Обзор регулирования работы насосов
Каскадное управление насосами предназначено для точного регулирования расхода воды или поддержания заданного давления на насосной станции. Это наиболее просто реализуется с использованием частотных преобразователей Toshiba серии AS3.
Три режима регулирования работы насосов в серии AS3
Оперирование насосом P0 с помощью инвертора и подключение/отключение дополнительных 9 насосов, подключенных к коммерческой сети питания (параметр [A200] = 1).
Регулирование работы до четырех насосов одним инвертором. Подключение/отключение дополнительных насосов, с помощью переключения их режима работы инвертор/коммерческая сеть питания (параметр [A200] = 2)
Регулирование работы с помощью одного ПИД-регулятора до 10 насосов, подключенных к соответствующему инвертору (для каждого насоса). Подключение/отключение дополнительных насосов через связь RS485 (параметр [A200] = 7).
Управление до четырех насосов возможно с помощью трех встроенных выходных реле (клеммы: FLA-FLB-FLC, R1A-R1B, R2A-R2B). Этот режим регулирования доступен для значения параметра [A200] = 1 или 2. Для точного поддержания задания подключается один ПИД-регулятор.
Управление до 10 насосов возможно с помощью трех встроенных выходных реле (клеммы: FLA-FLB-FLC, R1A-R1B, R2A-R2B) и подключения 2-х опций ETB014Z (каждая добавляет по 3 выходных реле). Для точного поддержания задания подключается один ПИД-регулятор.
- максимальные электрические параметры для контактных групп реле: ~250V-2A (cosφ=1), =30V-2A (резистивная нагрузка), ~250V-1A (cosφ=0.4), =30V-1A (L/R=7 мсек)
- минимальные электрические параметры для контактных групп реле: =24V-5мА
- количество циклов: 100000 переключений
Параметры настройки каскадного управления насосами привода Toshiba AS3
| Номер параметра | Описание параметра | Диапазон настройки | Значение по умолчанию | Доступность параметра | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| [A200]=1 | [A200]=2 | [A200]=7 | ||||
| A200 | Система управления насосами | 0: Отключен 1: Каскадное управление с регулированием одного насоса 2: Каскадное управление с регулированием нескольких насосов одним инвертором 7: Каскадное управление с регулированием нескольких насосов несколькими инверторами по сети |
0 | Да | Да | Да |
| A201 | Функция клеммы R4 (B) | 210: Всегда отключено 211: Всегда включено 212: Управление насосом 213: Управление насосом (инверсия) |
210 | Да | Да | — |
| A202 | Функция клеммы R5 (B) | |||||
| A203 | Функция клеммы R6 (B) | |||||
| A209 | Число последовательных насосов | 0-9 | 0 | — | — | Да |
| A210 | Выбор номера насоса | Установите номер насоса, который нужно отключить от системы: 0: Выключено +1: Насос 1 +2: Насос 2 +4: Насос 3 +8: Насос 4 +16: Насос 5 +32: Насос 6 +64: Насос 7 +128: Насос 8 +256: Насос 9 |
0 | Да | Да | Да |
| A211 | Очистка кумулятивных данных насоса | 10-19: Очистить совокупное время работы насоса от 0 до 9 20-29: Сброс количества пусков насоса от 1 до 9 |
0 | Да | Да | Да |
| A212 | Порядок переключения насосов | 0: Последовательно от первого и дальше 1: По кругу 2: Операция гомогенизации (равномерного распределения) времени работы насосов |
0 | Да | Да | Да |
| A213 | Работа подключенного контактором насоса от сети питания во время работы команды OFF | 0: Остановка 1: Остановка только после аварии ПЧ 2: Продолжить работу |
0 | Да | Да | — |
| A220 | Частота обнаружения для добавления следующего насоса | 0.0 – UL (Гц) | 50 | Да | Да | Да |
| A221 | Время обнаружения для добавления следующего насоса | 0.0 – 600.0 (сек) | 3,0 | Да | Да | Да |
| A222 | Частота обнаружения для отключения следующего насоса | 0.0 – UL (Гц) | 0 | Да | Да | Да |
| A223 | Время обнаружения для отключения следующего насоса | 0.0 – 600.0 (сек) | 3.0 | Да | Да | Да |
| A224 | Задержка переключения насосов | 0.0 – 10.0 (сек) | 0.5 | — | Да | — |
| A225 | Переключение на заданное время торможения при добавлении следующего насоса | 0.0: задано параметром dEC [0010] 0.1 – 6000 (сек) |
10.0 | Да | — | — |
| A226 | Частота переключения для добавления следующего насоса | 0.0 – A220 (Гц) | 0.0 | Да | — | — |
| A227 | Начальная частота ПИД при переключении во время добавления следующего насоса | 0.0 – UL (Гц) | 0.0 | Да | — | — |
| A228 | Переключение на заданное время ускорения при отключении следующего насоса | 0.0: задано параметром ACC [0009] 0.1 – 6000 (сек) |
10.0 | Да | — | — |
| A229 | Частота переключения при отключении следующего насоса | A222 – UL (Гц) | 50 | Да | — | — |
| A230 | Начальная частота ПИД при переключении во время отключения следующего насоса | 0.0 – UL (Гц) | 50 | Да | — | — |
| A231 | Зона обнаружения добавления/отключения следующего насоса | 0.0: Выключено 0.1 — 50.0 (%) |
0.0 | Да | Да | Да |
Порядок переключения насосов может быть выбран с помощью параметра [A212] из следующих вариантов
- управление насосами при задании [A212] = 0: младший номер насоса имеет более высокий приоритет включения, т.е. включается первым, отключается последним (требуется для поддержания надежного резервирования в случае отказа первого насоса)
- управление насосами при задании [A212] = 1: приоритет включения насоса перемещается по кругу, т.е. включается первым, отключается первым (требуется в режиме циклических процессов на насосных станциях)
- управление насосами при задании [A212] = 2: насос с наименьшим временем работы имеет более высокий приоритет включения (требуется для равномерного распределения времени жизни между насосами)
Настройка входных клемм и мониторинга времени работы насосов
| Номер параметра | Тип | Функция | Значение | A200=1 | A200=2 | A200=7 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| F1xx | Функции входной клеммы | Отключение функции заданной выходной клеммы (таким образом и насоса) по сигналу с входной клеммы (отключение заданного насоса задается параметром [A210]) | 176/177 | Да | Да | — |
| F1xx | Функции входной клеммы | Переключение насоса по сигналу с входной клеммы в процессе управления (доступно при задании параметра [A212]=1,2) | 138/139 | Да | Да | — |
| F7xx | Мониторинг | Время работы насоса №0 | 95 | Да | — | Да |
| F7xx | Мониторинг | Время работы насоса №1 | 96 | Да | Да | Да |
| F7xx | Мониторинг | Время работы насоса №2 | 97 | Да | Да | Да |
| F7xx | Мониторинг | Время работы насоса №3 | 98 | Да | Да | Да |
| F7xx | Мониторинг | Время работы насоса №4 | 99 | Да | Да | Да |
| F7xx | Мониторинг | Время работы насоса №5 | 105 | Да | — | Да |
| F7xx | Мониторинг | Время работы насоса №6 | 106 | Да | — | Да |
| F7xx | Мониторинг | Время работы насоса №7 | 107 | Да | — | Да |
| F7xx | Мониторинг | Время работы насоса №8 | 108 | Да | — | Да |
| F7xx | Мониторинг | Время работы насоса №9 | 109 | Да | — | Да |
Режим каскадного подключения/отключения до 10 насосов с регулированием первого насоса
В этом режиме каждый насос может подключаться к сети питания и отключаться от нее через магнитный контактор, который управляется релейным выходным сигналом инвертора. Точное регулирование расхода/давления осуществляется с помощью насоса Р0. Добавление или отключение других насосов для увеличения или уменьшения расхода/давления происходит по мере необходимости.
Настройки релейных выходов для каждого насоса. Параметр [A200] = 1
| № насоса | [A210]* отключение насоса | Реле | Настройка релейного выхода | Параметр мониторинга времени работы |
|---|---|---|---|---|
| 0 | — | Регулирование частотой инвертора | — | 95 |
| 1 | +1 | R1 | [F133]=212 | 96 |
| 2 | +2 | R2 | [F134]=212 | 97 |
| 3 | +4 | R4A (опция в слот A) | [F161]=212 | 98 |
| 4 | +8 | R5A (опция в слот A) | [F162]=212 | 99 |
| 5 | +16 | R6A (опция в слот A) | [F163]=212 | 105 |
| 6 | +32 | R4B (опция в слот B) | [A201]=212 | 106 |
| 7 | +64 | R5B (опция в слот B) | [A202]=212 | 107 |
| 8 | +128 | R6B (опция в слот B) | [A203]=212 | 108 |
| 9 | +256 | FL (R0) | [F132]=212 | 109 |
* Если вы хотите отсоединить насос от системы, задайте соответствующий номер в параметр A210.
На инверторе имеется 3 релейных выхода. Кроме того, могут быть вставлены в преобразователь 2 опции ETB014Z (расширение ввода / вывода). Каждая опция имеет 3 релейных выходных клеммы, поэтому всего можно использовать до 9 релейных выходных клемм.
Опция A: ETB014Z в слот A
Опция B: ETB014Z в слот B
[A220: Pump increase detection frequency / Частота обнаружения для добавления следующего насоса]
[A221: Pump increase detection time / Время обнаружения для добавления следующего насоса]
Число насосов увеличивается, если увеличивается выходная частота ПИД-регулятора или выходная частота [A220] или происходит превышение периода времени [A221].
[A222: Pump decrease detection frequency / Частота обнаружения для отключения следующего насоса]
[A223: Pump decrease detection time / Время обнаружения для отключения следующего насоса]
Число насосов уменьшается, если уменьшается выходная частота ПИД-регулятора или выходная частота [A222] или происходит уменьшение периода времени [A223].
[A225: Pump increase switching Dec / Переключение на заданное время торможения при добавлении следующего насоса]
[A226: Pump increase switching frequency / Частота переключения для добавления следующего насоса]
[A227: PID start frequency at pump increase switching / Начальная частота ПИД при переключении во время добавления следующего насоса]
Если число насосов требуется увеличить, то насос, управляемый инвертором, тормозится за время [A225]. Затем выходное реле включает дополнительный насос, когда выходная частота станет меньше или равной [A226]. Инвертор перезапускает ПИД-управление, когда выходная частота станет равной [A227] после запуска дополнительного насоса, работающего от коммерческой сети питания.
[A228: Pump decrease switching ACC / Переключение на заданное время ускорения при отключении следующего насоса]
[A229: Pump decrease switching frequency / Частота переключения при отключении следующего насоса]
[A230: PID start frequency at pump decrease switching / Начальная частота ПИД при переключении во время отключения следующего насоса]
Если число насосов требуется уменьшить, то насос, управляемый инвертором, разгоняется за время [A228]. Затем выходное реле отключает дополнительный насос, когда выходная частота станет больше или равной [A229]. Инвертор перезапускает ПИД-управление, когда выходная частота станет равной [A230] после выключения дополнительного насоса, работающего от коммерческой сети питания.
[A231: Pump increase/decrease detection deadband / Зона обнаружения добавления/отключения следующего насоса]
В случае нахождения ПИД-контроля в рамках диапазона [A231] управление добавлением/отключением дополнительных насосов не активируется.
Дополнительно
[A213: Commercial power running pump operation during run command OFF / Работа подключенного контактором насоса от сети питания во время работы команды OFF]
0 = СТОП в случае отключения команды пуска. Инвертор выполняет остановку торможением и выходные релейные клеммы для управления насосом с помощью контактора выключаются после остановки инвертора.
В случае аварии инвертор принудительно останавливается без учета времени торможения и выходные релейные клеммы для управления насосом с помощью контактора выключаются.
1 = СТОП только при аварии в случае отключения команды пуска. Инвертор выполняет остановку торможением, но выходные релейные клеммы для управления насосом с помощью контактора все еще включены после остановки инвертора.
В случае аварии инвертор принудительно останавливается без учета времени торможения и выходные релейные клеммы для управления насосом с помощью контактора выключаются.
2 = Продолжить работу в случае отключения команды пуска. Инвертор выполняет остановку торможением, но выходные релейные клеммы для управления насосом с помощью контактора все еще включены после остановки инвертора.
В случае аварии инвертор принудительно останавливается без учета времени торможения, но выходные релейные клеммы для управления насосом с помощью контактора остаются включенными.
Режим каскадного подключения/отключения до 4-х насосов с регулированием одного из них
В этом режиме каждый насос может подключаться к сети питания и отключаться от нее через магнитный контактор, который управляется релейным выходным сигналом инвертора. Точное регулирование расхода/давления может осуществляться любым насосом помощью дополнительных контакторов. Добавление или отключение других насосов для увеличения или уменьшения расхода/давления происходит по мере необходимости.
Настройка релейных выходов для каждого насоса. Параметр [A200] = 2
| № насоса | [A210]* отключение насоса | Реле | Настройка релейного выхода | Параметр мониторинга времени работы |
|---|---|---|---|---|
| 1 (от инвертора) | +1 | R1 | [F133]=212 | 96 |
| 1 (от сети) | +1 | R1 | [F134]=212 | 96 |
| 2 (от инвертора) | +2 | R4A (опция в слот A) | [F161]=212 | 97 |
| 2 (от сети) | +2 | R5A (опция в слот A) | [F162]=212 | 97 |
| 3 (от инвертора) | +4 | R6A (опция в слот A) | [F163]=212 | 98 |
| 3 (от сети) | +4 | R4B (опция в слот B) | [A201]=212 | 98 |
| 4 (от инвертора) | +8 | R5B (опция в слот B) | [A202]=212 | 99 |
| 4 (от сети) | +8 | R6B (опция в слот B) | [A203]=212 | 99 |
* Если вы хотите отсоединить насос от системы, задайте соответствующий номер в параметр A210.
Насос 1 работает на ПИД-регуляторе, пока не наступит «условие увеличения количества насосов» из-за увеличения выходной частоты: появляется сигнал «включения нового насоса». В это время насос, управляемый инвертором, переключается на коммерческую сеть питания, а новый насос запускается и управляется инвертором.
И наоборот, если наступает «условие уменьшения количества насосов» из-за уменьшения выходной частоты, то снимается сигнал «включения нового насоса» и отключается насос, подключенный к коммерческой сети питания.
[A220: Pump increase detection frequency / Частота обнаружения для добавления следующего насоса]
[A221: Pump increase detection time / Время обнаружения для добавления следующего насоса]
Число насосов увеличивается, если увеличивается выходная частота ПИД-регулятора или выходная частота [A220] или происходит превышение периода времени [A221].
[A222: Pump decrease detection frequency / Частота обнаружения для отключения следующего насоса]
[A223: Pump decrease detection time / Время обнаружения для отключения следующего насоса]
Число насосов уменьшается, если уменьшается выходная частота ПИД-регулятора или выходная частота [A222] или происходит уменьшение периода времени [A223].
[A224: Pump switching wait time / Задержка переключения насосов]
Запуск операций задерживается на время [A224], которое задается в соответствии с задержкой включения магнитного контактора.
[A228: Pump decrease switching ACC / Переключение на заданное время ускорения при отключении следующего насоса]
[A229: Pump decrease switching frequency / Частота переключения при отключении следующего насоса]
[A230: PID start frequency at pump decrease switching / Начальная частота ПИД при переключении во время отключения следующего насоса]
Если число насосов требуется уменьшить, то насос, управляемый инвертором, разгоняется за время [A228]. Затем выходное реле отключает дополнительный насос, когда выходная частота станет больше или равной [A229]. Инвертор перезапускает ПИД-управление, когда выходная частота станет равной [A230] после выключения дополнительного насоса, работающего от коммерческой сети питания.
[A231: Pump increase/decrease detection deadband / Зона обнаружения добавления/отключения следующего насоса]
В случае нахождения ПИД-контроля в рамках диапазона [A231] управление добавлением/отключением дополнительных насосов не активируется.
Дополнительно
[A213: Commercial power running pump operation during run command OFF / Работа подключенного контактором насоса от сети питания во время работы команды OFF]
0 = СТОП в случае отключения команды пуска. Инвертор выполняет остановку торможением и выходные релейные клеммы для управления насосом с помощью контактора выключаются после остановки инвертора.
В случае аварии инвертор принудительно останавливается без учета времени торможения и выходные релейные клеммы для управления насосом с помощью контактора выключаются.
1 = СТОП только при аварии в случае отключения команды пуска. Инвертор выполняет остановку торможением, но выходные релейные клеммы для управления насосом с помощью контактора все еще включены после остановки инвертора.
В случае аварии инвертор принудительно останавливается без учета времени торможения и выходные релейные клеммы для управления насосом с помощью контактора выключаются.
2 = Продолжить работу в случае отключения команды пуска. Инвертор выполняет остановку торможением, но выходные релейные клеммы для управления насосом с помощью контактора все еще включены после остановки инвертора.
В случае аварии инвертор принудительно останавливается без учета времени торможения, но выходные релейные клеммы для управления насосом с помощью контактора остаются включенными.
Регулирование работы до 10 насосов, с помощью индивидуальных частотных преобразователей, объединенных цифровой сетью
«Ведущий» инвертор управляет ПИД-контролем и посылает команду частоты на «ведомый» преобразователь. В случае появления «условия увеличения количества насосов» в связи с увеличением выходной частоты, задание частоты для следующего инвертора увеличивается.
Напротив, в случае появления «условия уменьшения количества насосов» в связи с уменьшением выходной частоты, задание частоты для добавленного инвертора уменьшается. Если задание частоты для добавленного инвертора равна нулю, то добавленный инвертор останавливается.
Основные характеристики работы инверторов, объединенных сетью Мастер/Ведомые
- задается один «Мастер-инвертор» и все остальные как «ведомые инверторы»
- подключается сеть RS485 между «Мастер-инвертором» и «ведомыми инверторами»
- отправляется команда частоты от «Мастер-инвертора» каждому «ведомому инвертору» через сеть RS485
[A212]=1. Режим [A212]=2 тоже допустим.
Чтобы реализовать эту операцию, каждый номер инвертора должен быть установлен как в таблице ниже. Параметр [A200]=7
| № насоса | [A210]1 отключение насоса | Номер инвертора | Примечание | Параметр мониторинга времени работы |
|---|---|---|---|---|
| 0 | — | 10 | Мастер | 95 |
| 1 | +1 | 1 | Подчиненный2 | 96 |
| 2 | +2 | 2 | Подчиненный2 | 97 |
| 3 | +4 | 3 | Подчиненный2 | 98 |
| 4 | +8 | 4 | Подчиненный2 | 99 |
| 5 | +16 | 5 | Подчиненный2 | 105 |
| 6 | +32 | 6 | Подчиненный2 | 106 |
| 7 | +64 | 7 | Подчиненный2 | 107 |
| 8 | +128 | 8 | Подчиненный2 | 108 |
| 9 | +256 | 9 | Подчиненный2 | 109 |
1 Если вы хотите отсоединить насос от системы, задайте соответствующий номер в параметр A210.
2 Задайте значение параметра [F802](номер инвертора в сети) для каждого подчиненного насоса, это значение должно быть меньше или равно числу насосов, заданных в параметре [A209].
Настройка параметров сети RS485 для подключения/отключения дополнительных насосов через связь RS485 (параметр [A200] = 7)
| Параметр | Название параметра | Диапазон настройки | Значение по умолчанию | Рекомендуемое значение |
|---|---|---|---|---|
| F802 | Номер инвертора | 0…247 | 0 | 0..10 |
| F820 | Скорость порта RS485 (№2) | 0: 9600 бит/с 1: 19200 бит/с 2: 38400 бит/с | 1 | 1 |
| F821 | Паритет порта RS485 (№2) | 0: отключено 1: четный 2: нечетный | 1 | 1 |
| F823 | Таймаут порта RS485 (№2) | 0.0: Нет 0.1- 100.0 (сек) | 0.0 | 3 |
| F824 | Действия после таймаута порта RS485 (№2) | 1: Продолжить работу 4: Авария 6: Авария после торможения и остановки | 1 | 4 |
| F827 | Протокол порта RS485 (№2) | 0: TOSHIBA 1: MODBUS | 0 | |
| F828 | Обнаружение таймаута порта RS485 (№2) | 0: Всегда 1: Команда запуска и команда задания частоты по линии связи доступны. 2: В течении работы по управлению с линии связи | 1 | |
| F829 | Тип подключения порта RS485 (№2) | 0: 2-проводный 1: 4-проводный | 0 | 0 |
После настройки параметров порта для каждого инвертора не забудьте перезагрузить инвертор или ненадолго отключить/включить питание.
Приведенные ниже параметры должны быть установлены на «главном» преобразователе. НЕ устанавливайте их на «ведомых» инверторах.
[A209: Number of followers / Число ведомых преобразователей частоты]
[A220: Pump increase detection frequency / Частота обнаружения для добавления следующего насоса]
[A221: Pump increase detection time / Время обнаружения для добавления следующего насоса]
Число насосов увеличивается, если увеличивается выходная частота ПИД-регулятора или выходная частота [A220] или происходит превышение периода времени [A221].
[A222: Pump decrease detection frequency / Частота обнаружения для отключения следующего насоса]
[A223: Pump decrease detection time / Время обнаружения для отключения следующего насоса]
Число насосов уменьшается, если уменьшается выходная частота ПИД-регулятора или выходная частота [A222] или происходит уменьшение периода времени [A223].
[A224: Pump switching wait time / Задержка переключения насосов]
Запуск операций по включению следующего насоса задерживается на время [A224].
[A231: Pump increase/decrease detection deadband / Зона обнаружения добавления/отключения следующего насоса]
В случае нахождения ПИД-контроля в рамках диапазона [A231] управление добавлением/отключением дополнительных насосов не активируется.
Дополнительно
В случае задания [A200] = 7 не работает параметр [A213: Commercial power running pump operation during run command OFF / Работа подключенного контактором насоса от сети питания во время работы команды OFF] . При этом всегда будет устанавливаться [A213] = 0 (Stop).
Компания СПИК СЗМА как единственный официальный дилер Toshiba предлагает купить для решения задач управление насосам частотники серии VF-AS3. Вы получаете максимально качественную техническую поддержку и гарантию долгой работы преобразователя частоты.