PLC系統控制的樓房給水設備變頻恒壓供水系統

1.樓房給水設備概述 

    變頻調速技術(shù)是一種新型的、成熟的交流電機無(wú)級調速驅動(dòng)技術(shù)，它以其 優(yōu)良的控制性被廣泛應用在速度控制領(lǐng)域。特別是在供水行業(yè)中，由于生產(chǎn)安全和供水質(zhì)量的特別需要，對恒壓供水壓力有著(zhù)嚴格要求，變頻調速技術(shù)也得到了更加深入的應用。

    自來(lái)水公司六廠(chǎng)日產(chǎn)水量60萬(wàn)噸，擔負著(zhù)成都市區及周邊地區70%以上的供水任務(wù)。自1996年年底六廠(chǎng)的三期工程投產(chǎn)后開(kāi)始向郫縣供水，使得我廠(chǎng)的供水方式從單一的重力流供水變?yōu)橹亓α骱蛪毫α鹘Y合供水的方式。自向郫縣供水以來(lái)，由于考慮到現階段郫縣的用水量較少，從節約能耗的角度出發(fā)，我廠(chǎng)使用一臺泵同時(shí)向郫縣供水和提供我廠(chǎng)的自用高壓水。為了滿(mǎn)足六廠(chǎng)自用水壓力，保證廠(chǎng)內各個(gè)工藝環(huán)節設備（如消毒環(huán)節中的水射器）能正常工作，我廠(chǎng)自用水壓力須較恒定的控制在0.3Mpa以上，采用變頻調速控制是保證壓力恒定較為有效的方法。根據我們對郫縣城區供水量的了解，發(fā)現郫縣全天各時(shí)段用水量變化較大（見(jiàn)后圖5），如果不對供水量進(jìn)行調節，管網(wǎng)壓力的波動(dòng)也會(huì )很大，容易出現管網(wǎng)失壓或爆管事故。采用變頻恒壓供水控制后，當郫縣用水量較小時(shí)，這時(shí)相應管道和泵出口壓力均較大，變頻恒壓控制方式將會(huì )降低泵的頻率，減小泵出水量，從而降低管網(wǎng)壓力；反之亦然。這樣，小時(shí)用水量變化較大也不會(huì )造成管網(wǎng)壓力有較大的波動(dòng)。經(jīng)過(guò)長(cháng)期運行實(shí)踐，證明了變頻調速手段實(shí)現樓房給水設備恒壓供水不僅保證廠(chǎng)內自用高壓水壓力足夠且穩定，而且保證了郫縣供水的安全可靠性。

 

2.樓房給水設備控制系統構成

    整個(gè)樓房給水設備恒壓供水系統有兩組變頻泵，每組均由一臺變頻器和一臺水泵組成；系統以PLC為控制核心，由PLC采集壓力信號和輸出控制變頻泵的運行?？刂葡到y構成如圖1所示。

    PLC處理器選用的是Allen-Bradley公司的PLC-5型處理器，變頻泵選用的是ABB公司的SAMISTAR系列的315F660/690型的變頻器和水泵。系統由兩只量程為0~1.0Mpa的壓力變送器分別檢測兩臺水泵后的輸水管道的壓力，壓力變送器將檢測到的壓力信號轉換為4~20mA的電流信號，送到PLC子站的模擬量輸入模板（1771-IFE），通過(guò)PLC的PID運算，由模擬量輸出模板（1771-OFE）輸出4~20mA的電流控制變頻泵的運行。

 

3.樓房給水設備控制原理及功能實(shí)現

    3.1PLC控制系統簡(jiǎn)介

    我廠(chǎng)采用Allen-Bradley公司的PLC-5型處理器通過(guò)DH+通訊方式構建了全廠(chǎng)PLC工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò )，通過(guò)DH+網(wǎng)絡(luò )上的RSView工作站實(shí)現人機對話(huà)。RSView工作站是指運行人機圖形界面軟件（RSView32）的計算機工作平臺，該工作站建在中心控制室，是實(shí)現生產(chǎn)現場(chǎng)無(wú)人值守和運行集中管理的調度中心。利用RSView32可以有效地對控制過(guò)程進(jìn)行監視和控制，可以實(shí)現圖形化的人機對話(huà)界面，模擬生產(chǎn)運行的流程，在模擬流程上更加直觀(guān)地實(shí)現生產(chǎn)流程的全自動(dòng)運行監視、遠程人工直接干預操作（如PID指令運行參數遠程設定）、控制環(huán)節報警監視等功能?？刂平缑嫒鐖D2。

    3.2恒壓供水的控制原理

    SAMISTAR變頻器具有REMOTE和LOCAL兩種操作方式。

LOCAL操作方式下，通過(guò)LOCALSTART/STOP開(kāi)關(guān)啟停變頻器，通過(guò)fREFLOCALINPUT0輸入端口的電位開(kāi)關(guān)人工調節變頻器工作頻率；通過(guò)LOCAL/REMOTE輸入點(diǎn)可以將變頻器切換到REMOTE操作方式下，在REMOTE方式下，通過(guò)REMOTESTART/STOP輸入點(diǎn)進(jìn)行PLC遠程啟停變頻器，通過(guò)fREFREMOTEINPUT0端口輸入頻率控制信號（百分比）控制變頻器工作頻率。根據供水量情況，我們把變頻器的工作頻率上限設定為水泵基頻，即頻率變化范圍控制在0~50Hz，在此范圍內水泵運行頻率和定子相壓成正比（及與變頻器輸入頻率成正比），這使得變頻器輸入、水泵運行頻率和泵的輸出壓力成較好的線(xiàn)形關(guān)系，可得到較好的控制效果。SAMISTAR變頻器對用戶(hù)開(kāi)放的I/0接口位于TERMINALBLOCKCARD上，主要使用的有：X11-1（REMOTESTART/STOP）；X11-4（LOCAL/REMOTE）；X11-13/14（fREFREMOTEINPUT0、4~20mA信號輸入）；X11-15/16（輸出4~20mA變頻器運行頻率信號）；X11-17/18（輸出4~20mA變頻泵運行電流信號）。變頻器由PLC遠程控制時(shí)，啟動(dòng)是由PLC向X11-4輸出信號，使變頻器切換到外部設備控制方式（REMOTE方式），再向X11-1輸出信號，啟動(dòng)變頻器。在恒壓調節時(shí)，PLC處理器把檢測到的壓力信號作為反饋值，與PID運算的壓力設定值（由調度人員根據情況在REView上設定）進(jìn)行比較，再經(jīng)過(guò)PID運算得到調節后的修正值，通過(guò)模擬量輸出模板（1771-OFE）輸出到X11-13/14，作為REMOTE方式下變頻器的頻率控制信號，由于該信號是相對變頻器工作頻率上限的百分比，所以變頻器將輸入信號進(jìn)行內部運算后轉為真實(shí)工作頻率。為了使三期變頻恒壓供水自動(dòng)控制系統與全廠(chǎng)自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò )有機地結合起來(lái)，全面實(shí)現對恒壓供水系統

 

樓房供水設備介紹：

    樓房供水設備由氣壓罐、水泵及電控系統三部分組成，突出優(yōu)點(diǎn)是，不需建造水塔，投資小、占地少，布置靈活，建成投產(chǎn)快。采用水氣自動(dòng)調節、自動(dòng)運轉、節能與自來(lái)水自動(dòng)并網(wǎng)，停電后仍可供水， 

    樓房供水設備調試后不需看管。廣泛用于企業(yè)單位、住宅區及農村的生產(chǎn)、生活、辦公供水，適用于供水戶(hù)在5000戶(hù)以?xún)?，日供水量?000m3以?xún)葓?chǎng)所，供水高度達100米以上。 

     樓房供水設備一般設在地面或地下室。有自來(lái)水的單位，使用可以調節高峰用水量，增加水壓，能在高峰用水時(shí)，滿(mǎn)足大面積用水和高樓層用水。沒(méi)自來(lái)水的單位、工廠(chǎng)或農村，只需將接通水源電源，即可得到穩定的水量水壓，滿(mǎn)足用水需要。 

 

樓房供水設備安裝順序：

1、整套水泵運到現場(chǎng)。附帶底座者已裝好電動(dòng)機。找平底座吋可不必卸下水泵和電機。

2、將底座放在地基上。在地腳螺釘附近墊楔形墊鐵。將底座墊高約20-40毫米。準備找平后填充水螺漿之用。

3、用水平儀檢査底座的水平度。找平后扳緊地腳螺母用水泥漿填充底座。

4、經(jīng)3-4天水泥干固后。再檢査一下水平度。

5、將底座的支持平面、水泵腳、電機腳的平面上的污物清洗去除；,。并把水泵和電機放到底座上。

6、調整泵軸水平。找平后適當上緊螺母。以防走動(dòng)。待調節完畢后再安裝電機。在不合水平處墊以鐵板,

泵和聯(lián)軸器之間留有一定間隙。

7、把平尺放在聯(lián)軸器上。檢査水泵軸心線(xiàn)與電機軸心線(xiàn)是否重合。若不重臺。在電機或泵的腳下墊以薄片,使兩個(gè)聯(lián)軸器外圓與平尺相平。然后取出墊的幾片薄鐵片。用經(jīng)過(guò)刨制的整塊鐵板來(lái)代替鐵片。并重新檢査安裝情況。

為了檢查安裝的精度。在幾個(gè)相反位置上用塞尺。測量?jì)陕?lián)軸器平面的間隙。聯(lián)軸器平面一周上較大和較小間隙差數不得超過(guò)0.3毫米。兩端中心線(xiàn)上下或左右的差數不得超過(guò)0.1毫米。

 

樓房供水設備主要控制參數

  選用樓房增壓供水設備的主要控制參數包括設備的流量、壓力、電機容量等。 

 

樓房供水設備主要控制參數

    選用樓房增壓供水設備的主要控制參數包括設備的流量、壓力、電機容量等。 

樓房增壓供水設備采用了系統工程技術(shù)，流體控制技術(shù)、微機變頻技術(shù)、過(guò)秤組態(tài)技術(shù)、數據處理技術(shù)、遠程通訊技術(shù)實(shí)現疊壓（農村生活）供水的全過(guò)程，通過(guò)可調控人機界面顯示運行狀態(tài)。樓房增壓供水設備-二次供水系統以全新的設計原理、流程和結構，實(shí)現了真正意義上的管網(wǎng)疊壓技術(shù)，節能、降耗、環(huán)保、衛生。