Altivar38變頻器在水處理系統中的應用

　　由于原工頻主回路采用了長沙奧托型號為QB4200的交流電動機軟啟動器，為了保證改造后不影響工頻的順利啟動，必須將變頻器電動機主回路輸出接線端接自軟起動器的輸出端，見圖2。

　　2.4 操作方式

　　本系統的操作可實現變頻面板/主控室/現場三地控制，三者都可控制水泵電機的啟動與停止。變頻面板控制還可實現速度調節、參數設定及系統運行情況的LED顯示，主要方便調試。主控室控制即為PLC遠程控制，正常情況下的操作方式，方便操作人員控制。現場控制是在電機旁設有一個操作箱，主要方便工作人員就地觀察水泵及電機檢修后的重啟，以及在事故情況下的停機。

　　2.5 監控系統

　　原工頻已采用PLC控制，選用Siemens的S7—300型PLC及梯形圖可視化編程語言的STEP7專用軟件，處理來自電控柜及現場操作箱的接觸器、軟啟動器，選擇開關等電氣元器件的大量開關量信號，現場各儀表變送器采集的電機電流、水池水位高度等4～20 mA的電流信號。然后計算判斷對執行器件進行控制，上位機通過Pe Adaptm’(MPI)與PI C連接互通信息，對現場各設備進行監控。WinCC(視窗控制中心)是Siemens公司推出的上位機控制系統軟件，采用WinCC6.0組態軟件編寫上位機的監控畫面，建立監控畫面的PLC內存數據與實時數據庫的連接，從而使系統的管理和維護非常方便。增加變頻裝置后，原PLC系統和監控畫面基本不變，但在此基礎上加以完善。增加了工頻/變頻轉換選擇的開關量輸入，一則在對話框中顯示工作方式狀態，二則增加軟接點在通過程序的稍加修改，以其輸出來控制微型繼電器，利用微型繼電器的輔助電接點增加工變頻的電氣互鎖，確保可靠性。

　　2.6 水位模擬量采集

　　原中厚板濁環冷水池水位4～20mA的模擬電流信號采集，是通過安裝在水池頂部的超聲波液位計檢測經變送器轉換而得。由于水池水位波動太大，濁環水溫使得水池內水汽較大，濁環水水質存在一定的腐蝕性，原液位計使用效果不佳，在此次變頻改造中解決這一問題迫在眉睫。經多方考慮，選用上海康創公司生產的型號為UQC一50，量程為5 m且防腐能力強的磁浮子液位計。其基本原理是磁耦合及阿基米德浮力定理，當水池內液位升降時，其主導管內磁性浮子也隨之升降，通過磁耦合驅動指示器內磁珠翻轉，同時磁浮子也帶動LB捆綁式液位變送器和MCU一1/CK一1液位控制器工作。通過實踐證明磁浮子液位計使用效果好，很適合中厚板濁環冷水池的工況環境，并且增加了水池現場顯示。另外，為減少電磁干擾對該信號的影響，采用ZRK—VVRP 2X1.5阻燃屏蔽信號電纜，并在PLC模擬量輸人板AI板前增加了1個一分二隔離器，一路給電腦顯示用，一路提供給變頻器反饋信號用。

　　3 變頻改造效果

　　1)節約電費。變頻改造后，電動機運行電流約為14OA，頻率為40Hz左右，運行穩定，波動很小;改造前電動機運行電流為240 A，頻率為50 Hz，兩相比較，每年可節約電費38萬元左右。

　　2)降低設備維修費。變頻改造后，由原平均每天調整回流18次，降為現在每天開回流2次;原平均每天啟停泵3次，降為現在每月1次。變頻啟停過程中對電動機、水泵、電網、電氣元件的沖擊降至最低，每年因設備故障率的大幅度下降而節省的維修費約1萬余元。

　　3)社會效益。變頻改造后使得中厚板濁環冷水池水位已穩定，確保了供水，既做到了少補水，提高濁環水循環率，又、避免了水資源的浪費，而且不外排，保護了環境。

　　4 結語

　　變頻泵投用至今，運行良好，性能穩定，節能效果非常明顯，不但經濟效益顯著，而且社會效益良好。