Инструкция по подключению EN600 к насосам

2018-04-11

Скачать инструкцию в PDF

Содержание

 

  1. Введение…………………………………………………………………………….……………….…………………………………………2

  2. Простейшая схема подключения частотного преобразователя EN600 к одному насосу с управлением от пульта ПЧ ……………………………………………………..………….................................................................................................…………..4

  3. Простейшая схема подключения частотного преобразователя EN600 к одному насосу с внешним управлением от терминала…………….........................………………………………..............................................................................…………….6

  4. Схема подключения частотного преобразователя EN600 к одному насосу с возможностью прямого включения насоса в ручном режиме…………………...............................................................................................................................................................….8

  5. Рекомендуемая схема подключения частотного преобразователя EN600 к одному насосу с возможностью регулирования частоты в ручном режиме…….........................................................................................................................…………………….11

  6. Схема подключения частотного преобразователя EN600 к каскаду из двух насосов…………........................................……14

  7. Схема подключения частотного преобразователя EN600 к основному насосу и насосу подкачки……………………………………………………………..................................................................………………………….17

  8. Приложение №1 - Таблица настроек ПИД-регулятора на основе метода Циглера-Николса…….……………………………………………………………………………...................................................................................………..21

 

 

 

 

 

 

Подключение и настройка частотного преобразователя EN600
при работе с насосами.

Введение

Для поддержания постоянного давления на выходе насоса в частотных преобразователях серии EN600 предусмотрен алгоритм ПИД-регулирования с аналоговой обратной связью.

Пропорционально-интегрально-дифференцирующий (ПИД) регулятор — это звено в контуре управления с обратной связью, используемое для поддержания заданного значения измеряемого параметра. ПИД-регулятор формирует ПИД-регулятор измеряет отклонение стабилизируемой величины от заданного значения (так называемой уставки) и генерирует управляющий сигнал, являющийся суммой трёх слагаемых, первое из которых пропорционально этому отклонению, второе пропорционально интегралу отклонения и третье пропорционально производной отклонения.

Пропорциональная составляющая.

Пропорциональная составляющая стремится устранить непосредственную ошибку разницы уставки и измеряемого параметра в значении стабилизируемой величины, наблюдаемую в данный момент времени. Значение этой составляющей прямо пропорционально отклонению измеряемой величины от уставки. При использовании только пропорционального регулятора значение регулируемой величины на практике никогда не устанавливается на заданном значении, существует так называемая статическая ошибка. Чем больше пропорциональная составляющая, тем выше быстродействие, но меньше запас устойчивости. Слишком большой коэффициент усиления может стать причиной автоколебаний и система может потерять устойчивость и пойти «в разнос».

Давление

 

 

Интегральная составляющая.

Для устранения статической ошибки вводится интегральная составляющая (расчет площади). Она позволяет регулятору «учиться» на предыдущем опыте. Если система не испытывает внешних возмущений, то через некоторое время регулируемая величина стабилизируется на заданном значении. При стабилизации пропорциональная составляющая будет равна нулю, а выходной сигнал будет полностью обеспечиваться интегральной составляющей, но чем больше Интегральный коэффициент, тем больше перерегулирование (динамическая ошибка). Физически интегральная составляющая представляет задержку реакции регулятора на изменение величины рассогласования, внося в систему некоторую инерционность.

Давление

 

 

Дифференциальная составляющая.

Дифференциальная составляющая противодействует предполагаемым отклонениям регулируемой величины, как бы предугадывая поведение объекта в будущем. Эти отклонения могут быть спровоцированы внешними возмущениями или запаздыванием воздействия регулятора на систему. Чем быстрее регулируемая величина отклоняется от уставки, тем сильнее противодействие, создаваемое дифференциальной составляющей. Когда рас-согласование становится постоянной величиной, дифференциальная составляющая перестает оказывать воздействие на сигнал управления. ПИД-регулятор позволяет нам уменьшить перерегулирование, но, чем больше дифференциальный коэффициент, тем больше погрешность из-за влияния шумов. Если шумы идут по каналу обратной связи, то мы можем их отфильтровать с помощью фильтра низкой частоты, но чем больше постоянная этого фильтра, тем медленнее регулятор будет отрабатывать возмущения.

 

Давление

 

Ниже приведены пять вариантов схемы включения насосов и описание работы с частотным преобразователем EN600, а так же приведены соответствующие настройки для каждого варианта включения:

  1. Схема №1 - простейшая схема подключения частотного преобразователя EN600 к одному насосу с управлением от пульта ПЧ;

  2. Схема №2 - простейшая схема подключения частотного преобразователя EN600 к одному насосу с внешним управлением от терминала;

  3. Схема №3 - схема подключения частотного преобразователя EN600 к одному насосу с возможностью прямого включения насоса в ручном режиме;

  4. Схема №4 – рекомендуемая схема подключения частотного преобразователя EN600 к одному насосу с возможностью регулирования частоты в ручном режиме;

  5. Схема №5 - схема подключения частотного преобразователя EN600 к каскаду из двух насосов;

  6. Схема №6 - схема подключения частотного преобразователя EN600 к основному насосу и насосу подкачки.

Рекомендуется: для удобства считывания информации о текущем давлении и заданного

значения уставки используйте пульт с двумя LED дисплеями.

 

Внимание!!!

Не соблюдение следующих требований приводит к выходу из строя частотного преобразователя:

  1. Запрещается отключать частотный преобразователь от сети в режиме разгона, торможении или работы двигателя, отключение должно производиться с пульта преобразователя или клемм внешнего терминала;

  2. Запрещается разрывать линию подключения двигателя к преобразователю частоты при работающем ПЧ в режиме разгона, торможении или работы двигателя;

  3. Запрещается при включении по Схеме №3 производить переключение режимов (Авт./Ручн.) при работающем в режиме разгона, торможении или работы двигателе.

Схема №1 - простейшая схема подключения частотного преобразователя EN600 к одному насосу с управлением от пульта ПЧ

 

Примечание:

При не значительном удалении ПЧ и датчика давления возможно использование внутреннего источника питания:

  1. 10В – датчик подключается к клеммам +10V и AI1. При этом следует учитывать, что максимальный ток источника питания 50 мА;

  2. 24В – устанавливается дополнительная перемычка между COM и GND, датчик подключается к клеммам +24 иAI1. При этом следует учитывать, что максимальный ток источника питания 200 мА.

Настройка:

  1. На выключенном ПЧ установить переключатель SW1 в положение «A» (нижнее положение), затем включить ПЧ и начать настройку параметров;

  2. F00.14=010 - Все параметры возвращаются к заводским настройкам (не включая записи ошибок группа F26);

  3. F00.00=1 - Расширенный список (редактирования и просмотр параметров всех групп, кроме групп виртуальных и резервных параметров);

  4. F00.01=36 – Отображаемый параметр в С-00 в режиме “работа” - Заданное давление воды (0.001Mpa);

  5. F00.02=37 – Отображаемый параметр в С-01 в режиме “работа” - Давление воды с датчика (0.001Mpa);

  6. F00.03=04 – Отображаемый параметр в С-02 в режиме “работа” - Ток на выходе (0.1A);

  7. F00.07=36 – Отображаемый параметр в С-00 в режиме “ожидания” - Заданное давление воды (0.001Mpa);

  8. F00.08=37 – Отображаемый параметр в С-01 в режиме “ожидания” - Давление воды с датчика (0.001Mpa);

  9. F00.20=0001 – Настройка аналоговых входов - Настройка AI1 как токовый вход 4~20мА;

  10. При наличии у преобразователя частоты режима G-типа нагрузки (нагрузка вентиляторно-насосного типа), установить параметр F00.23=1;

  11. При использовании пульта с двумя LED дисплеями установить F00.25=37 - Давление воды с датчика (0.001Mpa);

  12. F01.11=50 – Верхнее ограничение частоты 50Гц;

  13. F01.12=00 - Нижнее ограничение частоты 0Гц;

  14. F01.15=00 - Выбор канала команд запуска - Пульт;

  15. F01.17, F01.18 - Время разгона, Время торможения – настраивается при необходимости, зависит от мощности двигателя;

  16. F02.11=1 – Режим остановки - Остановка на выбеге;

  17. F11.00=1 - Включение ПИД-регулятора с обратной связью – Включить;

  18. F11.01=0 - Канал задания для ПИД-регулятора - Цифровое задание на пульте;

  19. F11.02=0 - Канал обратной связи - Аналоговый вход AI1;

Значения приведенных ниже параметров корректируются при настройке в соответствии с условиями использования насосной системы.

  1. F11.07, F11.08, F11.09 – Пропорциональный коэффициент Kp, Интегральный коэффициент Ki, Дифференциальный коэффициент Kd. Если работа со значениями по умолчанию не удовлетворяет условиям применения, то воспользуйтесь таблицей Приложения №1 для поиска оптимальных настроек ПИД-регулятора. При этом уменьшение значения Ki относительно табличного приведет к уменьшению перерегулирования и более плавному выходу системы на значение уставки.

  2. F11.15=50 – Верхнее ограничение частоты для ПИД-регулятора 50Гц;

  3. F11.16=0 – Нижнее ограничение частоты для ПИД-регулятора 0Гц;

  4. F12.00=1 - Выбор режима поддержки постоянного давления воды - Работа в режиме один ПЧ - два насоса;

  5. F12.01=__ - Задание значения постоянного давления в Mpa;

  6. F12.02=5 - Минимальная частота для запуска режима сна;

  7. F12.04=5 - Временная задержка перед включением режима сна в секундах;

  8. F12.05=0,5 - Временная задержка перед выходом из режима сна в секундах;

  9. F12.06=__ - Максимальное значение давления с обратной связи в Mpa (максимальное значение диапазона датчика давления);

  10. F12.11=1 - Выбор режима выхода из режима сна - давление системы для выхода из режима сна рассчитывается по формуле F12.12*F12.01 (по умолчанию F12.12=0,75);

  11. F15.01- F15.06 - Параметры настроек двигателя: Номинальная мощность двигателя, Номинальное напряжение двигателя, Номинальный ток двигателя, Номинальная частота двигателя, Номинальная скорость двигателя, Количество пар полюсов (2=3000об/мин, 4=1500об/мин, 6=1000об/мин, 8=750об/мин);

Следующие параметры настраивают защиту системы от потери сигнала с датчика давления (при отсутствии сигнала насос начинает работать на полную мощность), по умолчанию защита отключена (параметрF19.31=000).

  1. F19.28=10 - Время задержки перед индикацией потери сигнала обратной связи ПИД-регулятора в секундах;

  2. F19.31=030 - Выбор действия для защит от потери сигналов задания и обратной связи ПИД-регулятора - Потеря сигнала обратной связи (Сигнал неисправности, остановка на выбеге).

 

Описание работы:

После включения ПЧ на пульте отобразится:

  1. При использовании пульта с одним LED дисплеем – заданное значение постоянного давления в Mpa (уставка).
  2. При использовании пульта с двумя LED дисплеями – верхний заданное значение постоянного давления в Mpa (уставка), нижний значение давления воды с датчика (0.001Mpa).

Заданное значение постоянного давления (уставка) может быть изменено кнопками «Вверх», «Вниз» или с помощью потенциометра как в режиме ожидания, так и в режиме работы. Кнопкой «>>» переключается просматриваемый на верхнем или на единственном дисплее (в зависимости от типа используемого пульта) параметр от С-00 до С-05.

Запуск насоса осуществляется кнопкой пульта «RUN», двигатель разгоняется с учетом настроек коэффициентов и значения с датчика давления обратной связи, обороты стабилизируются на уровне позволяющему поддерживать давление уставки в системе подачи воды. Если расход воды из системы возрастает или уменьшается, ПИД-регулятор соответственно повышает или понижает обороты двигателя сохраняя постоянное давление воды в системе. При этом при снижении выходной частоты ПЧ до уровня и ниже 5Гц без дальнейшего изменения значения с датчика давления обратной связи в течение 5 секунд, насос останавливается и переходит в режим «сон». При падении давления в системе до уровня 0,75 от уровня уставки, происходит запуск двигателя и обороты стабилизируются на уровне позволяющему поддерживать давление уставки в системе подачи воды. Функция засыпания имеет смысл только в случае наличия обратного клапана между насосом и датчиком давления, применяется для энергосбережения и увеличения ресурса двигателей и насосов. При отсутствии необходимости в данной функции значения параметров F12.04 и F12.05 устанавливаются равными 0.

Для остановки насоса необходимо нажать кнопку пульта «STOP», при этом отключение ПЧ от питающей сети разрешается только при мигающем LED-индикаторе пульта и после полной остановки двигателя.

 

Схема №2 – простейшая схема подключения частотного преобразователя EN600

к одному насосу с внешним управлением от терминала

Примечание:

При не значительном удалении ПЧ и датчика давления возможно использование внутреннего источника питания:

10В – датчик подключается к клеммам +10V и AI1. При этом следует учитывать, что максимальный ток источника питания 50 мА;

24В – устанавливается дополнительная перемычка между COM и GND, датчик подключается к клеммам +24 и AI1. При этом следует учитывать, что максимальный ток источника питания 200 мА.

Настройка:

  1. На выключенном ПЧ установить переключатель SW1 в положение «A» (нижнее положение), затем включить ПЧ и начать настройку параметров;

  2. F00.14=010 - Все параметры возвращаются к заводским настройкам (не включая записи ошибок группа F26);

  3. F00.00=1 - Расширенный список (редактирования и просмотр параметров всех групп, кроме групп виртуальных и резервных параметров);

  4. F00.01=36 – Отображаемый параметр в С-00 в режиме “работа” - Заданное давление воды (0.001Mpa);

  5. F00.02=37 – Отображаемый параметр в С-01 в режиме “работа” - Давление воды с датчика (0.001Mpa);

  6. F00.03=04 – Отображаемый параметр в С-02 в режиме “работа” - Ток на выходе (0.1A);

  7. F00.07=36 – Отображаемый параметр в С-00 в режиме “ожидания” - Заданное давление воды (0.001Mpa);

  8. F00.08=37 – Отображаемый параметр в С-01 в режиме “ожидания” - Давление воды с датчика (0.001Mpa);

  9. F00.20=0001 – Настройка аналоговых входов - Настройка AI1 как токовый вход 4~20мА;

  10. При наличии у преобразователя частоты режима G-типа нагрузки (нагрузка вентиляторно-насосного типа), установить параметр F00.23=1;

  11. При использовании пульта с двумя LED дисплеями установить F00.25=37 - Давление воды с датчика (0.001Mpa);

  12. F01.11=50 – Верхнее ограничение частоты 50Гц;

  13. F01.12=00 - Нижнее ограничение частоты 0Гц;

  14. F01.17, F01.18 - Время разгона, Время торможения – настраивается при необходимости, зависит от мощности двигателя;

  15. F02.11=1 – Режим остановки - Остановка на выбеге;

  16. F08.18=1 - Выбор функции дискретного входа Х1 - Запуск в прямом направлении;

  17. F08.20=30 - Выбор функции дискретного входа Х3 - 3-х проводной режим;

  18. F08.26=4 - Выбор режима задания пусковых команд и команд вперёд/реверс - 3-х проводной режим 2;

  19. F01.15=01 - Выбор канала команд запуска - Дискретные входы;

  20. F09.04=1 – Настройка релейного выхода - Включен в режиме работа;

  21. F11.00=1 - Включение ПИД-регулятора с обратной связью – Включить;

  22. F11.01=0 - Канал задания для ПИД-регулятора - Цифровое задание на пульте;

  23. F11.02=0 - Канал обратной связи - Аналоговый вход AI1;

Значения приведенных ниже параметров корректируются при настройке в соответствии с условиями использования насосной системы.

  1. F11.07, F11.08, F11.09 – Пропорциональный коэффициент Kp, Интегральный коэффициент Ki, Дифференциальный коэффициент Kd. Если работа со значениями по умолчанию не удовлетворяет условиям применения, то воспользуйтесь таблицей Приложения №1 для поиска оптимальных настроек ПИД-регулятора. При этом уменьшение значения Ki относительно табличного приведет к уменьшению перерегулирования и более плавному выходу системы на значение уставки.

  2. F11.15=50 – Верхнее ограничение частоты для ПИД-регулятора 50Гц;

  3. F11.16=0 – Нижнее ограничение частоты для ПИД-регулятора 0Гц;

  4. F12.00=1 - Выбор режима поддержки постоянного давления воды - Работа в режиме один ПЧ - два насоса;

  5. F12.01=__ - Задание значения постоянного давления в Mpa;

  6. F12.02=5 - Минимальная частота для запуска режима сна;

  7. F12.04=5 - Временная задержка перед включением режима сна в секундах;

  8. F12.05=0,5 - Временная задержка перед выходом из режима сна в секундах;

  9. F12.06=__ - Максимальное значение давления с обратной связи в Mpa (максимальное значение диапазона датчика давления);

  10. F12.11=1 - Выбор режима выхода из режима сна - давление системы для выхода из режима сна рассчитывается по формуле F12.12*F12.01 (по умолчанию F12.12=0,75);

  11. F15.01- F15.06 - Параметры настроек двигателя: Номинальная мощность двигателя, Номинальное напряжение двигателя, Номинальный ток двигателя, Номинальная частота двигателя, Номинальная скорость двигателя, Количество пар полюсов (2=3000об/мин, 4=1500об/мин, 6=1000об/мин, 8=750об/мин);

Следующие параметры настраивают защиту системы от потери сигнала с датчика давления (при отсутствии сигнала насос начинает работать на полную мощность), по умолчанию защита отключена (параметрF19.31=000).

  1. F19.28=10 - Время задержки перед индикацией потери сигнала обратной связи ПИД-регулятора в секундах;

  2. F19.31=030 - Выбор действия для защит от потери сигналов задания и обратной связи ПИД-регулятора - Потеря сигнала обратной связи (Сигнал неисправности, остановка на выбеге).

Описание работы:

После включения ПЧ на пульте отобразится:

  1. При использовании пульта с одним LED дисплеем – заданное значение постоянного давления в Mpa (уставка).
  2. При использовании пульта с двумя LED дисплеями – верхний заданное значение постоянного давления в Mpa (уставка), нижний значение давления воды с датчика (0.001Mpa).

Заданное значение постоянного давления (уставка) может быть изменено кнопками «Вверх», «Вниз» или с помощью потенциометра как в режиме ожидания, так и в режиме работы. Кнопкой «>>» переключается просматриваемый на верхнем или на единственном дисплее (в зависимости от типа используемого пульта) параметр от С-00 до С-05.

Запуск насоса осуществляется кнопкой «Пуск» внешнего терминала, загорится лампа «В работе», двигатель разгоняется с учетом настроек коэффициентов и значения с датчика давления обратной связи, обороты стабилизируются на уровне позволяющему поддерживать давление уставки в системе подачи воды. Если расход воды из системы возрастает или уменьшается, ПИД-регулятор соответственно повышает или понижает обороты двигателя сохраняя постоянное давление воды в системе. При этом при снижении выходной частоты ПЧ до уровня и ниже 5Гц без дальнейшего изменения значения с датчика давления обратной связи в течение 5 секунд, насос останавливается и переходит в режим «сон». При падении давления в системе до уровня 0,75 от уровня уставки, происходит запуск двигателя и обороты стабилизируются на уровне позволяющему поддерживать давление уставки в системе подачи воды. Функция засыпания имеет смысл только в случае наличия обратного клапана между насосом и датчиком давления, применяется для энергосбережения и увеличения ресурса двигателей и насосов. При отсутствии необходимости в данной функции значения параметров F12.04 и F12.05 устанавливаются равными 0.

Для остановки насоса необходимо нажать кнопку «Стоп» внешнего терминала, при этом отключение ПЧ от питающей сети разрешается только при отсутствии индикации «В работе» и после полной остановки двигателя.

Скачать полную инструкцию в PDF