做座AB变频器在11水站氧枪供水泵中的应用

AB变频器在11水站氧枪供水泵中的应用

1 引言

变频调速技术在电力拖动系统中的应用日益广泛，它具有高效率、宽范围和高精度的调速性能。采用PLC、变频器和交流异步电动机组成的11水站氧枪供水泵控制系统具有低成本、高效益的优势。炼钢厂生产规模大，各种水泵比较多，其中几台氧枪供水泵尤其重要，并且使用生产水较多，能源消耗也较大，因此保证氧枪的正常运行和节约能源就显得格外重要，通过对AB公司1336PLUSⅡ变频器的介绍，我们可以了解11水站氧枪供水泵的工作原理，刘文华说以及它在生产中的应用。

2 氧枪冷却水控制系统组成

11水站氧枪冷却水控制系统包括以下部分：

2.1执行部分：每套供水系统包括一台变频器、一台交流电动机、一台水泵、其它仪表检测部分。

变频器采用的是ROCKWELL公司的1336PLUSⅡ变频器。

变频器型号为：1336F-BPR350-AN-EN-L4-LA2250KW。

其型号为：YTSP355M-4250KW4700r/min卧式380V50HZ

2.2过程检测部分：每个独立氧枪冷却水控制系统模拟过程量（流量、压力、温度）各3个量检测，各电机还有检测一次仪表、二次仪表等。

2.3氧枪下枪开关量检测单元：每个独立氧枪冷却水控制系统有一路开关量，当氧枪下枪并运行到等候点的时候，控制氧枪的PLC将发出下枪信号，此信号通过络给水处理PLC一个下枪的开关量信号，此信号再发给变频器，那么变频器收到此信号后将以高速运行，直到下枪信号消失。

2.4控制部分：数据采集及输出系统、工业控制计算机、显示器。

需要采集的数据主要有氧枪的回水温度和流量、进水压力、变频器进线电流。对变频器本身而言，与之相关的数据有：控制速度的mA模拟量输入、显示进线电流的mA模拟量输出、定频无源开关输入、变频器启动/停止信号、变频器准备好输出信号。

3 1336PLUSⅡ的特性

3.1控制方法新颖和功能卓越

1336PLUSⅡ变频器提供非常简单的参数设定和操作、罕见的灵活性和突出的控制功能，无论是简单的速度控制还是强大的矢量控制变频器的转矩性能，均能满足你的应用要求，而且它采用的是最新的IGBT（绝缘栅双极型二极管）功率模块和高级的控制算法，以提供任何速度下的平稳性能，超长的转矩使电动机低躁声、高效率的运行。

3.2结构简单

变频器是利用分层母排、平面结构和IGBT技术的灵活的组件结构，同时，也为增强功能的变形产品提供最简化的结构。

3.3灵活的模拟量输入/输出

灵活的模拟量I/O通过省去外接隔离器、外部转换器和可编程控制器组件的需要，从而减少需要附加和隔离式输入和输出的应用系统的安装费用。

3.4尺寸紧凑、应用灵活、性能优良

变频器提供多种结构形式，用户可根据要求选择功能模块，应用上无论是简单的速度控制还是强大的矢量控制变频器的转矩功能性能均能满足，采用独特的无速度传感器矢量控制，在控制电动机电流的同时，产生超常的启动和加速转矩，提供了优良的性能。

3.5调试方便

通过人机接口模块允许用户从两个独立的装置采集和存储整组参数。

3.6保护功能齐全

提供多种变频器保护功能，使工作更加安全可靠。

3.7具有自动节能器功能

自动节能器监视变频器电流，并于用户设置在变频器的满载电流相比较，在空载时当送给电动机的实际电流小于编程设置的过载电流时，变频器将自动地降低其输出给电动机的电压，这就减小了轻载时电动机的励磁电流，从而减少了消耗的功能。

4 根据变频器的功能来设置满足生产要求的参数和接线

4.1变频器可接受4—20MA直流连续控制信号，用以在正常工作时水泵速度的控制。

表1:速度选择输入状态对应频率源

预置频率1

由上表可以看出当三个速度选择端子都断开时，那么频率源将为频率选择1，也就是mA的模拟信号，所以，我们要把变频器的参数号5设为模拟输入2，把参数号6设为预设频率1。

线性对应变频器0—50HZ输出，对应关系如下表：

表2：频率对应表

表2：频率对应表

50 HZ

4.2变频器具有15HZ下限保护功能，即当电流模拟信号低于8.8MA后,变频器锁定在15HZ.

由于氧枪在生产中占有重要地位，如果氧枪没有水或者流量太小，将直接导致烧损氧枪，甚至发生重大安全事故，必须确保它工作正常，因此我们设置了一个下限保护，我们把变频器的参数号16最小频率设为15HZ，这样就保证了电机只能在15HZ以上的频率下运行，使氧枪工作更加安全。

4.3变频器具有开关量优先控制50HZ的定频输出功创新能力和基础能力建设均有所提升能。

变频器的速度指令可以从不同的基准源获得,通过对变频器的编程程序和TB3上的速度选择输入的组态决定的，从上表1可以看出，当速度选择开关（即26、27、28号端子）全断开时,速度选择的是频率选择1，变频器接收MA的模拟量控制,当28号端子开关闭合后,变频器将MA模拟量信号屏蔽,此时为预置频率输出。

为了便于维护和生产我们增加了一个定频开关，当把开关断开时，变频器正常工作，当开关闭合后，模拟信号将失去作用，那么变频器的频率源将会选择频率选择2，对应的编程设置为预置频率1，而预置频率27号参数我们将设为45HZ，那么，如果合上定频开关，电机将以45HZ的速度运行。

4.mA信号消失功能

许多控制系统用mA信号作为基准值，变频器在4mA信号作用下将低速运行，而在20mA信号作用下将高速运行，也可以将控制信号反向，即在变频器在4mA信号作用下将高速运行，在20mA信号作用下将低速运行，由于要求最小信号为4mA，在信号消失或者电缆断线时，变频器发出回落“指令”，它有5种选择：

A、停止变频器运行并发出故障信号。

B、运行至最低速然后发出报警。

C、运行至高速然后发出报警。

D、保持速度不便并发出报警。

E、运行至预置速度并发出报警。

在11水站的氧枪水泵控制系统中，我们增加了此项功能，当信号消失或者信号断线后，变频器将运行至预置速度并发出报警，因此，我们把变频器参数号150的值设为4，把变频器参数号27的值设为45HZ，把250号参数的Bit我们还必须注意各种操作、保护、维修等细节5改为1，当信号消失或者断线后电机将自动运行至电机额定转速。

4.5电动机无传感器矢量控制

1336PLUSⅡ变频器具有卓越的转矩性能，因此在此变频器控制下，它还具有以下性能：

A、在15r/min低速条件下，具有优良的低速转矩性能，提供了120：1的横转矩调速范围。

B、改进的加速控制可提供高达250﹪额定转矩的断烈性负载/加速转矩，以便轻松地驱动大惯量负载。

C、黑箱识别性能。根据实际电动机铭牌编程设置参数可憎强其性能。通过对产生空载磁通所需实际电流和IR补偿所需实际电压进行编程，可获得最佳的控制效果，如果这些值是未知的，设置整定过程能够决定其准确性。

D、具有快速加速模式。对小惯性负载，禁止适当的限流功能可提供最短的加速时间。

E、可编程的快速增磁模式，有助于大容量电动机的加速。

F、可选择V/F模式运行。选择该模式，可提供包括起动升压和运行升压，升压斜率和传统的V/F模式﹪控制等全功能运行。

5 变频器参数设置：

面板操作：“ESC”，“UP”，“DOWN”

进入参数设置状态：

①、频率选择1：5#参数：模拟量“2”

②、频率选择2：6#参数：预设频率“1”

③、27#参数：定频“45Hz”（频率选择1为全断开，频率选择2为28#端子与25#COM端子闭合：速“1”），见表1。

④、31#参数：减速时间2：“10S”

⑤、8#参数：减速时间1：“30S”

⑥、7#参数：加速时间1：“15S”

⑦、30#参数：加速时间2：“10S”

⑧、250#参数：bit5置为“1”（DCmA输入）

⑨、150#参数：置为“预设1”（DCmA输入掉电后自动转入频率选择2）

⑩、20#参数与18#参数：“380VAC”

说明：57#参数：“S曲线参数”置为“Disabled”

6结束语

通过对AB公司1336PLUSⅡ变频器的介绍，使我将以前所学得理论知识与实践较好的结合起来，对变频器调速系统有了深刻的理性认识，懂得了变频器在系统控制中所起得的重要作用，明白了变频器的结构、工作原理、工作状态及怎样设置变频器参数和各个参数所代表的意义。同时通过这次对变频器的介绍使自己对变频器和PLC有了一定的理解和掌握，懂得了生产工艺与自动控制的重要关系，为自己在生产过程中更好的排除故障打下了牢固的基础。

本次课题得以顺利完成，得到了各位领导和广大职工的大力支持，在此表示深深感谢!