變頻器在卷揚(yáng)泵站控制系統(tǒng)中的應(yīng)用在熱軋生產(chǎn)中，粗軋機(jī)、精軋機(jī)、層流冷卻、卷取機(jī)等軋線設(shè)備消耗的大量工業(yè)用水經(jīng)軋線地溝匯流到卷取機(jī)地坑集水池內(nèi)，由卷揚(yáng)泵站的兩臺(tái)大型水泵抽至污水處理系統(tǒng)處理后循環(huán)再利用。

某熱軋板廠的卷取機(jī)卷揚(yáng)泵站控制系統(tǒng)原采用簡單的繼電邏輯控制方式，通過兩個(gè)浮球檢測高、低水位，頻繁起、停水泵來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抽水。泵站兩臺(tái)水泵的設(shè)計(jì)流量是按照泵站的最大流量加一定的裕量考慮的，但在實(shí)際生產(chǎn)中，泵站的實(shí)際水流量往往小于最大流量，因而造成水泵的工作時(shí)間極短，起、停頻繁。在投產(chǎn)后，卷揚(yáng)泵站經(jīng)常出現(xiàn)泵頻繁損壞，不能正常抽水，卷取機(jī)地下7#液壓站經(jīng)常被淹，危及站內(nèi)電氣設(shè)備，造成卷取機(jī)不能正常工作等問題，嚴(yán)重制約著生產(chǎn)的正常進(jìn)行。具體表現(xiàn)在：（1）控制系統(tǒng)采用繼電控制，故障點(diǎn)多；（2）卷取機(jī)地坑內(nèi)環(huán)境惡劣，浮球檢測水位可靠性差，故障頻繁，常導(dǎo)致自動(dòng)抽水功能失效；（3）由于控制系統(tǒng)采用繼電控制，頻繁起、停大型水泵，嚴(yán)重影響泵的使用壽命，造成泵頻繁損壞；（4）沒有水位指示。

隨著交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，全數(shù)字變頻裝置產(chǎn)品的推出，為交流傳動(dòng)的應(yīng)用提供了廣闊的天地。采用交流變頻調(diào)速控制不僅能夠?qū)崿F(xiàn)水泵的平滑起動(dòng)，還可以使水泵的流量得到調(diào)節(jié)。經(jīng)過對(duì)國內(nèi)外交流變頻調(diào)速的調(diào)研，決定采用ABB公司的ACS504全數(shù)字交流變頻裝置對(duì)卷揚(yáng)泵站控制系統(tǒng)實(shí)施數(shù)字化改造，由原來的開環(huán)控制改為閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)液位控制，抑制水泵頻繁起動(dòng)，克服原系統(tǒng)的缺陷。

1系統(tǒng)組成與工作原理1.1系統(tǒng)組成ACS504全數(shù)字交流變頻裝置的主回路由整流橋、中間濾波和逆變回路3部分組成。整流橋采用三相橋式半控整流回路；中間濾波由電抗器L11和電容器C14-C16組成；逆變回路包括6只絕緣柵雙極晶體管IGBT?？刂苹芈酚煽刂平涌诎濉⒅麟娐方涌诎?、電機(jī)控制板和輸入保護(hù)板組成。1.2系統(tǒng)的軟件功能ACS504全數(shù)字交流變頻裝置軟件分為起動(dòng)數(shù)據(jù)參數(shù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)參數(shù)、控制連接參數(shù)、傳動(dòng)參數(shù)、保護(hù)參數(shù)。根據(jù)變頻裝置使用的不同場合，將上述參數(shù)預(yù)先編成不同的應(yīng)用宏程序。應(yīng)用宏程序是預(yù)先編好的參數(shù)集，存儲(chǔ)在電機(jī)控制板的EPROM中，它們分別是出廠缺少設(shè)置、手動(dòng)/自動(dòng)控制、PI控制、恒轉(zhuǎn)矩控制、順序控制、PFC控制。它們能夠使用戶更快、更簡便地起動(dòng)變頻器。通過控制盤和計(jì)算機(jī)對(duì)其進(jìn)行調(diào)試和監(jiān)控。在卷揚(yáng)泵站應(yīng)用控制中，根據(jù)卷揚(yáng)泵站工藝流程的需要，采用了PFC控制應(yīng)用宏程序。

2液位控制及自動(dòng)抽水功能在卷取機(jī)地坑集水池內(nèi)放入一個(gè)靜壓液位計(jì)，液位計(jì)由壓力傳感器、導(dǎo)氣電纜和變送器組成。通過液位計(jì)內(nèi)的壓力傳感器檢測液位實(shí)際值，經(jīng)變送器轉(zhuǎn)換成4-20mA的電流信號(hào)直接作為ACS504交流變頻裝置的給定信號(hào)，當(dāng)卷取機(jī)的地坑進(jìn)水量發(fā)生變化時(shí)，變頻器的輸出頻率相應(yīng)變化，實(shí)現(xiàn)水泵自動(dòng)變頻調(diào)速控制。在正常生產(chǎn)時(shí)，通過對(duì)變頻裝置的參數(shù)設(shè)置，能夠?qū)崿F(xiàn)卷取機(jī)地坑集水池內(nèi)進(jìn)水量和出水量動(dòng)態(tài)平衡，使地坑集水池內(nèi)的液位基本保持不變。由于水泵在正常生產(chǎn)時(shí)，一直參與水位的閉環(huán)控制，從而有效地杜絕水泵的頻繁起、停操作，延長了水泵壽命。當(dāng)主軋線停軋或檢修時(shí)，匯流到卷取機(jī)地坑的水量很少，為了防止水泵因無水空轉(zhuǎn)而損壞，在PFC控制應(yīng)用宏程序中，設(shè)置一個(gè)低水位值，通過沉睡、喚醒參數(shù)的設(shè)置，PFC將監(jiān)視實(shí)際水位的變化，與低水位值相比較，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)起、停泵。通過PFC控制應(yīng)用宏程序的參數(shù)配置，可以實(shí)現(xiàn)水位指示，高水位報(bào)警，故障報(bào)警，兩臺(tái)水泵工作自動(dòng)切換等功能。

3運(yùn)行效果采用ACS504全數(shù)字交流變頻裝置以后，水泵運(yùn)行平穩(wěn)，水泵故障明顯下降，完全克服了原控制系統(tǒng)的缺陷，具體表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

（1）變頻裝置精度高，保護(hù)功能完善。系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化直接通過柜面鍵盤設(shè)置，系統(tǒng)故障自診斷后直接顯示在柜面窗口上，系統(tǒng)基本屬于免維護(hù)，大大提高了工作效率。

（2）通過液位計(jì)檢測液位，其檢測信號(hào)作為控制系統(tǒng)的輸入基準(zhǔn)，控制系統(tǒng)的輸出頻率，實(shí)現(xiàn)了液位閉環(huán)控制，提高了系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)，改善了水泵的工作狀況，降低了水泵的起、停次數(shù)，延長了水泵的使用壽命。

（3）改造后，控制系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，電機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，不但降低了故障時(shí)間，且節(jié)約了大量能源。

（4）由于數(shù)字化變頻器的免維護(hù)及低故障率，節(jié)約了大量的維護(hù)和檢修費(fèi)用。