基于PLC+變頻器恒壓供水設備一拖三供水控制系統應用
2013-4-22 20:05:28??????點擊：
系統控制要求
用戶對三臺泵生活/消防雙恒壓供水系統的基本要求是：
⑴生活供水時，系統低恒壓運行，消防供水時高恒壓值運行。
⑵五臺泵根據恒壓的需要，采取先開先停的原則接入和退出。
⑶在用水量小的情況下，如果一臺泵連續運行時間超過1天，則要切換下一臺泵，系統具有倒泵功能，避免一臺泵工作時間過長。
⑷五臺泵在啟動時都要有軟啟動功能。
⑸要有完善的報警功能。
⑹對泵的操作要有手動控制功能；手動只在應急或檢修時使用。
4.設備選型
（1）供水變頻器
專用供水變頻器，使用空間電壓矢量控制技術適用于各類自控場合。在恒壓供水中可以采用這類變頻器。變頻器除具有變頻器的一般特性外，還具有以下特性：水壓高、水壓低輸出接口，變頻器運行上限、下限頻率（可以任意設定），可以方便地進行雙壓力控制，內置智能PI控制，以上功能非常適用于供水控制要求。在本例中選用供水變頻器拖動用戶水泵。
（2）PLC選型
①控制系統的I/O點及地址分配
根據圖1所示及控制要求,統計控制系統的輸入、輸出信號的名稱，代碼及地址編號如下表1所示。水位上、下限信號分別為I0.1、I0.2。
輸入輸出點/代碼及地址編號表1
②PLC系統選型
系統共有開關量輸入點8個，開關量輸出點14個,選用西門子主機CPU222（8入6繼電器輸出）1臺，加上擴展模塊EM222（8繼電器輸出）1臺。即可滿足用戶供水控制要求
（3）壓力傳感器
在供水系統中，壓力傳感器既可以采用壓力變送器，也可以采用遠傳壓力表。在本例中采用遠傳壓力表，壓力表相應接線端子接到變頻器主控板3腳、4腳、5腳即可。
5.電氣控制系統原理圖
電氣控制系統原理圖包括主電路圖、控制電路圖及PLC外圍接線圖三部分。
一、變頻器恒壓供水設備概述
全自動變頻器恒壓供水設備，是我公司結合消防和生活、生產用水的特點，研制生產的具有國外先進水平的新一代產品，采用微型計算機可編程控制技術，根據供水管網和水源的多種情況，由微型計算機控制調節各種復雜的工作，實現了智能化供水。
恒壓變流量供水裝置，是非常理想的一種節能供水設備，節能效果好，結構緊湊，占地面積小，運行穩定可靠，使用壽命長，方案設計靈活，供水壓力可調，流量可大可小， 可以取代水塔、高位水箱及各種氣壓式供水設備，可 免除水質的二次污染。
二、變頻器恒壓供水設備介紹
恒壓給水設備是一種新型的變頻式恒壓給水設備，由水泵機組控制設備、增壓穩壓設備三大部分組成。供水能力由水泵機組決定，系統的協調運行由控制系統控制，增壓穩壓設備主要作用是貯能保壓，應付少量供水以及正常的管道泄漏，同時也是實行自動控制不可缺少的一部分。大量用水時，管網壓力下降，水泵自動啟動供水。
恒壓給水設備根據工作方式的不同時可分為氣壓自動給水設備和變頻調整恒壓給水設備，各有特點。廣泛應用于生活、消防、生產、噴淋等到多種領域。
水泵是給水設備的基礎，是給水設備顯現其供水能力的根本保證，為給水設備配套的水泵是通用的，可以是各種流量、揚程式合適的泵類。按照流量、揚程式的需要產品可以1~4或更多的水泵并聯運行，水泵機組與另外一套增壓穩壓電源壓設備（水流量泵組）作為在小流量范圍內與主泵切換運行，以提供效率，進一步降低能源。
根據設備的工作方式不同可分為生活型、消防型、噴淋型和生活消防共用型號等形式。
三、變頻器恒壓供水設備產品特點
智能型變頻器恒壓供水設備經濟衛生、節能效果顯著，實踐證明：使用智能型無負壓變頻給水設備可節省50％以上的興建水池費用，與其它供水設備相比，可節電20％～50％；
智能型變頻變頻器恒壓供水設備安裝簡便、節省占地面積。供水罐的制造、檢驗均符合GB150《鋼制壓力容器》的規定，但因罐內不儲存壓縮氣體，所以不須列入壓力容器的管理范疇。罐的內壁采用了先進的“防腐處理”，防腐材料符合衛生部標準；
智能型變頻器恒壓供水設備可作任何生活、工業用水，也可作中，央空調系統、自來水廠增壓、農田灌溉、污水處理、人造噴泉、消防用水，可配置任意型號的水泵。若用戶有特殊要求，可協商定制；智能型變頻變頻器恒壓供水設備采用了先進的變頻控制技術，具有軟啟動，有過載、短路、過壓、欠壓、缺相、過熱和失速保護等功能。在異常情況下進行信號報警、自檢、故障判斷等，還可根據用水量的高低自動調節供水流量；
智能型變頻器恒壓供水設備可根據自來水管網壓力穩定情況，配置小型氣壓罐，避免水泵頻繁啟動，以延長設備使用壽命，其蓄能、穩壓性能更加顯著；
四、恒壓給水設備運行特點
1、 恒壓給水設備能自動24小時維持恒定壓力，并根據壓力信號自動啟動備用泵，無級調整壓力，供水質量好，與傳統供水比較，不會造成管網破裂及水龍頭共振現象。
2、 動平滑，減少電機水泵的沖擊，延長了電機及水泵的使用壽命，避免了傳統供水中的水錘現象。
3、 采用變頻恒壓供水保護功能齊全，運行可靠，具有欠壓、過壓、過流、過熱等保護功能。
4、 系統配置可實現全自動定時供水, 實現無人值守自動供水.控制系統具有故障報警和顯示功能,并可進行工變頻轉換,應急供水。
5、 系統根據用戶用水量的變化來調節水泵轉速，使水泵始終工作在，高，效，區，當系統零流量時,機組進入休眠狀態,水泵停止，流量增加后才進行工作,節電效果明顯，比恒速水泵可節電23%-55%。
6、 變頻變頻器恒壓供水設備不設樓頂水池，既減少建筑物的造價，又克服了水源二次污染，氣壓波動大，水泵啟動頻繁和建造水塔一次性投資大，施工周期長，費用高等缺點。
7、 整套設備只需一組控制柜和水泵機組，安裝非常方便，占地面積少。
8、 本設備采用全自動控制，操作人員只需轉換電控柜開關，就可以實現用戶所需工況，操作簡單。
五、變頻器恒壓供水設備選型依據
選擇一套恒壓給水設備的基本依據是設計的供水流量和供水壓力（水的揚程），另外還需考慮到用途的流量變化類型。
連續型：一，天，內很少有流量為零的時候，或本身管網的正常泄漏就保持有，一，定，的流量，例如，大型賓館，飯店工礦企業的加壓系統等。
間歇型：用水低谷時間較長且流量很小或為零，例：小型辦公樓、寫字樓、商住樓、各類住宅，及生產用水等同時還應考慮在供水的某一段時間內流量的變化，以及不同季節流量的變化、不同地區用水的不同等多方面的因素。
消防給水設備以及噴淋給水設備一般應選擇氣壓式給水設備，因其長期處于系統保壓狀態，無流量的變化，氣壓式給水設備可以應付一般的管內的泄漏，并增加一臺小流量的副泵，平時就無需啟動主泵，節省能源。
生活給水設備選擇變頻給水設備或氣壓式給水設備都可，兩者各有優點。
變頻給水設備的優點：可以恒壓給水并且恒壓值在，一，定，范圍內可調整恒壓精度一般小于0.02MPa，變頻調速是一種，高，效，節能降耗的方法與通常的氣壓給水設備相比平均節能20%，此外，變頻啟動的沖擊電流小以及泵的盍沖擊也小，在低速運轉時噪聲小。
氣壓式給水設備的優點：造價相對低廉，控制系統的技術簡單，服務方便，維修簡易。
變頻器恒壓供水設備介紹
恒壓給水設備是一種新型的變頻式恒壓給水設備，由水泵機組控制設備、增壓穩壓設備三大部分組成。供水能力由水泵機組決定，系統的協調運行由控制系統控制，增壓穩壓設備主要作用是貯能保壓，應付少量供水以及正常的管道泄漏，同時也是實行自動控制不可缺少的一部分。大量用水時，管網壓力下降，水泵自動啟動供水。
恒壓給水設備根據工作方式的不同時可分為氣壓自動給水設備和變頻調整恒壓給水設備，各有特點。廣泛應用于生活、消防、生產、噴淋等到多種領域。
水泵是給水設備的基礎，是給水設備顯現其供水能力的根本保證，為給水設備配套的水泵是通用的，可以是各種流量、揚程式合適的泵類。按照流量、揚程式的需要產品可以1~4或更多的水泵并聯運行，水泵機組與另外一套增壓穩壓電源壓設備（水流量泵組）作為在小流量范圍內與主泵切換運行，以提供效率，進一步降低能源。
根據設備的工作方式不同可分為生活型、消防型、噴淋型和生活消防共用型號等形式。
變頻器恒壓供水設備特點：
智能型變頻器恒壓供水設備經濟衛生、節能效果顯著，實踐證明：使用智能型無負壓變頻給水設備可節省50％以上的興建水池費用，與其它供水設備相比，可節電20％～50％；
智能型變頻器恒壓供水設備安裝簡便、節省占地面積。供水罐的制造、檢驗均符合GB150《鋼制壓力容器》的規定，但因罐內不儲存壓縮氣體，所以不須列入壓力容器的管理范疇。罐的內壁采用了先進的“防腐處理”，防腐材料符合衛生部標準；
智能型變頻器恒壓供水設備可作任何生活、工業用水，也可作，中，央，空調系統、自來水廠增壓、農田灌溉、污水處理、人造噴泉、消防用水，可配置任意型號的水泵。若用戶有特殊要求，可協商定制；智能型變頻變頻器恒壓供水設備采用了先進的變頻控制技術，具有軟啟動，有過載、短路、過壓、欠壓、缺相、過熱和失速保護等功能。在異常情況下進行信號報警、自檢、故障判斷等，還可根據用水量的高低自動調節供水流量；
智能型變頻器恒壓供水設備可根據自來水管網壓力穩定情況，配置小型氣壓罐，避免水泵頻繁啟動，以延長設備使用壽命，其蓄能、穩壓性能更加顯著；
恒壓/無負壓供水設備的優點：
1．節約總投資：不用建水池或水箱，與自來水管道直接連接加壓供水，可充分利用原有的壓力，修正水泵參數（如原來水泵需用60米揚程，現在只用30米即可），降低運行成本。
2．水質純凈：純凈的自來水經過設備加壓后直接供到用戶，隔膜真空氣壓罐采用膠囊，密封連接，與空氣 隔離，水源沒有污染，水質凈度好。采用微機變頻軟啟動恒壓控制，供水壓力平穩，水壓穩定。
3．節水：全封閉結構，避免了:跑、冒、漏、滴、滲，定期清洗、消毒等浪費水資源的現象與自來水管道直接串聯。
4．節電：可充分利用自來水管道原有的壓力，差多少補多少，自來水壓力滿足要求時，設備就停止工作，節能效果極其顯著。如某小區高6層，用水低峰期自來水可以供到6層，高峰期可以供到4層，那么采用無負壓供水設備在用水高峰期時對5-6層進行加壓，在用水低峰期時無負壓供水設備就停止工作。停電可恢復自來水的常壓供水。這種供水方式能耗小，運行費用低，節省日常用電開支。
5．節省占地、節省安裝工時：不用建水池、不用安裝水箱，成套設備出廠，到現場后，用戶的自來水進水管和出水管與無負壓變頻供水設備對接即可，施工簡單，施工周期短，占地面積小。
6．節省人力、物力：使用無負壓變頻供水設備水質沒有污染，不需要安裝消毒設備，進一步節省投資。使用非常經濟，因沒有水池（箱），節省了定期消毒清洗的費用。
7．先進的控制系統：使用知名品牌變頻器，可根據客戶要求加裝人機界面控制，準確、清楚、實時地顯示出水壓力、進水壓力、設定壓力、水泵電流、工作頻率等運行參數和運行狀態，同時可顯示動態畫面和實時圖象。全自動智能化的控制和管理，友好的人機對話，操作簡單，性能可靠。
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