變頻器在卷揚泵站控制系統(tǒng)中的應用在熱軋生產(chǎn)中，粗軋機、精軋機、層流冷卻、卷取機等軋線設備消耗的大量工業(yè)用水經(jīng)軋線地溝匯流到卷取機地坑集水池內(nèi)，由卷揚泵站的兩臺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卷揚泵站控制系統(tǒng)原采用簡單的繼電邏輯控制方式，通過兩個浮球檢測高、低水位，頻繁起、停水泵來實現(xiàn)自動抽水。泵站兩臺水泵的設計流量是按照泵站的最大流量加一定的裕量考慮的，但在實際生產(chǎn)中，泵站的實際水流量往往小于最大流量，因而造成水泵的工作時間極短，起、停頻繁。在投產(chǎn)后，卷揚泵站經(jīng)常出現(xiàn)泵頻繁損壞，不能正常抽水，卷取機地下7#液壓站經(jīng)常被淹，危及站內(nèi)電氣設備，造成卷取機不能正常工作等問題，嚴重制約著生產(chǎn)的正常進行。具體表現(xiàn)在：（1）控制系統(tǒng)采用繼電控制，故障點多；（2）卷取機地坑內(nèi)環(huán)境惡劣，浮球檢測水位可靠性差，故障頻繁，常導致自動抽水功能失效；（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)速技術的發(fā)展，全數(shù)字變頻裝置產(chǎn)品的推出，為交流傳動的應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，還可以使水泵的流量得到調(diào)節(jié)。經(jīng)過對國內(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)字交流變頻裝置對卷揚泵站控制系統(tǒng)實施數(shù)字化改造，由原來的開環(huán)控制改為閉環(huán)控制，實現(xiàn)液位控制，抑制水泵頻繁起動，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?、主電路接口板、電機控制板和輸入保護板組成。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數(shù)據(jù)參數(shù)、運行數(shù)據(jù)參數(shù)、控制連接參數(shù)、傳動參數(shù)、保護參數(shù)。根據(jù)變頻裝置使用的不同場合，將上述參數(shù)預先編成不同的應用宏程序。應用宏程序是預先編好的參數(shù)集，存儲在電機控制板的EPROM中，它們分別是出廠缺少設置、手動/自動控制、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、更簡便地起動變頻器。通過控制盤和計算機對其進行調(diào)試和監(jiān)控。在卷揚泵站應用控制中，根據(jù)卷揚泵站工藝流程的需要，采用了PFC控制應用宏程序。

2液位控制及自動抽水功能在卷取機地坑集水池內(nèi)放入一個靜壓液位計，液位計由壓力傳感器、導氣電纜和變送器組成。通過液位計內(nèi)的壓力傳感器檢測液位實際值，經(jīng)變送器轉(zhuǎn)換成4-20mA的電流信號直接作為ACS504交流變頻裝置的給定信號，當卷取機的地坑進水量發(fā)生變化時，變頻器的輸出頻率相應變化，實現(xiàn)水泵自動變頻調(diào)速控制。在正常生產(chǎn)時，通過對變頻裝置的參數(shù)設置，能夠?qū)崿F(xiàn)卷取機地坑集水池內(nèi)進水量和出水量動態(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，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。當主軋線停軋或檢修時，匯流到卷取機地坑的水量很少，為了防止水泵因無水空轉(zhuǎn)而損壞，在PFC控制應用宏程序中，設置一個低水位值，通過沉睡、喚醒參數(shù)的設置，PFC將監(jiān)視實際水位的變化，與低水位值相比較，實現(xiàn)自動起、停泵。通過PFC控制應用宏程序的參數(shù)配置，可以實現(xiàn)水位指示，高水位報警，故障報警，兩臺水泵工作自動切換等功能。

3運行效果采用ACS504全數(shù)字交流變頻裝置以后，水泵運行平穩(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)在如下幾個方面：

（1）變頻裝置精度高，保護功能完善。系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化直接通過柜面鍵盤設置，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，大大提高了工作效率。

（2）通過液位計檢測液位，其檢測信號作為控制系統(tǒng)的輸入基準，控制系統(tǒng)的輸出頻率，實現(xiàn)了液位閉環(huán)控制，提高了系統(tǒng)的技術指標，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，電機經(jīng)濟運行，不但降低了故障時間，且節(jié)約了大量能源。

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