臺水泵自動退出運(yùn)行；當(dāng)只有單臺大泵運(yùn)行，而且用水量很少時，自動切換到穩(wěn)壓泵變頻運(yùn)行。當(dāng)穩(wěn)壓泵滿足不了供水需要時，則穩(wěn)壓泵自動退出運(yùn)行，大泵自動投入運(yùn)行。 
2.具有定時自動切換功能：當(dāng)水泵運(yùn)行一定時間后（該時間可以自由設(shè)定），則自動切換到下一臺水泵工作，避免長期運(yùn)行損耗，也避免長期不工作銹死。 
3.具有故障自動切換功能：當(dāng)某一臺泵出現(xiàn)故障，則下一臺泵自動投入運(yùn)行，不會影響系統(tǒng)供水。
4.完善的保護(hù)功能：控制柜具有完善的保護(hù)功能，可以在水泵電機(jī)出現(xiàn)缺相、短路、接地、欠壓、過流、過壓、過熱、過載等故障時均能準(zhǔn)確報警。 
完善的容錯功能：控制柜具有自動變頻、手動變頻和手動工頻功能，可以最大程度上保證供水，即使變頻器和可編程序控制器全部損壞，仍然可以讓水泵工頻運(yùn)行，保證供水。 
 
三、變頻控制柜產(chǎn)品特點(diǎn)：
1、選用國際名牌變頻器，可編程控制器及名牌低壓電器；
2、數(shù)字PID調(diào)節(jié)，鍵盤操作、數(shù)字顯示、全自動運(yùn)行無人值守；
3、電路設(shè)計(jì)簡潔明了、思路清晰，便于故障分析、維修；
4、變頻調(diào)節(jié)，有效避免了“水錘”現(xiàn)象。
5、變頻器和控制器的編程與設(shè)定方便簡單，容易掌握。
6、性能優(yōu)良、控制方式靈活、抗干擾能力強(qiáng)、工作穩(wěn)定可靠；
7、管網(wǎng)壓力恒定無沖擊，自動 / 手動切換控制；
8、通訊串行口能和計(jì)算機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)直接控制。
9、供水壓力穩(wěn)定，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，能自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力和設(shè)定壓力的差值，使系統(tǒng)壓力保持恒定。
10、自動狀態(tài)下，水泵電機(jī)實(shí)現(xiàn)軟啟動。對電網(wǎng)和管網(wǎng)無沖擊，大大延長水泵、電機(jī)、管道系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)的使用壽命；
11、手動、自動控制功能設(shè)置，可保證設(shè)備的安全連續(xù)運(yùn)行；
12、控制程序化、可根據(jù)用戶的要求實(shí)現(xiàn)多種控制方式。如：定時開關(guān)系統(tǒng)、消防聯(lián)動、不流量和零流量自動關(guān)機(jī)睡眠，上位機(jī)集中管理等；
13、多臺泵可循環(huán)交替運(yùn)行，均衡各臺泵的平均工作時間延長水泵的使用壽命，從而避免備用泵的長期不運(yùn)行而銹蝕，保證火警發(fā)生時水泵能順利投入運(yùn)行；
14、基本控制功能強(qiáng)大，可選擇附加功能豐富。如：定時開關(guān)系統(tǒng)，水泵自動軟換工作。小流量和零流量用水時自動關(guān)機(jī)睡眠、遠(yuǎn)程控制，就地控制柜。
15、完善的保護(hù)功能，具有短路、過流、過壓、過熱、過載等多種保護(hù)，水泵運(yùn)行如有故障，自動停止工作并報警輸出；系統(tǒng)具有自檢、故障判斷、故障記憶、故障顯示、自動起動備用泵等功能。
16、采用PLC可編程序控制器，對泵組及其它設(shè)備進(jìn)行人機(jī)界面，輔以計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行智能控制。
 
四、變頻控制柜功能原理：
1、控制模式
（1）一用一備：控制1#、2#兩臺水泵，自動時，可工作于“1#主2#備”，或“2#主1#備”，兩種狀態(tài)，當(dāng)主用泵發(fā)生故障時，備用泵將自動投入工作，“手動”起動時用面板操作按鈕控制。如用戶要求增加“”兩用模式（即兩臺泵可同時用，）請訂貨時詳細(xì)說明。
（2） 二用一備：控制1#、2#、3#備三臺水泵，可工作于“1#、2#主3#備”或“2#、3#主1#備”或“1#、3#主2#備”三種狀態(tài)。當(dāng)主泵發(fā)生故障時，備用泵水泵自動投入工作。“手動”啟動時，用面板操作鈕控制。若是關(guān)掉一臺主泵，即變?yōu)?ldquo;一用一備”如果用戶要求增加“三用”工作模式（三臺泵可同時用），請訂貨詳細(xì)說明；
（3）三用一備：控制1#、2#、3#、4#四臺水泵，可工作于“1#、2#、3#主4#備”或“2#、3#、4#主1#備”或“1#、2#、4#主3#備”或“1#、3#、4#主2#備”四種狀態(tài)，當(dāng)主泵發(fā)生故障時，備用泵將自動投入工作。“手動”啟動時，用面板操作。按鈕控制，若是關(guān)掉一臺主泵，即變?yōu)?ldquo;兩用一備”，若關(guān)掉兩臺主泵，即變?yōu)?ldquo;一用一備”。如果用戶要求增加“四用”工作模式（即四主泵同時使用），請訂貨詳細(xì)說明。
2、控制方式
（1）“Y”液位控制：該型控制柜配key浮球開關(guān)或高性能電子式液位控制器，可根據(jù)液位的高低、自動控制水泵的啟動和停止；
（2）“P”壓力控制：該型控制柜配備外接電接點(diǎn)壓力表，壓力控制器或壓力無關(guān)，可根據(jù)管網(wǎng)壓力的高低、自動控制水泵的啟動和停止，同時適用于用浮球開關(guān)，限位開關(guān)及按鈕遙控等各處方式進(jìn)行控制，是一種“能通用接口”的電機(jī)控制柜應(yīng)有范圍極廣；
（3）“T”溫度控制：該型控制柜外按溫度傳感器，可根據(jù)被輸送介質(zhì)的溫度的高低。自動控制水泵的啟動和停止。應(yīng)用于恒溫，交換機(jī)組系統(tǒng)等；
（4）“S”時間控制：該型控制柜內(nèi)配用時間控制器，可根據(jù)用戶預(yù)先設(shè)定好時間順序，自動控制水泵的啟動和停止，運(yùn)用于需定時控制的設(shè)備等；
（5）“K“空調(diào)聯(lián)合控制”該型控制柜為空調(diào)水泵而設(shè)計(jì)，水泵啟動由操作中心控制，水泵運(yùn)行時控制柜輸出一個供制冷機(jī)組連機(jī)的控制接點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)按先開泵，后開制冷機(jī)組的程序進(jìn)行控制，確保機(jī)組的安全運(yùn)行；
（6）“Q”潛污泵控制：根據(jù)潛污泵特，該型控制柜除具備主回路短路、氣相、過載保護(hù)外，還設(shè)計(jì)有泵體泄漏保護(hù)及泵體電機(jī)定子繞組過熱保護(hù)功能；
（7）“X”消防控制：該型控制柜按國家規(guī)劃設(shè)計(jì)，消防噴淋泵的啟動可通過機(jī)箱面板手動啟動，消火栓開關(guān)啟動，消防中心啟動，并輸出水泵開泵、停泵信號反饋至消防中心作指示報警。
3、智能啟動器特征
（1）軟啟動器可解決水泵電機(jī)啟動時管理內(nèi)液流沖擊所產(chǎn)生的系統(tǒng)水錘現(xiàn)象，避免了管道、閥門及其它附件因其而受損，節(jié)省維護(hù)費(fèi)用；
（2）因啟動電流過大會使電網(wǎng)電壓產(chǎn)生壓降，從而造成對電網(wǎng)中其它負(fù)載設(shè)備的損害，軟起動器可完全解決這個問題，它能降低配電容量，可使電纜的面積及電氣元件的規(guī)格相應(yīng)減小、降低設(shè)備的總投資額；
（3）設(shè)備空載或輕載時，軟啟動器能自動地調(diào)節(jié)輸出電壓減小耗用電流，提高電機(jī)的功率因數(shù)，從達(dá)到節(jié)能的目的；
（4）軟啟動器可以自動調(diào)節(jié)，使相電流平衡，減小電動機(jī)發(fā)熱，延長電機(jī)的使用壽命。

五、變頻控制柜調(diào)試與使用方法：
    變頻控制柜控制回路中，既設(shè)自動控制亦有手動控制，還具備過流、過壓、欠壓、缺相保護(hù)及事故報苦功能，本產(chǎn)品使用前，必須按電氣原理圖復(fù)核后接線，按照電動機(jī)實(shí)際要求調(diào)整相應(yīng)元件設(shè)定值，然后起動。
    1 、自動操作：接通電源，電源指示燈亮，將轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)至“自動”位置，檢查控制柜（箱）所控制的電機(jī)是否按液位控制儀的指令動作。當(dāng)液位達(dá)到控制液位時，對應(yīng)液位指示燈發(fā)光，相應(yīng)的限位控制繼電器常開觸點(diǎn)自動閉合，二次控制回路自動接通，電機(jī)起動，同時運(yùn)行指示燈亮。當(dāng)水位達(dá)到停止水位時，對應(yīng)的指示燈發(fā)光，液位測控儀的對應(yīng)限位控制繼電器常閉觸點(diǎn)斷開，二次控制回路開路，電機(jī)停止工作，運(yùn)行指示燈熄滅。
    2 、手動操作：接通電源，電源指示燈亮，將轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)至“手動”位置 ，按下起動按鈕，電機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)行指示燈亮，按下”停止”按鈕，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，其運(yùn)行指示燈熄滅。
3 、不論采用何種控制方式，當(dāng)達(dá)到極限水位時，其超限水位信號觸點(diǎn)接通，二次控制回路失電，使電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，并發(fā)出聲光報苦信號。在電機(jī)運(yùn)行過程中如有事故出現(xiàn)，事故指示燈亮，電鈴自動報苦，這時，按下停止按鈕，迫使電機(jī)停止工作。

六、變頻控制柜技術(shù)參數(shù)： 
變頻控制柜
控制電機(jī)功率：0.18-315KW；
控制電壓：380V；
控制電機(jī)臺數(shù)：1-7臺；
壓力控制精度:0.02MPa或-0.02MPa。

七、變頻控制柜安裝環(huán)境： 
1. 環(huán)境溫度范圍：- 5 ℃ ～ + 40 ℃；
2. 空氣濕度范圍：5% ～ 90% RH ，無結(jié)露；
3. 海拔高度：1500米以下；
4. 安裝面與水平面的傾斜不超過5°；
5. 安裝處無顯著搖動和沖擊振動；
6. 安裝處無大量油霧、灰塵或纖維粉塵；
7. 使用類別為AC-3；
8. 污染等級為3級；
9. 安裝類型為Ⅲ類。

八、變頻控制柜適用范圍：
樓宇、城鎮(zhèn)居民小區(qū)、企業(yè)單位、事業(yè)單位的生活用水、消防滅火供水；
各類工業(yè)用水、油田與輸油碼頭之間的遠(yuǎn)距離管道恒壓輸油系統(tǒng)；
各類自來水公司供水及其二次增壓泵站的恒壓供水；
各類污水處理廠、機(jī)場、農(nóng)業(yè)排灌（噴灌）紐站供水；
各類賓館、飯店24小時冷熱不間斷恒溫、恒壓供應(yīng)冷熱水；
工廠鍋爐穩(wěn)壓補(bǔ)水系統(tǒng)、熱水供應(yīng)系統(tǒng)、以及城市供熱系統(tǒng)的熱循環(huán)系統(tǒng)；
空調(diào)冷卻水循環(huán)恒溫、恒壓控制；
城市廣場音樂噴泉的自動供水控制等。

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