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(diǎn)擊：
系統控制要求
用戶(hù)對三臺泵生活/消防雙恒壓供水系統的基本要求是：
?、派罟┧畷r(shí)，系統低恒壓運行，消防供水時(shí)高恒壓值運行。
?、莆迮_泵根據恒壓的需要，采取先開(kāi)先停的原則接入和退出。
?、窃谟盟啃〉那闆r下，如果一臺泵連續運行時(shí)間超過(guò)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(shí)間過(guò)長(cháng)。
?、任迮_泵在啟動(dòng)時(shí)都要有軟啟動(dòng)功能。
?、梢型晟频膱缶δ?。
?、蕦Ρ玫牟僮饕惺謩?dòng)控制功能；手動(dòng)只在應急或檢修時(shí)使用。
4.設備選型
?。?）供水變頻器
專(zhuān)用供水變頻器，使用空間電壓矢量控制技術(shù)適用于各類(lèi)自控場(chǎng)合。在恒壓供水中可以采用這類(lèi)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(jìn)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(dòng)用戶(hù)水泵。
?。?）PLC選型
①控制系統的I/O點(diǎn)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(chēng)，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(diǎn)/代碼及地址編號表1
②PLC系統選型
系統共有開(kāi)關(guān)量輸入點(diǎn)8個(gè)，開(kāi)關(guān)量輸出點(diǎn)14個(gè),選用西門(mén)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(mǎn)足用戶(hù)供水控制要求
?。?）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(xiàn)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(xiàn)圖三部分。
一、變頻器恒壓供水設備概述
全自動(dòng)變頻器恒壓供水設備，是我公司結合消防和生活、生產(chǎn)用水的特點(diǎn)，研制生產(chǎn)的具有國外先進(jìn)水平的新一代產(chǎn)品，采用微型計算機可編程控制技術(shù)，根據供水管網(wǎng)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(shí)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(cháng)，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(zhì)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(xié)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(shí)也是實(shí)行自動(dòng)控制不可缺少的一部分。大量用水時(shí)，管網(wǎng)壓力下降，水泵自動(dòng)啟動(dòng)供水。
恒壓給水設備根據工作方式的不同時(shí)可分為氣壓自動(dòng)給水設備和變頻調整恒壓給水設備，各有特點(diǎn)。廣泛應用于生活、消防、生產(chǎn)、噴淋等到多種領(lǐng)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(lèi)。按照流量、揚程式的需要產(chǎn)品可以1~4或更多的水泵并聯(lián)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(jìn)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(chǎn)品特點(diǎn)
智能型變頻器恒壓供水設備經(jīng)濟衛生、節能效果顯著(zhù)，實(shí)踐證明：使用智能型無(wú)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(jiǎn)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(jìn)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(yè)用水，也可作中，央空調系統、自來(lái)水廠(chǎng)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(hù)有特殊要求，可協(xié)商定制；智能型變頻變頻器恒壓供水設備采用了先進(jìn)的變頻控制技術(shù)，具有軟啟動(dòng)，有過(guò)載、短路、過(guò)壓、欠壓、缺相、過(guò)熱和失速保護等功能。在異常情況下進(jìn)行信號報警、自檢、故障判斷等，還可根據用水量的高低自動(dòng)調節供水流量；
智能型變頻器恒壓供水設備可根據自來(lái)水管網(wǎng)壓力穩定情況，配置小型氣壓罐，避免水泵頻繁啟動(dòng)，以延長(cháng)設備使用壽命，其蓄能、穩壓性能更加顯著(zhù)；
四、恒壓給水設備運行特點(diǎn)
1、 恒壓給水設備能自動(dòng)24小時(shí)維持恒定壓力，并根據壓力信號自動(dòng)啟動(dòng)備用泵，無(wú)級調整壓力，供水質(zhì)量好，與傳統供水比較，不會(huì )造成管網(wǎng)破裂及水龍頭共振現象。
2、 動(dòng)平滑，減少電機水泵的沖擊，延長(cháng)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(guò)壓、過(guò)流、過(guò)熱等保護功能。
4、 系統配置可實(shí)現全自動(dòng)定時(shí)供水, 實(shí)現無(wú)人值守自動(dòng)供水.控制系統具有故障報警和顯示功能,并可進(jìn)行工變頻轉換,應急供水。
5、 系統根據用戶(hù)用水量的變化來(lái)調節水泵轉速，使水泵始終工作在，高，效，區，當系統零流量時(shí),機組進(jìn)入休眠狀態(tài),水泵停止，流量增加后才進(jìn)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(jià)，又克服了水源二次污染，氣壓波動(dòng)大，水泵啟動(dòng)頻繁和建造水塔一次性投資大，施工周期長(cháng)，費用高等缺點(diǎn)。
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(dòng)控制，操作人員只需轉換電控柜開(kāi)關(guān)，就可以實(shí)現用戶(hù)所需工況，操作簡(jiǎn)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(lèi)型。
連續型：一，天，內很少有流量為零的時(shí)候，或本身管網(wǎng)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(yè)的加壓系統等。
間歇型：用水低谷時(shí)間較長(cháng)且流量很小或為零，例：小型辦公樓、寫(xiě)字樓、商住樓、各類(lèi)住宅，及生產(chǎn)用水等同時(shí)還應考慮在供水的某一段時(shí)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(cháng)期處于系統保壓狀態(tài)，無(wú)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(shí)就無(wú)需啟動(dòng)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(yōu)點(diǎn)。
變頻給水設備的優(yōu)點(diǎn)：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(dòng)的沖擊電流小以及泵的盍沖擊也小，在低速運轉時(shí)噪聲小。
氣壓式給水設備的優(yōu)點(diǎn)：造價(jià)相對低廉，控制系統的技術(shù)簡(jiǎn)單，服務(wù)方便，維修簡(jiǎn)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(xié)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(shí)也是實(shí)行自動(dòng)控制不可缺少的一部分。大量用水時(shí)，管網(wǎng)壓力下降，水泵自動(dòng)啟動(dòng)供水。
恒壓給水設備根據工作方式的不同時(shí)可分為氣壓自動(dòng)給水設備和變頻調整恒壓給水設備，各有特點(diǎn)。廣泛應用于生活、消防、生產(chǎn)、噴淋等到多種領(lǐng)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(lèi)。按照流量、揚程式的需要產(chǎn)品可以1~4或更多的水泵并聯(lián)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(jìn)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(diǎn)：
智能型變頻器恒壓供水設備經(jīng)濟衛生、節能效果顯著(zhù)，實(shí)踐證明：使用智能型無(wú)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(jiǎn)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(jìn)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(yè)用水，也可作，中，央，空調系統、自來(lái)水廠(chǎng)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(hù)有特殊要求，可協(xié)商定制；智能型變頻變頻器恒壓供水設備采用了先進(jìn)的變頻控制技術(shù)，具有軟啟動(dòng)，有過(guò)載、短路、過(guò)壓、欠壓、缺相、過(guò)熱和失速保護等功能。在異常情況下進(jìn)行信號報警、自檢、故障判斷等，還可根據用水量的高低自動(dòng)調節供水流量；
智能型變頻器恒壓供水設備可根據自來(lái)水管網(wǎng)壓力穩定情況，配置小型氣壓罐，避免水泵頻繁啟動(dòng)，以延長(cháng)設備使用壽命，其蓄能、穩壓性能更加顯著(zhù)；
恒壓/無(wú)負壓供水設備的優(yōu)點(diǎn)：
1．節約總投資：不用建水池或水箱，與自來(lái)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(lái)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(zhì)純凈：純凈的自來(lái)水經(jīng)過(guò)設備加壓后直接供到用戶(hù)，隔膜真空氣壓罐采用膠囊，密封連接，與空氣 隔離，水源沒(méi)有污染，水質(zhì)凈度好。采用微機變頻軟啟動(dòng)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(lái)水管道直接串聯(lián)。
4．節電：可充分利用自來(lái)水管道原有的壓力，差多少補多少，自來(lái)水壓力滿(mǎn)足要求時(shí)，設備就停止工作，節能效果極其顯著(zhù)。如某小區高6層，用水低峰期自來(lái)水可以供到6層，高峰期可以供到4層，那么采用無(wú)負壓供水設備在用水高峰期時(shí)對5-6層進(jìn)行加壓，在用水低峰期時(shí)無(wú)負壓供水設備就停止工作。停電可恢復自來(lái)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(kāi)支。
5．節省占地、節省安裝工時(shí)：不用建水池、不用安裝水箱，成套設備出廠(chǎng)，到現場(chǎng)后，用戶(hù)的自來(lái)水進(jìn)水管和出水管與無(wú)負壓變頻供水設備對接即可，施工簡(jiǎn)單，施工周期短，占地面積小。
6．節省人力、物力：使用無(wú)負壓變頻供水設備水質(zhì)沒(méi)有污染，不需要安裝消毒設備，進(jìn)一步節省投資。使用非常經(jīng)濟，因沒(méi)有水池（箱），節省了定期消毒清洗的費用。
7．先進(jìn)的控制系統：使用知名品牌變頻器，可根據客戶(hù)要求加裝人機界面控制，準確、清楚、實(shí)時(shí)地顯示出水壓力、進(jìn)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(tài)，同時(shí)可顯示動(dòng)態(tài)畫(huà)面和實(shí)時(shí)圖象。全自動(dòng)智能化的控制和管理，友好的人機對話(huà)，操作簡(jiǎn)單，性能可靠。
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