基于PLC+智能變頻器恒壓供水設(shè)備一拖三供水控制系統(tǒng)數(shù)字化應(yīng)用
2025/12/13 9:10:20??????點(diǎn)擊：
城鎮(zhèn)人口持續(xù)增長帶動(dòng)高層建筑和社區(qū)建設(shè)，對(duì)穩(wěn)定供水提出更高要求。智能變頻器恒壓供水設(shè)備能有效應(yīng)對(duì)高峰用水壓力波動(dòng)，保障居民用水體驗(yàn)。系統(tǒng)集成PLC控制、GSM通信模塊和HMI人機(jī)界面，支持遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障預(yù)警，實(shí)現(xiàn)無人值守運(yùn)維，降低管理成本。其自動(dòng)調(diào)節(jié)水壓、高效節(jié)能、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)勢，正逐步替代傳統(tǒng)供水系統(tǒng)，應(yīng)用于住宅小區(qū)、工業(yè)廠房、市政供水等領(lǐng)域 。該設(shè)備通過變頻技術(shù)實(shí)時(shí)調(diào)整水泵轉(zhuǎn)速，保持管網(wǎng)壓力恒定，避免能源浪費(fèi)與管道損耗。
智能變頻器恒壓供水設(shè)備系統(tǒng)控制要求
用戶對(duì)三臺(tái)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(shí)，系統(tǒng)低恒壓運(yùn)行，消防供水時(shí)高恒壓值運(yùn)行。
⑵五臺(tái)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(tái)泵連續(xù)運(yùn)行時(shí)間超過1天，則要切換下一臺(tái)泵，系統(tǒng)具有倒泵功能，避免一臺(tái)泵工作時(shí)間過長。
⑷五臺(tái)泵在啟動(dòng)時(shí)都要有軟啟動(dòng)功能。
⑸要有完善的報(bào)警功能。
⑹對(duì)泵的操作要有手動(dòng)控制功能；手動(dòng)只在應(yīng)急或檢修時(shí)使用。
4.智能變頻器恒壓供水設(shè)備如何選型
（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(yùn)行上限、下限頻率（可以任意設(shè)定），可以方便地進(jìn)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(dòng)用戶水泵。
（2）PLC選型
①控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)及地址分配
根據(jù)圖1所示及控制要求,統(tǒng)計(jì)控制系統(tǒng)的輸入、輸出信號(hào)的名稱，代碼及地址編號(hào)如下表1所示。水位上、下限信號(hào)分別為I0.1、I0.2。
輸入輸出點(diǎn)/代碼及地址編號(hào)表1
②PLC系統(tǒng)選型
系統(tǒng)共有開關(guān)量輸入點(diǎn)8個(gè)，開關(guān)量輸出點(diǎn)14個(gè),選用西門子主機(jī)CPU222（8入6繼電器輸出）1臺(tái)，加上擴(kuò)展模塊EM222（8繼電器輸出）1臺(tái)。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(yuǎn)傳壓力表。在本例中采用遠(yuǎn)傳壓力表，壓力表相應(yīng)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。
智能變頻器恒壓供水設(shè)備概述
智能變頻器恒壓供水設(shè)備是中贏供水結(jié)合消防和生活、生產(chǎn)用水的特點(diǎn)，研制生產(chǎn)的具有國外前進(jìn)水平的新一代產(chǎn)品，采用微型計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)控制調(diào)節(jié)各種復(fù)雜的工作，實(shí)現(xiàn)了智能化供水。
恒壓供水節(jié)能效果好，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，使用壽命長，方案設(shè)計(jì)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。可根據(jù)客戶要求加裝人機(jī)界面控制，準(zhǔn)確、清楚、實(shí)時(shí)地顯示出水壓力、進(jìn)水壓力、設(shè)定壓力、水泵電流、工作頻率等運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)可顯示動(dòng)態(tài)畫面和實(shí)時(shí)圖象。全自動(dòng)智能化的控制和管理，友好的人機(jī)對(duì)話，操作簡單，性能可靠。
變頻器恒壓供水設(shè)備亦用于改造原有老式泵房設(shè)備，改造后同樣可以達(dá)到，高，效，節(jié)能、自動(dòng)恒壓供水的目的。變頻器恒壓供水設(shè)備由水泵機(jī)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(jī)組決定，系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運(yùn)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(yīng)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(shè)備根據(jù)工作方式的不同時(shí)可分為氣壓自動(dòng)給水設(shè)備和變頻調(diào)整恒壓給水設(shè)備，各有特點(diǎn)。應(yīng)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(yáng)程式合適的泵類。按照流量、揚(yáng)程式的需要產(chǎn)品可以1~4或更多的水泵并聯(lián)運(yùn)行，水泵機(jī)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(yùn)行，以提供效率，進(jìn)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(hào)等形式。
智能變頻器恒壓供水設(shè)備特點(diǎn)
智能型變頻器恒壓供水設(shè)備經(jīng)濟(jì)衛(wèi)生、節(jié)能效果顯著，實(shí)踐證明：使用智能型無負(fù)壓變頻給水設(shè)備可節(jié)省50％以上的興建水池費(fèi)用，與其它供水設(shè)備相比，可節(jié)電20％～60％；
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(yàn)均符合GB150《鋼制壓力容器》的規(guī)定，但因罐內(nèi)不儲(chǔ)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(jìn)的“防腐處理”，防腐材料符合衛(wèi)生部標(biāo)準(zhǔn)；
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(hào)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(jìn)的變頻控制技術(shù)，具有軟啟動(dòng)，有過載、短路、過壓、欠壓、缺相、過熱和失速保護(hù)等功能。在異常情況下進(jìn)行信號(hào)報(bào)警、自檢、故障判斷等，還可根據(jù)用水量的高低自動(dòng)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(dòng)，以延長設(shè)備使用壽命，其蓄能、穩(wěn)壓性能更加顯著；
智能變頻器恒壓供水設(shè)備運(yùn)行特點(diǎn)
1、 恒壓給水設(shè)備能自動(dòng)24小時(shí)維持恒定壓力，并根據(jù)壓力信號(hào)自動(dòng)啟動(dòng)備用泵，無級(jí)調(diào)整壓力，供水質(zhì)量好，與傳統(tǒng)供水比較，不會(huì)造成管網(wǎng)破裂及水龍頭共振現(xiàn)象。
2、 動(dòng)平滑，減少電機(jī)水泵的沖擊，延長了電機(jī)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(hù)功能齊全，運(yùn)行可靠，具有欠壓、過壓、過流、過熱等保護(hù)功能。
4、 系統(tǒng)配置可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)定時(shí)供水, 實(shí)現(xiàn)無人值守自動(dòng)供水.控制系統(tǒng)具有故障報(bào)警和顯示功能,并可進(jìn)行工變頻轉(zhuǎn)換,應(yīng)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(dāng)系統(tǒng)零流量時(shí),機(jī)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(jié)電效果明顯，比恒速水泵可節(jié)電23%-55%。
6、 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(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，費(fèi)用高等缺點(diǎn)。
7、 整套設(shè)備只需一組控制柜和水泵機(jī)組，安裝非常方便，占地面積少。
8、 本設(shè)備采用全自動(dòng)控制，操作人員只需轉(zhuǎn)換電控柜開關(guān)，就可以實(shí)現(xiàn)用戶所需工況，操作簡單。
智能變頻器恒壓供水設(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(jì)的供水流量和供水壓力（水的揚(yáng)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(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(tǒng)等。
間歇型：用水低谷時(shí)間較長且流量很小或?yàn)榱悖盒⌒娃k公樓、寫字樓、商住樓、各類住宅，及生產(chǎn)用水等同時(shí)還應(yīng)考慮在供水的某一段時(shí)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(yīng)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(yīng)付一般的管內(nèi)的泄漏，并增加一臺(tái)小流量的副泵，平時(shí)就無需啟動(dòng)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(diǎn)。
變頻給水設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)：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(dòng)的沖擊電流小以及泵的盍沖擊也小，在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)噪聲小。
氣壓式給水設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)：造價(jià)相對(duì)低廉，控制系統(tǒng)的技術(shù)簡單，服務(wù)方便，維修簡易。
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