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基于歐姆龍3變頻器的恒壓供水系統研究

3G3MZ系列為歐姆龍最新推出的高功能緊湊型矢量控制變頻器。這款產品作為小型變頻器,歐姆龍將其定位于中端產品,憑借其先進的矢量控制技術、豐富的高附加功能、及有競爭力的性價比在業界引起極大反響。
3G3MZ系列變頻器主要針對國內的 OEM 客戶開發設計,其開環矢量控制,實現高精度高轉矩;內置EMI噪聲濾波器,有效提高系統可靠性;大幅度降低噪音干擾,避免電磁干擾其他設備導致誤動作;帶旋鈕的操作器,并可自由移動,使用簡單;支持Modbus、Profibus-DP、Devicenet、CANopen多種通信功能,內置PID 調節、自動節能、UP/DOWN、多段速控制、同步控制等高附加功能在包裝行業、紡織行業、恒壓供水等多個行業上有著廣泛的應用。
恒壓供水系統應用案例如下:


恒壓供水是指在供水網中用水量發生變化時,出口壓力保持不變的供水方式。以往的變頻調速恒壓供水設備,往往采用帶有模入/模出的可編程控制器或PID調節器,PID算法編程難度大,設備成本高,調試困難。采用3G3MZ變頻器,通過內置的PID 調節器,無需再另加控制器,即可實現恒壓供水的自動化控制,再輔助以其他軟啟動/軟停止功能,自動節能功能等該系統在風機泵類負載中有明顯的節能優勢。
3G3MZ參數設置步驟:
1、 多功能模擬輸入設置
設定是通過A1 端子電流輸入還是電壓輸入


切換多功能模擬輸入的電流輸入/ 電壓輸入時,需在設定n4.19 的同時切換多功能模擬輸入方式切換SW
電流輸入范圍:0 ~20mA(出廠設置為電流輸入4 ~20mA);電壓輸入范圍:0 ~ 10V
2、 PID控制設置
1) PID目標值輸入選擇
設定為4,由變頻器參數(nA.11)確定目標值
2) PID反饋值輸入選擇
設定為2,多功能模擬輸入A2 端子/ 負特性
輸出頻率增加(電機轉速增加)→反饋值減少(檢測器的輸出電壓/ 電流減少)
3) PID 控制的調整功能
P 控制:輸出與偏差成比例的操作量。但只靠P 控制不能使偏差為零。
I 控制:輸出對偏差進行積分的操作量。在使反饋值與目標值一致時有效。但無法適應急劇的變化。
D 控制:輸出對偏差進行微分的操作量。可對急劇的變化盡快作出響應。
在nA.02( 比例增益) 中設定“0.0”時, PID 控制不動作。(不僅是P 控制,整個PID 控制全都無效);在nA.03( 積分時間) 中設定“0.0”時, I 控制不動作;在nA.04( 微分時間) 中設定“0.00”時, D 控制不動作。
當供水系統壓力波動較大出現超調時,減小PID的比例值;反之動態響應較慢則增加該值。
4)反饋值調整用增益
為了使檢測器發出的反饋信號符合PID 控制的目標值和電平,使用該項功能。
基本上根據確認的電壓值(電流值),用下式進行計算。
增益設定值=10V/ 反饋信號電壓值(或=20mA/ 反饋信號電流值)
5)PID 控制休眠功能(nA.14 ~ nA.16)
PID 控制過程中變頻器的輸出低于一定頻率時,可使PID 控制休眠。
PID 控制休眠:輸出頻率低于nA.15 的值并且超過nA.14 的檢測時間持續一段時間后,轉移到休眠狀態。
PID 控制休眠后重新起動:PID 計算結果的頻率指令超過nA.16 的值時,從0Hz 開始重新起動。
請務必設定為nA.15< nA.16,盡量空開頻率的間隔。否則切換到PID 控制休眠的次數會過于頻繁。
啟動后,當用水量增加管網壓力小于設定壓力時,由壓力變送器反饋的壓力信號通過變頻器內置PID處理后,使變頻器輸出頻率增大,電機轉速升高;當用水量減少管網壓力大于設定壓力時,由壓力變送器反饋的壓力信號通過變頻器內置PID處理后,使變頻器輸出頻率減小,電機轉速降低;隨著反饋壓力的變化,變頻器輸出頻率隨之變化以維持管網壓力穩定,實現一個閉環控制系統。

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本文標簽:基于歐姆龍3變頻器的恒壓供水系統研究
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