一、引言
隨著PLC及變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)生活飲用水品質(zhì)要求的不斷提高，變頻供水設(shè)備已廣泛應(yīng)用于多層住宅小區(qū)生活及高層建筑生活消防供水系統(tǒng)。變頻調(diào)速供水設(shè)備一般具有設(shè)備投資少，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，占地面積小，節(jié)電節(jié)水，自動(dòng)化程度高，操作控制方便等特點(diǎn)。但在實(shí)際應(yīng)用中若選型及控制不當(dāng)，不但達(dá)不到節(jié)能目的，反而“費(fèi)電”。以下結(jié)合我們多年來(lái)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)幾種變頻供水系統(tǒng)的應(yīng)用及其控制方法進(jìn)行介紹，供同行及用戶在設(shè)計(jì)、改造、選型時(shí)參考。
二、一拖二供水系統(tǒng)方式工作原理
一拖二供水模式主要由一臺(tái)主變頻電機(jī)M1和一臺(tái)附屬小泵M2組成，在用水高峰期，利用變頻器本身自帶的PID功能，經(jīng)主變頻電機(jī)M1進(jìn)行恒壓供水，當(dāng)壓力不夠時(shí)通過(guò)KA2繼電器動(dòng)作啟動(dòng)附屬小泵M2以達(dá)到用水高峰期用戶的需求。當(dāng)用水低峰期時(shí)，依然只能變頻啟動(dòng)主泵M1進(jìn)行變頻供水，比以往的電機(jī)星三角啟?？刂朴辛溯^大的節(jié)能空間，但依然沒(méi)有真正達(dá)到只變頻啟動(dòng)附屬小泵更加節(jié)能的目的。
三、帶小流量控制一拖多恒壓供水控制器工作原理
工作情況如下（一拖三為例）：平時(shí) 1 臺(tái)泵變頻供水，當(dāng)1 臺(tái)泵供水不足時(shí)，先開的泵切換為工頻運(yùn)行，變頻柜再軟啟動(dòng)第2 臺(tái)泵，若流量還不夠，第2 臺(tái)泵切換為工頻運(yùn)行，變頻柜再軟啟動(dòng)第3 臺(tái)泵。若用水量減少，按啟泵順序依次停止工頻泵，直到最后1 臺(tái)泵變頻恒壓供水。另外系統(tǒng)具有定時(shí)換泵功能，若某臺(tái)泵連續(xù)運(yùn)行超過(guò)24h 變頻柜可自動(dòng)停止該泵切換到下一臺(tái)泵繼續(xù)變頻運(yùn)行。換泵時(shí)間由程序設(shè)定，可按要求隨時(shí)調(diào)整。這樣可均衡各泵的運(yùn)行時(shí)間，延長(zhǎng)整體泵組的壽命，防止個(gè)別水泵因長(zhǎng)時(shí)間不工作而銹死。
當(dāng)變頻供水系統(tǒng)在小流量或零流量的情況下，比如在夜間用水低谷時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)的用水量很小，此時(shí)水泵在低流量下運(yùn)行，會(huì)造成水泵效率大大降低，不能達(dá)到節(jié)能的目的，水泵功率越大用電越多。例如對(duì)300～1000 戶的多層住宅小區(qū)或600 戶左右的小高層住宅樓群（20 層以內(nèi)）的生活用水系統(tǒng)，生活主泵功率一般在22kW 左右，系統(tǒng)的零流量頻率fo 一般為25.00～35.00Hz 故在夜間小流量時(shí)，采用主泵變頻供水效率較低。這就涉及供水系統(tǒng)在小流量或零流量時(shí)的節(jié)電問(wèn)題，需配備1 臺(tái)小泵專用在夜間或平時(shí)小流量時(shí)變頻供水，一般選擇小泵流量為3～6m³/h，居民區(qū)戶數(shù)越多，流量可適當(dāng)選擇大些。小泵功率一般為5kW左右，小泵的揚(yáng)程按主泵的揚(yáng)程或略低揚(yáng)程即可，利用恒壓供水控制器也能達(dá)到直接啟動(dòng)附泵的功能（圖中未畫出）。
傳統(tǒng)的一拖多恒壓供水系統(tǒng)采用前面介紹的一臺(tái)變頻器輪詢控制多臺(tái)電機(jī)進(jìn)行軟啟動(dòng)和變頻控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制以達(dá)到恒壓的目的。變頻器經(jīng)由專用恒壓供水控制器進(jìn)行邏輯控制。節(jié)能控制較好，但有其缺點(diǎn)，其中任意一臺(tái)電機(jī)出現(xiàn)故障后，會(huì)出現(xiàn)故障停機(jī)，必須等待維修人員維修好后或者經(jīng)由電氣專業(yè)人員從新修改程序后才能再次啟動(dòng)供水。操作人員對(duì)供水設(shè)備的要求專業(yè)性要求較高，故障停機(jī)后維修需要時(shí)間，居民可能就無(wú)法正常生活，特別對(duì)于商業(yè)高層辦公樓或者高層居民小區(qū)影響更大。設(shè)備的保護(hù)功能受硬件限制，難免會(huì)有缺陷。
四、一拖多恒壓供水PLC控制工作原理
工作情況主泵切換情況和一拖多控制器供水盒原理類似。輔助功能增加多從保護(hù)措施，出口壓力超高異常檢測(cè)、變頻故障檢測(cè)、水泵故障檢測(cè)、進(jìn)水壓力檢測(cè)、水箱水位檢測(cè)（未畫出）、出水管道爆裂檢測(cè)、缺水檢測(cè)等功能。增加一項(xiàng)特殊功能：當(dāng)其中一臺(tái)或者兩臺(tái)泵出現(xiàn)故障時(shí)，剩余的泵跳過(guò)故障泵做輪詢恒壓供水，不影響其正常供水。增加晚間變頻控制小泵功能，以達(dá)到最大節(jié)能效果。
五、一拖多恒壓供水PLC控制系統(tǒng)配置
其核心部分主要由： 億維繼電器輸出+EM122 8點(diǎn)繼電器輸出組成變頻器選用億維UT500系列變頻器，具體型號(hào)根據(jù)控制系統(tǒng)電機(jī)選型人機(jī)界面選用西門子經(jīng)濟(jì)型觸摸屏SMART 700
六、控制工藝及功能介紹
SMART 700主畫面設(shè)計(jì)如下，增加進(jìn)水壓力檢測(cè)、進(jìn)水水箱液位選擇，當(dāng)前壓力、自動(dòng)設(shè)定、當(dāng)前頻率顯示、水箱液位、換泵時(shí)間顯示、故障查詢、巡站查詢等功能。
系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定界面，在1臺(tái)到4臺(tái)主泵中按照自己需要設(shè)定，一套程序通用以下8種情設(shè)備：1主泵；1主泵+1輔泵；2主泵；2主泵+1輔泵；3主泵；3主泵+1輔泵；4主泵；4主泵+1輔泵；PID可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)自行設(shè)定，變頻轉(zhuǎn)工頻接觸器切換時(shí)間設(shè)定，減泵頻率、減泵延時(shí)、變頻器頻率加減速率等。（轉(zhuǎn)發(fā)暗號(hào)：億維價(jià)值觀：誠(chéng)信、責(zé)任、合作、創(chuàng)新）
用戶參數(shù)畫面,壓力給定設(shè)定、壓力偏差設(shè)定、上限壓力設(shè)定、定時(shí)換泵時(shí)間設(shè)定、分時(shí)分段壓力選擇及設(shè)定、睡眠喚醒及小泵選擇設(shè)定、缺水及爆管設(shè)定等。
其他畫面：幫助畫面、故障記錄畫面、輪詢記錄畫面、消防供水畫面、廠家參數(shù)畫面、手動(dòng)控制畫面等。
七、系統(tǒng)效果
（1）通過(guò)億維CPU124XP+EM122+UT500變頻控制設(shè)備自動(dòng)化程度高，供水穩(wěn)定可靠，且水質(zhì)無(wú)二次污染。
（2）水泵軟啟動(dòng)停車，無(wú)沖擊和超壓危害，減少設(shè)備故障及對(duì)電機(jī)和電網(wǎng)的沖擊。
（3）運(yùn)行可靠：由變頻器實(shí)現(xiàn)泵的軟起動(dòng)，使水泵實(shí)現(xiàn)由工頻到變頻的無(wú)沖擊切換，防止管網(wǎng)沖擊、避免管網(wǎng)壓力超限，管道破裂。
（4）自我保護(hù)功能完善：如某臺(tái)或者兩臺(tái)泵出現(xiàn)故障，主動(dòng)發(fā)出報(bào)警信息，同時(shí)啟動(dòng)剩余泵，以維持供水平衡。萬(wàn)一自控系統(tǒng)出現(xiàn)故障，用戶可以直接操作手動(dòng)系統(tǒng)，以保障供水。
（5）相對(duì)于恒壓供水盒控制方案，更可靠，更靈活，畫面更直觀，更節(jié)能，保護(hù)更全面。
八、結(jié)束語(yǔ)
億維UN120系列經(jīng)濟(jì)型PLC是億維自動(dòng)化自主研發(fā)，自行生產(chǎn)，面向自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域推出的小型高性價(jià)比可編程控制器。依托于穩(wěn)定可靠的品質(zhì)，縝密的成本控制，擁有功能強(qiáng)大的指令集，豐富的總線以及卓越的性能，能滿足各種復(fù)雜控制功能要求，是解決機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化生產(chǎn)的最優(yōu)選擇。
億維CPU124XP本機(jī)自帶數(shù)字量12DI/8DO，模擬量4AI/2AO，集成2個(gè)通訊口，支持PPI主從通訊、自由口通訊，最大可擴(kuò)展4個(gè)IO模塊，支持128路數(shù)字量和32路模擬量。采用FLASH技術(shù)的超長(zhǎng)時(shí)間掉電保持，無(wú)需電池，可將數(shù)據(jù)保存長(zhǎng)達(dá)10年。特有的AES迭代加密算法，能更好的保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
億維CPU124XP在恒壓供水上的應(yīng)用，完美的體現(xiàn)了其邏輯控制靈活性及恒壓控制PID算法優(yōu)越性。
最好的工控分享平臺(tái)（億維訂閱號(hào)：unimat2004），快關(guān)注吧！
網(wǎng)站客服
粵公網(wǎng)安備 44030402000946號(hào)
返回首頁(yè) 
