变频技术在单容水箱液位控制系统的应用

变频技术在单容水箱液位控制系统的应用 Seqen Technique Tank Water System s ingle-frucyLevel ControlApplication 马林,连晗(河南工业职业技术学院,河南 南阳 47300)9 Ma Lin,Lian Han(Henan PolytechnicInstitue, Henan Nanyang47300 9) 摘 要:本系统单容水箱液位控制采用森兰 SB60，能根据需要调整其转速。经过简单液位传感器信号的转换，便可得到电压信号，转化的电压信号为 0:5V，反馈给变频器的 VR1 端。变频器根据输入给定值和反馈的实 际值，即根据液位传感器信号转换获得的反馈电压信号，利用 PID 控制自动调节，改变频率输出值来调节所 控制的三相异步电机转速，达到调速的目的，变频器通过改变电机的转速来调节液位，从而实现控水箱的液 位平稳。 关键词:变频调速;液位控制;过程 PID 控制 中图分类号:TM306文献标识码:B文章编号:1003-0107(2010)07-0007-02 Abstract:T he single-tank water level control system uisng Suniland SB60,to adjustt heir speed accordingto need.Af- ter smple quid eve sensors gnas can be voltage sgna,transformng the voltage sgna s 0 ~ 5V,back to the ilillililiili transducerof the VR1-side.Inverter input for a given value and accordingto the actual value of feedback,that is ob- tained under the liquid level sensors ignals the feedback voltage signal,using PID control automatic adjustment, changethe frequency to adjust the output value of three-phaseinduc tion motor speedcont ro,to speedthe purpose nverter by changng the motor speedto adjust thee ve.Water tank eve control to achieves mooth. iillll Key words:f requency control;level control;PID control process CLC number: TM306 Documentc ode:B Article ID:1003-0107(2010)07-0007-02 1 概述 液位控制系统在一般工业界不可缺少，举凡蓄水、槽污水 处理场、电厂等都需要液位元的控制，所以利用森兰变频器控 制可实现液位控制的目的，对安全运行、节能降耗及优化管理 等方面起到了一定的作用交流变频器对泵类机械进行转速 。 控制来调节液位的方法，对节约能源提高经济效益具有极其 、 图 1 单容水箱液位控制系统的方块图 重要的意义。 制系统由于结构简单、投资省、操作方便、且能满足一般生产 过程的要求，故得到广泛的应用 。2 单容水箱液位控制系统 当一个单回路系统设计安装就绪之后，控制质量的好坏 单容水箱液位控制采用森兰 SB60，能根据需要调整其转 与控制器参数的选择有着很大的关系。合适的控制参数可以 速。经过简单液位传感器信号转换，便可得到电压信号，转化 带来满意的控制效果;反之，若控制器参数选择得不合适，则 的电压信号为 0:5V，反馈给变频器的 VR端。变频器根据输 1 会导致控制质量变坏，甚至会使系统不能正常工作因此，当 。入给定值和反馈的实际值，即根据液位传感器信号转换获得 一个单回路系统组成以后，如何整定好控制器的参数是一个 的反馈电压信号，利用 PID 控制自动调节，改变频率输出值来 很重要的实际问题。一个控制系统设计好以后，系统的投运和 调节所控制的三相异步电机转速，达到调速的目的，变频器通 参数整定是十分重要的工作。具有比例(P)调节器的系统是一 过改变电机的转速来调节液位，从而实现控水箱的液位平稳 。个有差系统，比例度 δ 的大小不仅会影响到余差的大小，而 且也与系统的动态性能密切相关比例积分(P)调节器，由于 。I 积分的作用不仅能实现系统无余差，而且只要参数 δTi 选 、2.1 单容水箱液位控制系统设计及分析 择合理，也能使系统具有良好的动态性能。比例积分微分(PID) 图 1 为单容水箱液位控制系统。这是一个单回路反馈控 调节器是在 PI 调节器的基础上再引入微分 D 的作用，从而使 制系统，它的控制任务是使水箱液位等于给定值所要求的高 度，并减小或消除来自系统内部或外部扰动的影响 单回路控 2.2 变频调速中有关参数整定 表 1 主要参数设定表 代码 功能名称 设定值 代码 功能名称 设定值 频率给定 设定值 1 F000 50Hz F801 50 主给定 反馈信号选择 F002 1 F805 0 运转给定方式 自动节能 F004 0 F115=1 1 电机停车方式 反馈通道 1 选择 F007 1 F806 0 加速时间 反馈通道 1 零点 F009 15S F808 0 减速时间 反馈通道 1 极性 F010 5S F809 1 U/F 闭环控制 反馈通道 1 增益 F013 1 F810 1 线电压 / 频率 比例增益 F100 0 F814 1 基本频率 积分时间 F101 50Hz F815 20 图 2 单容液位控制系统结构图 最大输出电压 微分时间 F102 380V F816 10 过压防失速 微分增益 F118 2 F817 20 过流防失速 偏差范围 F119 1 F820 0.5 过流失速值 反馈过高报警 F120 80 F822 120 正转输入 反馈过低报警 F500 13 F823 80 主给定为 0 时对传感器量程 F833 5 F302 0 应的频率 PID允许过程 主给定为 0 时的 F800 1 F300 0 图 3 P 、P I 和 P ID 调节系统的阶跃响应曲线 控制 模拟量 PID 数字PID 数字设过程 过程 F801 50 F802 50 设定值 定值 PID 数字PID 数字设过程 过程 F803 50 F804 50 设定值 定值 主给定为最大时辅给定负最大时F301 6 F301 5 的模拟量 的模拟量 3 结束语 单回路控制系统由于结构简单投资省操作方便，且能 、、满足一般生产过程的要求，故得到广泛的应用。液位控制系统 在一般工业界不可缺少，举凡蓄水槽污水处理场电厂等都 、、 需要液位元的控制。所以利用森兰变频器控制实现液位控制 图 4 单容液位控制系统接线图 的目的，在安全运行、节能降耗及优化管理等方面起到了一定 的作用。交流变频器对泵类机械进行转速控制来调节液位的 系统既无余差存在，又能改善系统的动态性能(快速性、稳定性 方法，对节约能源提高经济效益具有重要意义。 等)在单位阶跃作用下，PPIPID 调节系统的阶跃响应分别 。、、 如图 3 中的曲线?、?、?所示。 液位传感器:输出 0:5V 电压对应 0:60cm的高 度?1V 电压对应 12cm的高 度控制过程为:液位变换器把液位信号 。 参考文献:变换成为 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的 0:5V 电压信号，送到 PID 调节器，调节电机 [1]王廷才. 变频原理技术及应用[M]. 北京:高等教育出版社, 转速来控制泵的液位，以实现液位的自动控制液位传感器一 。 般选取在离水泵出水口较远的地方，否则容易引起系统振荡。 2007: 130140. - [2]石秋洁.变频器应用基础[M].高等职业技术教育,2003:121- 132. [3]森兰 SB60.变频器使用 手册 华为质量管理手册 下载焊接手册下载团建手册下载团建手册下载ld手册下载 [S].5- 1,8- 采用下列控制参数值:增益 Kc1=0.4;Kc2=1; 采样时 间 Ts=0. 36. 2s;积分时间 Ti=20rain;微分时间 Td=10min，可根据现场调试 [4] "THKGK- 1 过程控制实验装置 " 实验说明书[M].1- 76. 情况进行修正 。 file:///D|/我的资料/Desktop/新建文本文 档.txt Appliance Error (configuration_error) Your request could not be processed because of a configuration error: "Could not connect to LDAP server." For assistance, contact your network support team. file:///D|/我的资料/Desktop/新建文本文档.txt2012-07-12 20:42:52