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變頻恒壓供水系統(tǒng)介紹

恒壓供水控制系統(tǒng)的基本控制策略是：采用電動機調(diào)速裝置與可編程控制器（PLC）構(gòu)成控制系統(tǒng)，進行優(yōu)化控制泵組的調(diào)速運行，并自動調(diào)整泵組的運行臺數(shù)，完成供水壓力的閉環(huán)控制，在管網(wǎng)流量變化時達到穩(wěn)定供水壓力和節(jié)約電能的目的。系統(tǒng)的控制目標是泵站總管的出水壓力，系統(tǒng)設(shè)

定的給水壓力值與反饋的總管壓力實際值進行比較，其差值輸入CPU運算處理后，發(fā)出控制指令，控制泵電動機的投運臺數(shù)和運行變量泵電動機的轉(zhuǎn)速，從而達到壓力穩(wěn)定在設(shè)定的壓力值上。

      目前自動恒壓供水系統(tǒng)應(yīng)用的電動機調(diào)速裝置均采用交流變頻技術(shù)，而系統(tǒng)的控制裝置采用PLC控制器或的供水控制系統(tǒng)。因PLC不僅可實現(xiàn)泵組、閥門的邏輯控制，并可完成系統(tǒng)的數(shù)字PID調(diào)節(jié)功能，可對系統(tǒng)中的各種運行參數(shù)、控制點的實時監(jiān)控，科潤變頻器維修廠，并完成系統(tǒng)運行工況的CRT畫面顯示、故障報警及打印報表等功能，所以在一些高標準控制系統(tǒng)中被廣泛使用。在市政供水管網(wǎng)中：自動恒壓供水系統(tǒng)具有標準的通訊接口，可與城市供水系統(tǒng)的上位機聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)城區(qū)供水系統(tǒng)的優(yōu)化控制，為城市供水系統(tǒng)提供了現(xiàn)代化的調(diào)度、管理、監(jiān)控及經(jīng)濟運行的手段。隨著城市建設(shè)規(guī)模的不斷擴大和生活水平的提高，加上居住小區(qū)推行一戶一表供水以后，對市政管網(wǎng)供水的可靠性（壓力、流量）要求越來越高，徐州科潤變頻器維修，各種分散或集中加壓設(shè)施也逐漸增多。在這些加壓設(shè)施中，采用調(diào)節(jié)水池加上變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)（以下簡稱系統(tǒng)）變量供水方式已顯現(xiàn)出極大的優(yōu)越性?，F(xiàn)特結(jié)合設(shè)計應(yīng)用體會闡述如下：

一、系統(tǒng)基本情況

     系統(tǒng)由變頻器、數(shù)字調(diào)節(jié)器、可編程序控制器（PLC）、傳感器、水泵電機及相關(guān)電氣控制設(shè)備集成而成，是一種具有變頻調(diào)速和全自動閉環(huán)控制功能的機電一體化智能設(shè)備。系統(tǒng)組成示意見圖1和一次接線分別見圖2：

典型的自動恒壓供水系統(tǒng)的構(gòu)框圖如圖2所示：系統(tǒng)具有控制水泵出口總管壓力恒定、變流量供水功能。系統(tǒng)通過安裝在出水總管上的壓力傳感器、流量傳感器，實時將壓力、流量非電量信號轉(zhuǎn)換為電信號，輸入至可編程控制器（PLC）的輸入模塊，信號經(jīng)CPU運算處理后與設(shè)定的信號進行比較運算，得出運行工況參數(shù)，由系統(tǒng)的輸出模塊輸出邏輯控制指令和變頻器的頻率設(shè)定值，控制泵站投運水泵的臺數(shù)及變量泵的運行工況，并實現(xiàn)對每臺水泵根據(jù)CPU指令實施軟啟動、軟切換及變頻運行。系統(tǒng)可根據(jù)用戶用水量的變化，自動確定泵組的水泵的循環(huán)運行，以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性及供水的質(zhì)量。

二、系統(tǒng)控制功能

1.水泵起停由PLC控制，可具備全循環(huán)軟起動功能；

2. 具有自動、手動切換和手動操作裝置，不使用控制柜時，可用手工操作使水泵直接在工頻下運行；

3.定時輪換功能：控制水泵（包括備用泵）周期性自動交換使用，使水泵壽命基本一致；

4.前端貯水池缺水后停泵保護，有故障顯示功能；

5.供水系統(tǒng)中一般還設(shè)有一臺小泵或氣壓罐，是為了適應(yīng)小流量情況下（如夜間）的使用，科潤變頻器維修工廠，系統(tǒng)能自動切換并控制（可選功能）；

6.具有自動用工頻起動消防泵功能，或者自動變頻以適應(yīng)消防供水要求；

7. 缺相、漏電、過載、瞬時斷電保護等電氣保護功能。

三、常用功能介紹

1.PID的調(diào)節(jié)功能

　　由壓力傳感器反饋的水壓信號(4-20mA或0-5V)直接送入PLC的輸入口，輸入信號同設(shè)定的壓力值，科潤變頻器維修中心，通過PID比較計算后，確定需切換泵的數(shù)量和變頻泵的運行頻率，系統(tǒng)參數(shù)在實際運行中不斷，使系統(tǒng)壓力始終穩(wěn)定在設(shè)定的范圍內(nèi)。

2.休眠功能

     系統(tǒng)運行時經(jīng)常會遇到用戶用水量較小或不用水(如夜晚)的情況，為了節(jié)能，該系統(tǒng)設(shè)置了可以使水泵暫停工作的“休眠”功能，當變頻器頻率輸出低于其下，主泵停止工作(處于休眠狀態(tài))，休眠水泵啟動，進行補水。 “休眠值”變頻器輸出的下限頻率和“休眠確認時間”可通過變頻器參數(shù)設(shè)置。當變頻器的輸出頻率低于休眠值的時間時變頻器繼續(xù)工作，當變頻器的輸出頻率高于休眠值的時間時變頻器將進入休眠狀態(tài)。“喚醒值”由供水壓力下限啟動，當供水壓力低于下限值時由PLC發(fā)出指令喚醒變頻器工作。

2.通訊功能

　　該系統(tǒng)具有計算機的通訊功能，PLC、變頻器均提供有RS232或485接口，PLC可選用計算機與一套或多套系統(tǒng)進行通訊，利用計算機同時可以監(jiān)測：電流、電壓、頻率、轉(zhuǎn)速、壓力等，也可以控制變頻器的各類參數(shù)。此外該系統(tǒng)還具有手動/自動操作，故障報警，運行狀態(tài)，電流，電壓、頻率狀態(tài)顯示、缺水保護等功能。

四、工程應(yīng)用

     在工程設(shè)計中，首先應(yīng)該確定要對哪些水泵進行變頻控制，以便在PLC上預(yù)行程序設(shè)定。因為居住小區(qū)供水時變化系數(shù)較大，因此，在變頻控制泵的選擇上，一般應(yīng)分以下幾種情況來考慮：

1.用水量隨時間變化較小時：每天24h連續(xù)供水，且用水低時工作泵的流量仍較大，這時可選用同型號同規(guī)格水泵，根據(jù)高峰用水量選取一用一備或多用一備方案，對全部水泵進行變頻控制。

2.小區(qū)規(guī)模較大時：可采用恒速泵與變頻調(diào)速泵聯(lián)合工作方式供水，這時對恒速水泵采用軟起動器來對其進行起、?？刂?，整個控制系統(tǒng)采用“變頻 + 軟起動固定控制”的模式，在PLC上減少控制點數(shù)，這無論從技術(shù)上、經(jīng)濟上、還是運行維護上來看，綜合效果都會更佳。

3. 生活、消防泵合用的供水方式：某些安裝了消防泵的小區(qū)，因設(shè)備長期備而不用，可靠性會降低，既增加了工程投資，資源利用率也低，這時可以使生活、消防泵合用。電氣控制應(yīng)該做到：在PLC上預(yù)先設(shè)定生活、消防兩種工作壓力值，平時作生活正常供水，設(shè)備運行在低水壓狀態(tài)，當發(fā)生火災(zāi)時，系統(tǒng)自動把水壓切換到消防高壓狀態(tài)，管路上有能保證消防狀態(tài)需要的壓力、流量的裝置。為考慮到選泵的經(jīng)濟合理，這種方式一般是在高低水壓值相差不大的情況下采用。

中國變頻器市場格局已形成

變頻器在我國的發(fā)展已有長達20余年的歷史，從1993年我國變頻器市場容量不足4億元，到2008年已接近140億元，2010年據(jù)不完全統(tǒng)計已突破200億元大關(guān)。經(jīng)過如此飛速的發(fā)展，變頻器無論是行業(yè)規(guī)模、應(yīng)用領(lǐng)域，還是產(chǎn)品自身的功能、集成度和系統(tǒng)化程度都有了質(zhì)的飛躍。同時，我們也看到，越來越多的行業(yè)變頻器涌現(xiàn)到市場中，個性化地滿足了不同行業(yè)用戶的特殊需求。

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