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6ES7214-2AD23-0XB8参数设置

更新时间:2024-05-08 07:10:00
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6ES7214-2AD23-0XB8参数设置

 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启动,不能调节转速,水位的控制依靠人为值守,来通过开阀和关阀来控制。否则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),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。

1、变频恒液位控制系统构成

   系统水泵电机为110KW,四级,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。量程大可达到5米,实际检测水位高1.85米。系统原理图附图一至三。

   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。RS232、RS485及TTL多种接口可供选择,适应面宽。参见下面原理图:






2、变频恒液位控制参数及工作原理:

2.1 EV2000 通用技术规格:

输入

额定电压;频率

三相,380V~440V;50Hz/60Hz

允许电压工作范围

电压:320V~460V;电压失衡率:<3%;频率:±5%

输出

额定电压

380V

频率

0Hz~650Hz

过载能力

G型:150%额定电流1分钟,200%额定电流0.5秒;

P型:110%额定电流1分钟;150%额定电流1秒

主要控制性能

调制方式

磁通矢量PWM调制

调速范围

1:100

起动转矩

0.50Hz时180%额定转矩

运行转速稳态精度

≤±0.5%额定同步转速

频率精度

数字设定:高频率×±0.01%;模拟设定:高频率×±0.2%

频率分辨率

数字设定:0.01Hz;模拟设定:高频率×0.1%

转矩提升

自动转矩提升,手动转矩提升0.1%~30.0%

V/F曲线

四种方式:1种用户设定V/F曲线方式和3种降转矩特性曲线方式(2.0次幂、1.7次幂、1.2次幂)

加减速曲线

三种方式:直线加减速、S曲线加减速及自动加减速方式;四种加减速时间,时间单位(分/秒)可选,长60小时

直流制动

直流制动开始频率:0.20~60.00Hz;

制动时间:0.0~30.0秒;

制动电流:G型:0.0~100.0%

P型:0.0~80.0%

点动

点动频率范围:0.20Hz~50.00Hz;点动加减速时间0.1~60.0秒可设,点动间隔时间可设

多段速运行

通过内置PLC或控制端子实现多段速运行

内置PI

可方便地构成闭环控制系统

自动节能运行

根据负载情况,自动优化V/F曲线,实现节能运行

自动电压调整(AVR)

当电网电压变化时,能自动保持输出电压恒定

自动限流对运行期间电流自动限制,防止频繁过流故障跳闸
自动载波调整根据负载特性,自动调整载波频率;可选

客户化功能

纺织摆频纺织摆频控制,可实现中心频率可调的摆频功能
定长控制到达设定长度后变频器停机
下垂控制适用于多台变频器驱动同一负载的场合
音调调节调节电机运行时的音调
瞬停不停机控制瞬时掉电时,通过母线电压控制,实现不间断运行

捆绑功能

运行命令通道与频率给定通道可以任意捆绑,同步切换

运行功能

运行命令通道

操作面板给定、控制端子给定、串行口给定,可通过多种方式切换

频率给定通道

数字给定、模拟电压给定、模拟电流给定、脉冲给定、串行口给定,可通过多种方式随时切换

辅助频率给定

实现灵活的辅助频率微调、频率合成

脉冲输出端子

0~50kHz的脉冲方波信号输出,可实现设定频率、输出频率等物理量的输出

模拟输出端子

2路模拟信号输出,分别可选0/4~20mA或0/2~10V,可实现设定频率、输出频率等物理量的输出


2.2为实现璇流井内恒液位控制,我们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 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 四极电机
FH.01=110 功率110KW

变频器内部PID控制框图:



2.3超声波参数设置
a、测量模式选择:距离测量



b、测量范围:0-185cm
c、响应速度选择:慢速
d、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,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。

3、实际运行效果

   经过现场一段时间的运行,变频恒液位运行效果非常好。当用电位计设定一个液位高度后,变频器以恒液位控制方式运行。当液位设定为70cm,实际检测璇流井内的液位基本在60-80cm之间恒定。当液位低于70cm,变频器频率降低,直到后停止在低运行频率(20HZ)。这是因为如果变频器运行频率过低,水泵的扬程不够,电机功率白白损耗掉,不利于节能运行。设置低运行频率,能够使水泵扬程达到要求(璇流井内循环水不会造成在低的运行功率下导致液位过低而水泵抽真空)。变频器的频率一般在生产的时候达到35-45HZ左右,这样的节能率是非常高的(40%左右),而且恒液位控制大大的降低了操作人员的劳动强度。当由于某种原因造成液位过高时,通过EC20 PLC和数传电台还可以为上级泵站提供信号,实现泵站水系统的连锁控制,保证了正常的生产供水要求,同时也大大地节约了电能(35%以上),为包钢节能降耗工程作了一个工程。

附原理图如下:



1  引言


    传统的升降机普遍采用交流绕线式异步电动机转子串电阻调速方式,电阻的投切用继电器—接触器控制,这种控制方式的缺陷明显,不但制动和调速换档时机械冲击大,调速性能差,外接电阻能耗大,而且接线复杂,经常出现故障,安全性差。

    采用结构简单、价格低廉的鼠笼式电动机,并利用PLC及变频器对升降机的控制系统进行改造,可实现升降机电动机的软起动和软制动,即起动时缓慢升速,制动时缓慢停车,还可实现多档速度的程序控制,让中间的升降过程加快,货物上下传输快速、平稳、安全。

2  小型货物升降机的基本结构

    升降机的升降过程是利用电动机正反转卷绕钢丝绳带动吊笼上下运动来实现。小型货物升降机一般由电动机、滑轮、钢丝绳、吊笼以及各种主令电器等组成,其基本结构如图1所示。SQ1~ SQ4 可以是行程开关,也可以是接近开关,用于位置检测,起限位作用。



图1  升降机结构图


    1. 吊笼   2. 滑轮   3. 卷筒   4.电动机   5.SQ1~ SQ4  限位开关

3  PLC和变频器控制的调速系统

3.1  多档速度控制

    根据吊笼在升降过程中,要求有一个由慢到快然后再由快到慢的过程,即起动时缓慢升速,达到一定速度后快速运行,当接近终点时,先减速再缓慢停车,为此将图1中的升降过程划分为三个行程区间,各区间段的升降速度如图2所示。按下提升起动按钮SB2(或下降按钮SB3),吊笼以较低的一速速度平稳起动,运行到预定位置时,以二速速度快速运行,等再到达预定位置时,以一速实现平稳停车。



图2  升降机升降速度图


3.2  系统的硬件构成

    升降机自动控制系统主要由三菱FX2N—32MR可编程控制器、三垦SAMCO—i 变频器、三相鼠笼式异步电动机组成。系统的硬件接线如图3所示。



图3  系统的硬件接线


    PLC控制一方面代替继电线路,另一方面,对于系统所要求的提升和下降、以及由限位开关获取吊笼运行的位置信息,通过PLC内部程序的处理后,在Y0~Y2 端输出相应的“0”、“1”信号来控制变频器输入端子2DF、FR、RR的状态,使变频器及时按图2所示输出相应的频率,从而控制升降机的运行特性。速度档由2DF选择,每档速度的大小则通过对变频器进行功能预置设定,再通过PLC的程序来控制频率切换。当PLC输出端Y0Y1Y2的状态为“010”时,变频器输出一速频率,升降机以10HZ对应的转速上升,当为“110”状态时,变频器输出二速频率,升降机以30HZ对应的转速上升;相应的,当Y0Y1Y2的状态为“001”、“101”时,升降机分别以10HZ、30HZ对应的转速下降。

    图中QF为断路器,具有隔离、过电流、欠电压等保护作用。急停按钮SB1、上升按钮SB2、下降按钮SB3根据操作方便可安装在底部和顶部,或者两地都安装,操作时,只需按下SB2或SB3,系统就可自动实现程序控制。

3.3  SAMCO—i 变频器主要功能指令设定

    Cd000=1 ; 选择变频器监视器显示频率(HZ)

    Cd001=1 ; 选择外部端子信号作为变频器运转指令

    Cd002=1 ; 选择由操作面板设定变频器1速频率

    Cd007=30 ;变频器上限频率为30HZ

    Cd029=10 ;变频器一速频率为10HZ

    Cd030=30 ;变频器二速频率为30HZ

    Cd049=5 ; 使用制动电阻

    Cd050=1 ; 电机可以正反转

3.4  PLC梯形图

    当吊笼在底部位置,且SQ1常开触点闭合时,按下SB2 , 电动机以一速缓慢上升,到达SQ2 、SQ3位置时,依此以快速、慢速上升。下降时与此类似,当遇到紧急情况时,按下SB1 ,升降机会停在任意位置。



4   结束语

    以PLC和变频器控制的调速方式取代原来的转子串电阻调速方式,具有加、减速平稳,运行可靠,大大提高了系统的自动化程度。该系统可广泛应用于建筑施工、仓库、酒楼餐饮业等货物的上下传输系统中。


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