基于PLC+變頻器恒壓供水設(shè)備一拖三供水控制系統(tǒng)應用
2013/4/22 20:05:28??????點擊：
系統(tǒng)控制要求
用戶對三臺泵生活/消防雙恒壓供水系統(tǒng)的基本要求是：
⑴生活供水時，系統(tǒng)低恒壓運行，消防供水時高恒壓值運行。
⑵五臺泵根據(jù)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(xù)運行時間超過1天，則要切換下一臺泵，系統(tǒng)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(shè)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(shù)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(shè)定），可以方便地進行雙壓力控制，內(nèi)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(tǒng)的I/O點及地址分配
根據(jù)圖1所示及控制要求,統(tǒng)計控制系統(tǒng)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(tǒng)選型
系統(tǒng)共有開關(guān)量輸入點8個，開關(guān)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(tǒng)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(tǒng)原理圖
電氣控制系統(tǒng)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(shè)備概述
全自動變頻器恒壓供水設(shè)備，是我公司結(jié)合消防和生活、生產(chǎn)用水的特點，研制生產(chǎn)的具有國外先進水平的新一代產(chǎn)品，采用微型計算機可編程控制技術(shù)，根據(jù)供水管網(wǎng)和水源的多種情況，由微型計算機控制調(diào)節(jié)各種復雜的工作，實現(xiàn)了智能化供水。
恒壓變流量供水裝置，是非常理想的一種節(jié)能供水設(shè)備，節(jié)能效果好，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，運行穩(wěn)定可靠，使用壽命長，方案設(shè)計靈活，供水壓力可調(diào)，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(shè)備，可 免除水質(zhì)的二次污染。
二、變頻器恒壓供水設(shè)備介紹
恒壓給水設(shè)備是一種新型的變頻式恒壓給水設(shè)備，由水泵機組控制設(shè)備、增壓穩(wěn)壓設(shè)備三大部分組成。供水能力由水泵機組決定，系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運行由控制系統(tǒng)控制，增壓穩(wěn)壓設(shè)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(wǎng)壓力下降，水泵自動啟動供水。
恒壓給水設(shè)備根據(jù)工作方式的不同時可分為氣壓自動給水設(shè)備和變頻調(diào)整恒壓給水設(shè)備，各有特點。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(shè)備的基礎(chǔ)，是給水設(shè)備顯現(xiàn)其供水能力的根本保證，為給水設(shè)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(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(wěn)壓電源壓設(shè)備（水流量泵組）作為在小流量范圍內(nèi)與主泵切換運行，以提供效率，進一步降低能源。
根據(jù)設(shè)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(shè)備產(chǎn)品特點
智能型變頻器恒壓供水設(shè)備經(jīng)濟衛(wèi)生、節(jié)能效果顯著，實踐證明：使用智能型無負壓變頻給水設(shè)備可節(jié)省50％以上的興建水池費用，與其它供水設(shè)備相比，可節(jié)電20％～50％；
智能型變頻變頻器恒壓供水設(shè)備安裝簡便、節(jié)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(guī)定，但因罐內(nèi)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(nèi)壁采用了先進的“防腐處理”，防腐材料符合衛(wèi)生部標準；
智能型變頻器恒壓供水設(shè)備可作任何生活、工業(yè)用水，也可作中，央空調(diào)系統(tǒng)、自來水廠增壓、農(nóng)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(xié)商定制；智能型變頻變頻器恒壓供水設(shè)備采用了先進的變頻控制技術(shù)，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(jù)用水量的高低自動調(diào)節(jié)供水流量；
智能型變頻器恒壓供水設(shè)備可根據(jù)自來水管網(wǎng)壓力穩(wěn)定情況，配置小型氣壓罐，避免水泵頻繁啟動，以延長設(shè)備使用壽命，其蓄能、穩(wěn)壓性能更加顯著；
四、恒壓給水設(shè)備運行特點
1、 恒壓給水設(shè)備能自動24小時維持恒定壓力，并根據(jù)壓力信號自動啟動備用泵，無級調(diào)整壓力，供水質(zhì)量好，與傳統(tǒng)供水比較，不會造成管網(wǎng)破裂及水龍頭共振現(xiàn)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(tǒng)供水中的水錘現(xiàn)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(tǒng)配置可實現(xiàn)全自動定時供水, 實現(xiàn)無人值守自動供水.控制系統(tǒng)具有故障報警和顯示功能,并可進行工變頻轉(zhuǎn)換,應急供水。
5、 系統(tǒng)根據(jù)用戶用水量的變化來調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，使水泵始終工作在，高，效，區(qū)，當系統(tǒng)零流量時,機組進入休眠狀態(tài),水泵停止，流量增加后才進行工作,節(jié)電效果明顯，比恒速水泵可節(jié)電23%-55%。
6、 變頻變頻器恒壓供水設(shè)備不設(shè)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(shè)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(shè)備采用全自動控制，操作人員只需轉(zhuǎn)換電控柜開關(guān)，就可以實現(xiàn)用戶所需工況，操作簡單。
五、變頻器恒壓供水設(shè)備選型依據(jù)
選擇一套恒壓給水設(shè)備的基本依據(jù)是設(shè)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(xù)型：一，天，內(nèi)很少有流量為零的時候，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(tǒng)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(chǎn)用水等同時還應考慮在供水的某一段時間內(nèi)流量的變化，以及不同季節(jié)流量的變化、不同地區(qū)用水的不同等多方面的因素。
消防給水設(shè)備以及噴淋給水設(shè)備一般應選擇氣壓式給水設(shè)備，因其長期處于系統(tǒng)保壓狀態(tài)，無流量的變化，氣壓式給水設(shè)備可以應付一般的管內(nèi)的泄漏，并增加一臺小流量的副泵，平時就無需啟動主泵，節(jié)省能源。
生活給水設(shè)備選擇變頻給水設(shè)備或氣壓式給水設(shè)備都可，兩者各有優(yōu)點。
變頻給水設(shè)備的優(yōu)點：可以恒壓給水并且恒壓值在，一，定，范圍內(nèi)可調(diào)整恒壓精度一般小于0.02MPa，變頻調(diào)速是一種，高，效，節(jié)能降耗的方法與通常的氣壓給水設(shè)備相比平均節(jié)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(zhuǎn)時噪聲小。
氣壓式給水設(shè)備的優(yōu)點：造價相對低廉，控制系統(tǒng)的技術(shù)簡單，服務方便，維修簡易。
變頻器恒壓供水設(shè)備介紹
恒壓給水設(shè)備是一種新型的變頻式恒壓給水設(shè)備，由水泵機組控制設(shè)備、增壓穩(wěn)壓設(shè)備三大部分組成。供水能力由水泵機組決定，系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運行由控制系統(tǒng)控制，增壓穩(wěn)壓設(shè)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(wǎng)壓力下降，水泵自動啟動供水。
恒壓給水設(shè)備根據(jù)工作方式的不同時可分為氣壓自動給水設(shè)備和變頻調(diào)整恒壓給水設(shè)備，各有特點。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(shè)備的基礎(chǔ)，是給水設(shè)備顯現(xiàn)其供水能力的根本保證，為給水設(shè)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(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(wěn)壓電源壓設(shè)備（水流量泵組）作為在小流量范圍內(nèi)與主泵切換運行，以提供效率，進一步降低能源。
根據(jù)設(shè)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(shè)備特點：
智能型變頻器恒壓供水設(shè)備經(jīng)濟衛(wèi)生、節(jié)能效果顯著，實踐證明：使用智能型無負壓變頻給水設(shè)備可節(jié)省50％以上的興建水池費用，與其它供水設(shè)備相比，可節(jié)電20％～50％；
智能型變頻器恒壓供水設(shè)備安裝簡便、節(jié)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(guī)定，但因罐內(nèi)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(nèi)壁采用了先進的“防腐處理”，防腐材料符合衛(wèi)生部標準；
智能型變頻器恒壓供水設(shè)備可作任何生活、工業(yè)用水，也可作，中，央，空調(diào)系統(tǒng)、自來水廠增壓、農(nóng)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(xié)商定制；智能型變頻變頻器恒壓供水設(shè)備采用了先進的變頻控制技術(shù)，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(jù)用水量的高低自動調(diào)節(jié)供水流量；
智能型變頻器恒壓供水設(shè)備可根據(jù)自來水管網(wǎng)壓力穩(wěn)定情況，配置小型氣壓罐，避免水泵頻繁啟動，以延長設(shè)備使用壽命，其蓄能、穩(wěn)壓性能更加顯著；
恒壓/無負壓供水設(shè)備的優(yōu)點：
1．節(jié)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(shù)（如原來水泵需用60米揚程，現(xiàn)在只用30米即可），降低運行成本。
2．水質(zhì)純凈：純凈的自來水經(jīng)過設(shè)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(zhì)凈度好。采用微機變頻軟啟動恒壓控制，供水壓力平穩(wěn)，水壓穩(wěn)定。
3．節(jié)水：全封閉結(jié)構(gòu)，避免了:跑、冒、漏、滴、滲，定期清洗、消毒等浪費水資源的現(xiàn)象與自來水管道直接串聯(lián)。
4．節(jié)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(shè)備就停止工作，節(jié)能效果極其顯著。如某小區(qū)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(shè)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(shè)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(jié)省日常用電開支。
5．節(jié)省占地、節(jié)省安裝工時：不用建水池、不用安裝水箱，成套設(shè)備出廠，到現(xiàn)場后，用戶的自來水進水管和出水管與無負壓變頻供水設(shè)備對接即可，施工簡單，施工周期短，占地面積小。
6．節(jié)省人力、物力：使用無負壓變頻供水設(shè)備水質(zhì)沒有污染，不需要安裝消毒設(shè)備，進一步節(jié)省投資。使用非常經(jīng)濟，因沒有水池（箱），節(jié)省了定期消毒清洗的費用。
7．先進的控制系統(tǒng)：使用知名品牌變頻器，可根據(jù)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(shè)定壓力、水泵電流、工作頻率等運行參數(shù)和運行狀態(tài)，同時可顯示動態(tài)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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