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變頻供水范文第1篇

關(guān)鍵詞：無負(fù)壓變頻恒壓供水，基本原理，技術(shù)要求，應(yīng)用

中圖分類號： TV674 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

1、無負(fù)壓變頻恒壓供水的定義及基本原理

隨著我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)的持續(xù)發(fā)展，給排水設(shè)備也在不斷提高，從過去老式的水泵加屋頂水箱到現(xiàn)在的變頻供水。近年來又一新型的供水設(shè)備出現(xiàn)———無負(fù)壓變頻恒壓供水，它是在變頻恒壓供水設(shè)備上發(fā)展起來的，主要由無負(fù)壓調(diào)節(jié)罐、水泵、氣壓罐、智能控制系統(tǒng)等組成。這種裝置的主要工作原理是，把小區(qū)供水系統(tǒng)的開式進(jìn)水水池，變成容積較小的閉式進(jìn)水箱，并在蓄水罐上安裝一個真空消除器V.E，消除高峰負(fù)荷時罐內(nèi)的負(fù)壓，從而造成對市政自來水管網(wǎng)的直接抽吸作用，以滿足自來水管網(wǎng)安全運行的要求，如圖1所示。真空消除器其實就是一個壓力窗口器，保持罐內(nèi)的壓力P0跟隨自來水管網(wǎng)供水壓力變化，即在0～市政自來水管網(wǎng)正常壓力之間變化。罐內(nèi)壓力低于下限，真空消除器打開，使空氣進(jìn)入罐內(nèi)；罐內(nèi)壓力高于上限，真空消除器打開，放掉罐內(nèi)的一些空氣。即只有罐內(nèi)壓力低于下限、高于上限時，真空閥才打開，以便進(jìn)氣或排氣。如果罐內(nèi)壓力在下限、上限之間時，真空閥是關(guān)閉的。由于市政自來水管網(wǎng)20mH2 O左右的壓頭P0在進(jìn)入小區(qū)進(jìn)水灌時沒有節(jié)流損失掉，因此小區(qū)供水系統(tǒng)的變頻水泵P1在小區(qū)供水時就可以減少20mH2 O左右的揚程，從而達(dá)到節(jié)能供水的目的。

2、無負(fù)壓變頻恒壓供水的特點

無負(fù)壓變頻恒壓供水系統(tǒng)是在傳統(tǒng)恒壓供水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型供水方式，其主要特征是取消了泵前的水池或水箱，水泵直接從市政供水管網(wǎng)上吸水，通過先進(jìn)的自動控制系統(tǒng)對泵前和泵后壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。無負(fù)壓供水系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：

1) 清潔衛(wèi)生。由于取消了泵前的水池或水箱，實現(xiàn)了全封閉供水，根本上杜絕了自來水在水池或水箱中滯留時與空氣接觸而產(chǎn)生的水質(zhì)污染。

2) 節(jié)能高效，操作簡便。設(shè)備根據(jù)用水情況對水泵進(jìn)行變頻調(diào)速運行，加上市政管網(wǎng)原有的壓力疊加，經(jīng)測試可節(jié)能30％～45％，作為變頻(恒壓)變流量給水設(shè)備的更新?lián)Q代產(chǎn)品，采用觸摸屏監(jiān)控，設(shè)備的運行情況一目了然，操作簡便。

3) 投資少、占地少、安裝簡便。免去建設(shè)水池的投資，減少了水池的占地面積，整套設(shè)備工廠化制作，便于安裝。

但也存在以下不足：它的供水可靠性不高。由于它缺少蓄水池,市政供水一有故障,整個設(shè)備癱瘓,將處于停水狀態(tài)。

3、無負(fù)壓變頻供水設(shè)備技術(shù)要求

無負(fù)壓變頻供水設(shè)備必須滿足下列技術(shù)要求：

1、無負(fù)壓供水設(shè)備必須滿足市政管網(wǎng)的約束條件

①、任何情況下均不允許超量取水現(xiàn)象。無負(fù)壓管網(wǎng)直供水設(shè)備應(yīng)保證在城市供水管網(wǎng)限定的流量下運轉(zhuǎn)，任何時候都不會超限量取水，根本不會在負(fù)壓下強(qiáng)行抽水，維護(hù)供水管網(wǎng)的運行安全和相鄰用戶的用水穩(wěn)定。

②、不產(chǎn)生管路負(fù)壓、積氣和回流現(xiàn)象。無負(fù)壓管網(wǎng)直供水設(shè)備應(yīng)具有防止負(fù)壓、壓力振蕩、回流的有效功能。

2、必須安全、穩(wěn)定的向用戶恒壓供水

①、無負(fù)壓管網(wǎng)直供水設(shè)備應(yīng)采用水泵出水端壓力恒定控制或供水管路最不利點恒壓控制的方式。壓力值可以在現(xiàn)場試水時設(shè)定和調(diào)整，以達(dá)到用戶用水壓力滿意為準(zhǔn)。 ②、恒壓控制穩(wěn)態(tài)精度要求：設(shè)定壓力與實際壓力差不得超過±0.01MPa。 ③、控制系統(tǒng)動態(tài)性能要求：必須平滑、穩(wěn)定的進(jìn)行調(diào)節(jié)，不產(chǎn)生調(diào)節(jié)震蕩，并且響應(yīng)速度合理。避免水流喘振、斷流和水擊現(xiàn)象出現(xiàn)。 ④、無負(fù)壓管網(wǎng)直供水設(shè)備應(yīng)具備的控制功能要求：必須具有兩臺泵定時切換功能。故障報警停泵功能。進(jìn)水壓力控制設(shè)定上限壓力，開泵時水泵能根據(jù)設(shè)定壓力值自動升降轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)出水壓力，達(dá)到下限壓力時停泵。必須設(shè)有手動開關(guān)泵按鈕，當(dāng)自動功能出現(xiàn)故障時必須手動開關(guān)水泵，不至于影響用戶用水和市政管網(wǎng)運行的安全。

3、對無負(fù)壓管網(wǎng)直供水設(shè)備制作與安裝要求 ①、變頻控制柜內(nèi)電器元件必須采用如下國外知名品牌產(chǎn)品：施耐德、ABB或西門子，水泵變頻器必須采用采用以下水泵專用變頻器品牌： Danfoss、Omon、ABB、Allenbradley，不得采用通用變頻器，控制柜外殼應(yīng)噴塑?？刂乒衩姘迳细鞣N指示燈及儀器齊全，指示牌指示準(zhǔn)確清晰，距離2米可辨清指示牌內(nèi)容。變頻柜需要BA系統(tǒng)集成，并提供對江森、霍尼偉爾、西門子樓控系統(tǒng)開放的通信接口。無負(fù)壓變頻供水設(shè)備須具備但不限于以下BA功能：各泵運行狀態(tài)、各泵的故障狀態(tài)、給水管網(wǎng)壓力。 ②、設(shè)備進(jìn)水壓力控制應(yīng)用壓力傳感器控制或遠(yuǎn)傳壓力表，不能使用電接點壓力表。出水壓力可選用壓力傳感或是遠(yuǎn)傳壓力表，進(jìn)水最好使用壓力傳感器。 ③、水泵必須采用以下國外知名品牌：格蘭富（CR系列）、ITT（SV系列）或威樂不銹鋼水泵，設(shè)備進(jìn)水口所用水泵、水罐、管材、閥門、管件等所有涉水機(jī)械、器材應(yīng)符合國家《生活飲用水衛(wèi)生監(jiān)督管理辦法》的規(guī)定，設(shè)備中的不銹鋼材料均采用SUS304食品級不銹鋼制作，不得使用工業(yè)用產(chǎn)品。水泵進(jìn)出口必須采用不銹鋼波紋管連接。④.對無負(fù)壓變頻供水設(shè)備配置要求為：兩臺水泵，一用一備 ，即一臺水泵可以零流量連續(xù)調(diào)節(jié)為最大流量，滿足24小時全時段的用水高峰及低谷的變化需要，另一臺作為備用泵，工作泵與備用泵定時平滑切換一次，以避免泵用泵中死水時間長而影響水質(zhì)。⑤、保證設(shè)備絕對與大氣隔絕,全封閉運行,徹底杜絕二次污染,保證在自來水管網(wǎng)的限定性條件下連接運轉(zhuǎn),不會產(chǎn)生負(fù)壓管路沖擊等影響管網(wǎng)供水安全的隱患,具有相關(guān)的資質(zhì)證明。4、對無負(fù)壓變頻供水設(shè)備穩(wěn)流補(bǔ)償器的要求為：材質(zhì)必須采用SUS304食品級不銹鋼制作,厚度不得小于4mm。

5、具有國家省級以上質(zhì)量監(jiān)督部門的檢驗合格報告。

6、具備無負(fù)壓設(shè)備的專利證書。

7、取得當(dāng)?shù)匦l(wèi)生部門頒發(fā)的生活飲用水供水設(shè)備及用品衛(wèi)生許可證件。

8、自動化設(shè)計,全自動運行,無人職守.無水停機(jī),來水自動開機(jī),停電后復(fù)電在啟動變頻故障自動復(fù)位和再啟動,工作水泵發(fā)生故障時,備用水泵自動投入運行,并定時自動切換。

9、設(shè)備制造、安裝均應(yīng)執(zhí)行國家、行業(yè)或企業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

4、無負(fù)壓變頻恒壓供水的應(yīng)用

無負(fù)壓變頻恒壓供水本身是一種供水設(shè)備，一般可以應(yīng)用如下：1) 適用于任何自來水壓力不足地區(qū)的加壓給水。2) 新建改建擴(kuò)建的住宅小區(qū)、寫字樓、綜合樓生活用水。3) 自來水廠的給水中間加壓泵站。4) 工礦企業(yè)的生活、生產(chǎn)用水等。5) 各種循環(huán)水系統(tǒng)。然而，由于該設(shè)備的技術(shù)特點，應(yīng)用上也存在局限性。當(dāng)用戶最大用水量大于自來水管網(wǎng)最小進(jìn)水量時，既有可能出現(xiàn)求大于供的情況時就不允許采用無負(fù)壓供水設(shè)備，還有可能對市政管網(wǎng)造成污染時不能應(yīng)用該設(shè)備。具體體現(xiàn)在以下場所：1) 城市給水管網(wǎng)經(jīng)常性停水的區(qū)域；2) 城市給水管網(wǎng)可資利用水頭過低的區(qū)域；3) 城市給水管網(wǎng)供水Q , H 波動過大的區(qū)域；4) 使用管網(wǎng)(無負(fù)壓) 給水設(shè)備后，對周邊現(xiàn)有(或規(guī)劃) 用戶用水會造成嚴(yán)重影響的區(qū)域；5) 供水保證率要求高,不允許停水的用戶；6) 凡可能對市政管網(wǎng)造成回流污染危害的相關(guān)行業(yè),如醫(yī)院、化工等。

根據(jù)無負(fù)壓供水設(shè)備的特點,在應(yīng)用該設(shè)備時應(yīng)注意如下幾個問題：1) 在具體工程項目中，無負(fù)壓給水設(shè)備直接從市政供水管網(wǎng)上抽水，設(shè)置前必須征得地方自來水公司的同意；2) 作為設(shè)計單位應(yīng)該核算無負(fù)壓給水設(shè)備引水管的管徑和抽取水量,以避免因引水管通過水量經(jīng)常性小于用戶設(shè)計水量而帶來的設(shè)備故障的產(chǎn)生；3) 房地產(chǎn)開發(fā)公司等使用單位檢查產(chǎn)品制造商的產(chǎn)品應(yīng)由銅、不銹鋼或者耐腐蝕的塑料及復(fù)合材質(zhì)組成， 并取得地方衛(wèi)生行政部門頒發(fā)的衛(wèi)生許可證。

參考文獻(xiàn)：

［1］郭文濤，談城市水資源的可持續(xù)利用［J］。山西建筑，2005，31（4）：105—106。

［2］李曉燕，淺析工業(yè)節(jié)水途徑［J］。山西建筑，2005，21（8）：121—122

［3］湖南無負(fù)壓變頻恒壓供水系統(tǒng)性能分析

變頻供水范文第2篇

【關(guān)鍵詞】變頻恒壓供水 工作原理 主泵、輔泵和氣壓水罐

1.變頻恒壓供水的工作原理：

變頻恒壓供水控制設(shè)備是將可編程技術(shù)、交流變頻技術(shù)與電機(jī)泵組相結(jié)合的新型機(jī)電一體化供水設(shè)備。變頻恒壓供水設(shè)備主要由水泵機(jī)組、測壓穩(wěn)壓罐、壓力傳感器、變頻控制柜等組成。系統(tǒng)正常運行時，通過用戶供水管網(wǎng)上的壓力傳感器對管網(wǎng)水壓進(jìn)行實時數(shù)據(jù)采集，并將壓力信號轉(zhuǎn)換為電信號，傳輸至PID調(diào)節(jié)器，然后與用戶設(shè)定的壓力值進(jìn)行比較和運算，并將比較和運算的結(jié)果轉(zhuǎn)換為頻率調(diào)節(jié)信號和水泵啟動臺數(shù)信號分別送至變頻器和可編程控制器。變頻器根據(jù)PID調(diào)節(jié)器傳輸過來的信號調(diào)節(jié)水泵電機(jī)的運行頻率來調(diào)整水泵的轉(zhuǎn)速，使得水泵始終保持在高效節(jié)能的最佳運行狀態(tài)；可編程控制器根據(jù)PID調(diào)節(jié)器傳輸過來的信號來控制水泵的啟停和啟動臺數(shù)，這樣通過對泵組的啟停臺數(shù)和其中一臺變頻泵的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)就可將用戶管網(wǎng)中的水壓恒穩(wěn)于預(yù)先設(shè)定的壓力值，即實現(xiàn)管網(wǎng)供水量與不斷變化的用水量保持一致，達(dá)到“變頻恒壓供水”的目的。

2.變頻恒壓供水的設(shè)計要點：

2.1 選擇主泵

根據(jù)《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》GB 50015-2003（2009年版）3.6節(jié)計算供水系統(tǒng)的設(shè)計流量Qg（m3/h），對不同的建筑類別和居住小區(qū)的大小選擇不同的公式計算確定供水系統(tǒng)設(shè)計流量Qg（m3/h）。并確定所需主泵揚程H主泵 （MPa）： H計算=Ho+H+∑h，式中：Ho―用水點要求的正常水壓（MPa），H―水池最低水位至系統(tǒng)供水管網(wǎng)最不利點的幾何高差（MPa），∑h―管網(wǎng)沿程阻力與局部阻力之和（MPa）。

一般主泵采用的組合有：三泵組合（其中一臺備用）、四泵組合（其中一臺備用）等，用于泵組組合的各單泵的流量、揚程一般均相同，有利于單泵間具有互換性。另外因為泵組的水泵在最大設(shè)計流量下不可能讓水泵全部工頻運行，所以單泵的流量應(yīng)選大些，具體選泵如下：

三泵組合（其中一臺備用）時：2Q主泵≥1.1Qg；H主泵≥H計算

四泵組合（其中一臺備用）時：3 Q主泵≥1.2Qg；H主泵≥H計算

設(shè)計時可根據(jù)需要進(jìn)行組合選配單泵的數(shù)量，單泵的流量也可不同，計算方法同上。選擇主泵時看水泵的Q～H特性曲線，應(yīng)是隨流量的增大，揚程逐漸下降的曲線，且主泵在額定轉(zhuǎn)速時的工作點，應(yīng)位于水泵高效區(qū)的末端。

2.2 選擇輔泵

輔泵的設(shè)計流量Q輔泵通?？砂凑諉闻_主泵設(shè)計流量Q主泵的1/3～1/2直接選?。惠o泵的揚程需根據(jù)選擇的輔泵類型確定不同計算方法：第一種情況，所選輔泵也有變頻器變頻供水時，管網(wǎng)不設(shè)置氣壓水罐。在用水量小流量時，當(dāng)泵組最后一臺主泵運行頻率降至其小流量工作頻率時自動停泵同時開啟輔泵，輔泵則擔(dān)當(dāng)起變頻供水的角色，模式與主泵變頻供水相同。故筆者認(rèn)為，在這種情況下，輔泵滿頻供水時對應(yīng)于出流量Q輔泵時的揚程可與主泵滿頻供水時對應(yīng)于出流量Q主泵時的揚程相等，即等于管網(wǎng)壓力設(shè)定值；第二種情況，所選輔泵變頻供水時，管網(wǎng)設(shè)置氣壓水罐。在用水量小流量時，當(dāng)泵組最后一臺主泵運行頻率降至其小流量工作頻率時自動停泵同時開啟輔泵，供水模式由主泵恒壓變頻供水轉(zhuǎn)變?yōu)橛奢o泵和氣壓水罐變頻氣壓給水；當(dāng)用水量持續(xù)減小到輔泵的最低工作頻率時，輔泵退出工作，輔泵停泵前會加速運轉(zhuǎn)以提高其供水揚程，當(dāng)揚程高于輔泵恒壓變頻設(shè)定值0.03～0.05 MPa時，停泵由氣壓水罐供水。為保持管網(wǎng)壓力恒定，筆者認(rèn)為，在這種情況下，輔泵滿頻供水時對應(yīng)于出流量Q輔泵時的揚程應(yīng)等于主泵滿頻供水時對應(yīng)于出流量Q主泵時的揚程相等，即等于管網(wǎng)壓力設(shè)定值。第三種情況，所選輔泵工頻供水時，管網(wǎng)設(shè)置氣壓水罐。在用水量小流量時，供水模式由恒壓變頻給水變?yōu)橛奢o泵和氣壓水罐差壓式氣壓供水。當(dāng)泵組最后一臺主泵在降至其小流量工作頻率時自動停泵，由氣壓罐配合輔泵供水，輔泵啟泵壓力即氣壓水罐內(nèi)最小壓力P1，取P1= Ho′+H+∑h′，式中：Ho′―用水點要求的最小水壓（MPa），H―水池最低水位至系統(tǒng)供水管網(wǎng)最不利點的幾何高差（MPa），∑h′―在輔泵的額定流量下管網(wǎng)沿程阻力與局部阻力之和（MPa）， 輔泵停泵壓力即氣壓水罐內(nèi)最大壓力P2，P2若取得太大，容易引起管網(wǎng)和用戶端超壓，取得太小則氣壓水罐調(diào)節(jié)容積小，輔泵啟動頻繁，通常取P2=P1+（0.05～0.15）MPa。為了充分利用小氣壓水罐的調(diào)節(jié)容積，使輔泵運行時氣壓水罐內(nèi)壓力能達(dá)到最大壓力設(shè)定值P2，筆者認(rèn)為，在這種情況下，輔泵對應(yīng)于額定流量Q輔泵時的揚程應(yīng)等于P2。計算出流量和揚程，就可以根據(jù)具體工程所需選擇合適的輔泵。

2.3 選擇氣壓水罐

氣壓水罐在變頻調(diào)速供水中的主要作用是：用于調(diào)節(jié)損失瞬時用水量變化，穩(wěn)定主泵、輔泵切換過程的壓力波動，實現(xiàn)小流量節(jié)能供水，消除停泵水錘，在建筑物投入使用初期，入住率較低的情況下，配合輔泵或主泵供水，避免輔泵、主泵頻繁啟動。以上功能均通過氣壓水罐的調(diào)節(jié)容積來實現(xiàn)。

在無輔泵的變頻恒壓供水設(shè)備中，氣壓水罐調(diào)節(jié)容積應(yīng)滿足單臺工作主泵工頻運行90秒的供水量；而在有輔泵時，氣壓水罐調(diào)節(jié)容積除應(yīng)滿足與輔泵配合工作（按1小時內(nèi)輔泵啟動次數(shù)來確定）外，還不應(yīng)小于主泵切換時所需穩(wěn)壓流量，即單臺工作主泵工頻運行90秒的供水量。

計算出氣壓水罐的調(diào)節(jié)容積和總?cè)莘e，就可以根據(jù)具體工程所需選擇合適的氣壓水罐。

結(jié)語

1.變頻恒壓供水系統(tǒng)中，主泵不能在零流量至設(shè)計秒流量間高效供水。

2.根據(jù)供水規(guī)模，應(yīng)優(yōu)先選用配置輔泵及氣壓水罐的多臺主泵并聯(lián)工作的變頻恒壓供水系統(tǒng)。

3.應(yīng)校核氣壓水罐內(nèi)的最高工作壓力，不得使系統(tǒng)最大供水壓力處配水點的靜水壓力超過0.55MPa。

4.變頻恒壓供水系統(tǒng)中，輔泵的流量、揚程，氣壓水罐的容積與所選水泵的特性曲線、管網(wǎng)設(shè)定壓力值、水泵的運行控制方式等密切相關(guān)，應(yīng)根據(jù)具體工程需要進(jìn)行選用。

參考文獻(xiàn)

[1]CJ/T 352-2010微機(jī)控制變頻調(diào)速給水設(shè)備[S]

[2]GB 50015-2003 建筑給水排水設(shè)計規(guī)范 （2009年版）[S]

變頻供水范文第3篇

關(guān)鍵詞：變頻柜簡化操作

0 引言

二次供水是隨著城市的建設(shè)發(fā)展而發(fā)展，它是一次供水水壓及流量不能滿足用戶需求后的一次供水的延伸和發(fā)展?，F(xiàn)在二次供水設(shè)施已經(jīng)是城市供水不可缺少的重要組成部分。變頻器在二次供水行業(yè)廣泛應(yīng)用很長時間，但由于變頻器的廠家眾多，功能又有不同的差異，以變頻器為基礎(chǔ)的變頻柜的生產(chǎn)廠家的水平高低不同，導(dǎo)致變頻供水控制柜有各種各樣控制形式，但大多數(shù)變頻供水控制柜是通過變頻器和其上位機(jī)程序設(shè)定和相互的通信完成控制，如果出現(xiàn)問題時只有變頻柜廠家的技術(shù)人員能將故障判定清楚，一般操作人員是說不清楚什么樣的故障，如果故障是由廠家的產(chǎn)品造成的，用戶是不用支付相關(guān)檢測費用，如果是由用戶原因造成，用戶要支付相關(guān)的費用，即使不支付費用，也會有一些糾紛在里面，至少要費一番唇舌。

1 主要工程目標(biāo)

2008開始，長春市政府為了解決居民吃水難的問題，連續(xù)三年出資，由水務(wù)集團(tuán)出面，對全市二次供水設(shè)施進(jìn)行接收管理。當(dāng)時參與二次泵站管理的工作人員不到一百人，而要接收泵站達(dá)到1160座，而能將變頻柜的故障判斷清楚的并不多，泵站管理必須實現(xiàn)無人值守化管理，但二次供水泵站必須24小時向用戶提供供水，一但出現(xiàn)問題必須馬上解決，及時處理故障，保證安全、穩(wěn)定、可靠的運行，由此可見將來運行管理難度之大是可想而知的，在這種情況下，我們一方面加強(qiáng)工作人員的培訓(xùn)，另外一方面根據(jù)以前的經(jīng)驗，提出變頻供水控制柜操作的簡單化、故障判斷清晰化的觀點，當(dāng)時我們的想法是讓變頻的操作就使用“傻瓜”照相機(jī)一樣簡單容易，人人都能操作。

2 具體解決方案

經(jīng)過研究分析，把控制柜經(jīng)常發(fā)生的故障和外界因素造成控制柜不能運行問題提出來，并把這些因素功能化，并以適當(dāng)?shù)男问椒旁谧冾l控制柜的面板上，包括：實測壓力和設(shè)定壓力、無水、過載、斷相、變頻器控制盤、單臺機(jī)組維修開關(guān)。

2.1 實測壓力和設(shè)定壓力，通過在柜面板上觀察實測壓力與設(shè)定壓力來了解送水情況，在處理用戶反應(yīng)水壓不足和無水時幫助很大，只要有人進(jìn)到泵房，看到這個對比值就可以判定泵站內(nèi)的水泵機(jī)組是否工作正常，如果數(shù)據(jù)正常，就說明是泵站出水管網(wǎng)出現(xiàn)故障，給指揮調(diào)度部門一個準(zhǔn)確的信息，調(diào)度部門指揮管網(wǎng)管理人員進(jìn)行巡線等工作查找管線故障。

2.2 無水提示，過載提示，斷相提示，三個功能在處理水泵機(jī)組停機(jī)，判斷停機(jī)原因效果非常直接、準(zhǔn)確。這三個提示均采用聲光信號報警。

無水提示是泵站蓄水設(shè)施（包括水池和水箱）內(nèi)沒有水可供用戶使用，為了防止水泵空轉(zhuǎn)造成設(shè)備損壞的一種保護(hù)和提示，在沒有這個提示時，水箱是在泵站內(nèi)，工作人員有時可能會去看看水箱，可水池在室外，工作人員不一定會想起去看一下水池里是否有水，這個功能非常直觀，進(jìn)門一看無水報警了，向調(diào)度匯報，調(diào)度就可以安排管網(wǎng)管理人員去查下進(jìn)水管道是不是哪里有了問題。

過載提示，水泵機(jī)組在運行中有時會發(fā)生超過水泵額定工作能力而過載，這個報警產(chǎn)生后，非常醒目，工作人員不用去看水箱（池）的水位，直接檢查水泵是什么原因?qū)е逻^載就可以了，原因查明后可以進(jìn)行維修。

斷相提示，二次供水泵站分布在市區(qū)的每個角落里，供電情況也是千差萬別，如果發(fā)生缺相，變頻器停止運行，過去得由專業(yè)人員通過調(diào)故障代碼才能知道，現(xiàn)在一般的工作人員就能知道是發(fā)生電源發(fā)生缺相故障了，我們的工作人員就可以聯(lián)系供電部門進(jìn)行搶修，也能讓調(diào)度部門準(zhǔn)確知道該泵站出了什么狀況。

以上三個是我們長期對變頻柜維修和調(diào)試過程中總結(jié)出來，也是多發(fā)的，將其報警信號放在柜的面板上，即提高故障處理效率也降低工作人員的勞動強(qiáng)度，受到一線工作人員的好評。

2.3 變頻器控制盤，過去有的生產(chǎn)廠家有的為了降低成本，在變頻柜上根本不裝控制盤；有的裝了，控制盤也是在柜內(nèi)。如果不是專業(yè)人員，根本沒人會去開柜看一下什么是控制盤，現(xiàn)在它就柜的面板上，現(xiàn)場工作人員只需讀出面板上的文字，我們的技術(shù)人員就可以知道是出了什么問題，是讓哪類的工作人員進(jìn)行搶修。

2.4 單臺機(jī)組維修開關(guān)設(shè)置有兩個好處，一個是前面提到的水泵過載而又不能馬上排除的故障時，可以將該機(jī)組維修開關(guān)打開，備用機(jī)組自然進(jìn)入工作狀態(tài)。另一個是水泵機(jī)組要定期輪換工作，防止主機(jī)組“過勞”損壞，而備用機(jī)組長期停用，銹蝕而導(dǎo)致泵軸抱死。過去只能通過調(diào)整上位機(jī)的程序設(shè)定參數(shù)來完成，過于專業(yè)，非常麻煩?，F(xiàn)在通過維修開關(guān)的開閉就可以完成。

變頻供水范文第4篇

關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速；內(nèi)置PID調(diào)節(jié)；恒壓供水；PFC控制模式

中圖分類號： O434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

引言

隨著變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展和人們對生活飲用水品質(zhì)要求的不斷提高，變頻恒壓供水系統(tǒng)已逐漸取代原有的水塔供水系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于多層住宅小區(qū)生活消防供水系統(tǒng)。由于安全生產(chǎn)和供水質(zhì)量的特殊需要，對恒壓供水壓力有著嚴(yán)格的要求，因而變頻調(diào)速技術(shù)得到了更加深入的應(yīng)用。目前變頻恒壓供水系統(tǒng)追求高度智能化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，是未來供水設(shè)備適應(yīng)城鎮(zhèn)建設(shè)中成片開發(fā)、智能樓宇、網(wǎng)絡(luò)供水調(diào)度和整體規(guī)劃要求的必然趨勢。

一、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

變頻恒壓供水是在變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展之后逐漸發(fā)展起來的。在變頻器發(fā)展的初期，由于國外生產(chǎn)的變頻器的功能主要限定在頻率的控制，升降速控制，正反轉(zhuǎn)控制，起動控制以及制動控制，以及各種保護(hù)功能。應(yīng)用在變頻恒壓供水系統(tǒng)中，變頻器僅作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，為了滿足供水量大小需求不同時，保證管網(wǎng)壓力恒定，需在變頻器外部提供壓力控制器和壓力傳感器，對壓力進(jìn)行閉環(huán)控制。隨著變頻技術(shù)的發(fā)展和變頻恒壓供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可靠性以及自動化程度高等方面的優(yōu)點以及顯著的節(jié)能效果的發(fā)現(xiàn)，國外許多生產(chǎn)變頻器的廠家開始自行研究并推出具有恒壓供水功能的變頻器，一些生產(chǎn)變頻器的廠家就推出了適合于恒壓供水系統(tǒng)的應(yīng)用模式，它具有變頻泵固定方式，變頻泵循環(huán)方式等，將PID調(diào)節(jié)器和PLC簡易可編程控制器等硬件集成在變頻器內(nèi)。只要搭載配套的恒壓供水單元，便可直接控制多個內(nèi)置的電磁接觸器工作，可構(gòu)成最多七臺電機(jī)(泵)的供水系統(tǒng)。這類設(shè)備微化了電路結(jié)構(gòu)，降低了設(shè)備成本。但是也存在著一定的缺點，有些技術(shù)指標(biāo)還不能達(dá)到用戶的要求。

二、系統(tǒng)控制要求

以往的恒壓供水設(shè)備往往采用諸如利用電接點壓力表等來控制泵的起停，把壓力控制在一定的范圍之內(nèi)亦或是采用帶有模入/模出的可編程控制器或PID調(diào)節(jié)器與變頻器配合使用來實現(xiàn)恒壓供水，前者為機(jī)械式的聯(lián)鎖,運行中存在較大的壓力波動而后者設(shè)備成本高，PID算法編程難度大，調(diào)試?yán)щy。

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，變頻器的功能也越來越強(qiáng)，充分利用變頻器內(nèi)置的各種功能，合理采用帶有內(nèi)置PID調(diào)節(jié)器和簡易PLC功能的變頻器和壓力傳感設(shè)備來實現(xiàn)恒壓供水，既做到了無級調(diào)速下穩(wěn)定的、高品質(zhì)的供水質(zhì)量，又降低了設(shè)備成本，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)省了安裝調(diào)試的時間。

水壓由壓力傳感器的信號4-20mA送入變頻器內(nèi)部的PID模塊，與用戶設(shè)定的壓力值進(jìn)行比較，并通過變頻器內(nèi)置PID運算將結(jié)果轉(zhuǎn)換為頻率調(diào)節(jié)信號，以調(diào)整水泵電機(jī)的電源頻率，從而實現(xiàn)控制水泵轉(zhuǎn)速。由于變頻器內(nèi)部自帶的PID調(diào)節(jié)器采用了優(yōu)化算法，所以使水壓的調(diào)節(jié)十分平滑，穩(wěn)定。同時，為了保證水壓反饋信號值的準(zhǔn)確、不失值，可對該信號設(shè)置濾波時間常數(shù)，同時還可對反饋信號進(jìn)行換算，使系統(tǒng)的調(diào)試更為簡單、方便。

本系統(tǒng)用在辦公大樓的生活用水，根據(jù)辦公大樓的用水特點選用ACS510系列的變頻器為主件的供水系統(tǒng)。ACS510系列變頻器有很多種的運行模式可以選擇，根據(jù)本次設(shè)計使用的特點而選用了PFC控制模式，這是一種交替式水泵控制模式。如圖3.1所示，整個系統(tǒng)由三臺水泵，一臺內(nèi)置PID調(diào)節(jié)器的變頻器，一個壓力傳感器及若干輔助部件構(gòu)成。三臺水泵中每臺泵的出水管均裝有手動閥，以供維修和調(diào)節(jié)水量之用，三臺泵協(xié)調(diào)工作以滿足供水需要；變頻供水系統(tǒng)中檢測管路壓力的壓力傳感器，一般采用電阻式傳感器(反饋0～5V電壓信號)或壓力變送器(反饋4～20mA電流)；本系統(tǒng)采用壓力變送器(反饋4～20mA電流)。

本變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、信號檢測、控制系統(tǒng)、人機(jī)界面、以及報警裝置等部分組成。

(1)執(zhí)行機(jī)構(gòu)

執(zhí)行機(jī)構(gòu)是由一組水泵組成，它們用于將水供入用戶管網(wǎng)，圖3-3中的3個水泵分為二種類型:

調(diào)速泵:是由變頻調(diào)速器控制、可以進(jìn)行變頻調(diào)整的水泵，用以根據(jù)用水量的變化改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，以維持管網(wǎng)的水壓恒定。

恒速泵:水泵運行只在工頻狀態(tài)，速度恒定。它們用于在用水量增大而調(diào)速泵的最大供水能力不足時，對供水量進(jìn)行定量的補(bǔ)充。

(2)信號檢測

在系統(tǒng)控制過程中，需要檢測的信號包括自來水出水水壓信號和報警信號:

水壓信號:它反映的是用戶管網(wǎng)的水壓值，它是恒壓供水控制的主要反饋信號。報警信號:它反映系統(tǒng)是否正常運行，水泵電機(jī)是否過載、變頻器是否有異常。該信號為開關(guān)量信號。

(3)控制系統(tǒng)

本系統(tǒng)安裝在供水控制柜中，包括變頻器和電控設(shè)備兩個部分。

變頻器: 變頻器是供水系統(tǒng)的核心，通過改變電機(jī)的頻率實現(xiàn)電機(jī)的無極調(diào)速、無波動穩(wěn)壓的效果和各項功能。它是對水泵進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制的單元。變頻器跟蹤供水控制器送來的控制信號改變調(diào)速泵的運行頻率，完成對調(diào)速泵的轉(zhuǎn)速控制。它是整個變頻恒壓供水控制系統(tǒng)的核心。

電控設(shè)備:它是由一組接觸器、保護(hù)繼電器、轉(zhuǎn)換開關(guān)等電氣元件組成。用于在供水控制器的控制下完成對水泵的切換、手/自動切換等。

(4)控制面板

控制面板是人與機(jī)器進(jìn)行信息交流的途徑。通過控制面板使用者可以更改設(shè)定壓力，修改一些系統(tǒng)設(shè)定以滿足不同工藝的需求，同時使用者也可以從控制面板上得知系統(tǒng)的一些運行情況及設(shè)備的工作狀態(tài)?？刂泼姘暹€可以對系統(tǒng)的運行過程進(jìn)行監(jiān)示，對報警進(jìn)行顯示。

(5)通訊接口

通訊接口是本系統(tǒng)的一個重要組成部分，通過該接口，系統(tǒng)可以和組態(tài)軟件以及其他的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，同時通過通訊接口，還可以將現(xiàn)代先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到本系統(tǒng)中來，例如可以對系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程的診斷和維護(hù)等。

(6)報警裝置

當(dāng)出現(xiàn)缺相、變頻器故障、液位下限、超壓、差壓等情況時，系統(tǒng)皆能發(fā)出聲響報警信號；特別是當(dāng)出現(xiàn)缺相、變頻器故障、液位下限、超壓時，系統(tǒng)還會自動停機(jī)，并發(fā)出聲響報警信號，通知維修人員前來維修。此外，變頻器故障時，系統(tǒng)自動停機(jī)，此時可切換至手動方式保證系統(tǒng)不間斷供水。

三、適用于恒壓供水系統(tǒng)的應(yīng)用

應(yīng)用宏的使用使變頻器的應(yīng)用更加簡單，調(diào)試更加方便，用于水泵的應(yīng)用宏主要有PID、PFC、SPFC這三種方式。

PID應(yīng)用宏適用于一臺變頻器拖動一臺水泵的應(yīng)用，可以做恒壓，恒流量，恒溫等的控制。

PFC應(yīng)用宏通常用于一臺變頻器拖動多臺水泵的情形。分為兩種功能：一種是無定時切換的PFC，另一種是有定時切換的PFC。選擇無定時切換狀態(tài)時，如果增加繼電器的擴(kuò)展，結(jié)果能最多控制七臺電機(jī)。一臺電機(jī)變頻調(diào)速運行，其他的電機(jī)恒速運行作為壓力補(bǔ)充。選擇有定時切換狀態(tài)時，最多可控制6臺電機(jī)。一臺電機(jī)變頻調(diào)速運行，其他的電機(jī)備用恒速運行，并且變頻調(diào)速運行可在多臺電機(jī)之間互相切換。

SPFC應(yīng)用宏也稱為帶循環(huán)軟啟功能的PFC,該功能可以使變頻器變成一臺軟啟動器加一臺變頻器聯(lián)合工作，并且一臺變頻器可拖動六臺電機(jī)。但是在這種模式下沒有定時切換功能。循環(huán)軟啟動功能工作過程是這樣：當(dāng)1號電機(jī)的工作頻率達(dá)到電網(wǎng)的工頻時，電機(jī)同傳動單元脫離經(jīng)過延時后直接接入電網(wǎng)運行，這時2號電機(jī)接入傳動單元，2號電機(jī)根據(jù)變頻器內(nèi)部PID的預(yù)算結(jié)果逐漸增加頻率，直到滿足實際的工作壓力。如果有3--6號電機(jī)則按照上述的步驟進(jìn)行啟動。停止時按照標(biāo)準(zhǔn)的PFC運行方式停車。

另外，變頻器內(nèi)置模塊中還具有火災(zāi)模式，通常用于緊急情況下的變頻器運行，在消防水系統(tǒng)中可利用這種模式。它可以通過DI口激活，如果此功能被激活變頻器就會忽略絕大多數(shù)故障，忽略任何外部命令和給定值，忽略所有的通訊指令，但是可以通過密碼保護(hù)。變頻器在緊急情況下會盡可能的延長運行時間，直至自身損毀。火災(zāi)模式下，變頻器即可以正反轉(zhuǎn)運行，又可以在PID模式下運行，也可以在恒速下運行。

總之，應(yīng)用宏的選擇將使變頻器的應(yīng)用更加簡單，調(diào)試更加方便。而且用戶只需設(shè)計好所需的應(yīng)用宏，相關(guān)的參數(shù)就設(shè)置完成了。并且全部邏輯數(shù)據(jù)都來自變頻器的內(nèi)部，無需在使用外部PLC控制，節(jié)省了外部設(shè)備的連接數(shù)。使設(shè)備的使用更貼近普通用戶。

四、供水系統(tǒng)變頻改造后的運行分析

本變頻恒壓供水系統(tǒng)原理，主要是由內(nèi)置PID調(diào)節(jié)器及簡單可編程控制器的變頻器（ABB ACS510）、壓力變送器、液位傳感器、電控設(shè)備以及3臺水泵等組成。用戶通過控制柜面板上的指示燈和按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)來了解和控制系統(tǒng)的運行。

通過安裝在出水管網(wǎng)上的壓力變送器，把出口壓力信號變成4-20mA的標(biāo)準(zhǔn)信號送入變頻器內(nèi)置PID調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器將實際壓力與給定壓力進(jìn)行比較，并經(jīng)過PID運算，得出調(diào)節(jié)參數(shù)，送給變頻器，由變頻器控制水泵的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)系統(tǒng)供水量，使供水系統(tǒng)管網(wǎng)中的壓力保持在給定壓力范圍內(nèi)；當(dāng)用水量很少時（如深夜），系統(tǒng)壓力長時間無變化，變頻器便進(jìn)入休眠狀態(tài)，水泵停止運行；用水量增加時，系統(tǒng)壓力降到一定值后，變頻器被自動喚醒開始工作，這樣既節(jié)約了能源，又減少了設(shè)備磨損。

以往的變頻恒壓供水系統(tǒng)在水壓高時，通常是采用停變頻泵，再將變頻器以工頻運行方式切換到正在以工頻運行的泵上進(jìn)行調(diào)節(jié)。這種切換的方式理論上要比直接切工頻的方式先進(jìn)，但其容易引起泵組的頻繁啟停，從而減少設(shè)備的使用壽命。而在本系統(tǒng)中，直接停工頻泵，同時由變頻器迅速調(diào)節(jié)，只要參數(shù)設(shè)置合適，即可實現(xiàn)泵組的無沖擊切換，使水壓過渡平穩(wěn)，有效的防止了水壓的大范圍波動及水壓太低時的短時缺水現(xiàn)象，提高了供水品質(zhì)。

結(jié)束語

在供水系統(tǒng)中采用變頻調(diào)速運行方式，系統(tǒng)可根據(jù)實際設(shè)定水壓自動調(diào)節(jié)水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速或加減泵，按實際需要隨意設(shè)定壓力給定值，根據(jù)壓差調(diào)整水泵的工作情況，實現(xiàn)恒壓供水，使給水泵始終在高效率下運行，在啟動時壓力波動小。使供水系統(tǒng)管網(wǎng)中的壓力保持在給定值，以求最大限度的節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)資，并使系統(tǒng)處于可靠運行的狀態(tài)，實現(xiàn)恒壓供水；減泵時采用“先啟先停”的切換方式，相對于“先啟后?！狈绞?，更能確保各泵使用平均以延長設(shè)備的使用壽命；壓力閉環(huán)控制，系統(tǒng)用水量任何變化均能使供水管網(wǎng)的服務(wù)壓力保持給定，大大提高了供水品質(zhì)；變頻器故障后仍能保障不間斷供水，同時實現(xiàn)故障消除后自啟動，具有一定的先進(jìn)性。目前該系統(tǒng)已投入使用，效果明顯。

參考文獻(xiàn)：

[1] 韓安榮。通用變頻器及其應(yīng)用。 機(jī)械工業(yè)出版社。2000

[2] 宗紅星。變頻器內(nèi)置PID功能在恒壓給水系統(tǒng)中的應(yīng)用。城鎮(zhèn)供水2006

變頻供水范文第5篇

【關(guān)鍵詞】變頻恒壓供水；變頻器；電氣控制

【中圖分類號】G444【文章標(biāo)識碼】C 【文章編號】1326-3587（2011）11-0046-03

水資源問題已經(jīng)成為中國21世紀(jì)的熱點問題，建設(shè)節(jié)約型社會，合理開發(fā)、節(jié)約利用和有效保護(hù)水資源是一項艱巨任務(wù)。

變頻調(diào)速技術(shù)是一種新型的、成熟的交流電機(jī)無級調(diào)速驅(qū)動技術(shù)，它以其獨特優(yōu)良的控制性被廣泛應(yīng)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)量的特殊需要，對恒壓供水壓力有著嚴(yán)格要求，變頻調(diào)速技術(shù)也得到了更加深入的應(yīng)用。

一、變頻恒壓變流量供水系統(tǒng)概述

用戶用水量一般是動態(tài)的，因此供水不足或供水過剩的情況時有發(fā)生。而用水和供水之間的不平衡集中反映在供水的壓力上，即用水多而供水少，則壓力低；用水少而供水多，則壓力大。保持供水壓力的恒定，可使供水和用水之間保持平衡，即用水多時供水也多，用水少時供水也少，從而提高了供水的質(zhì)量。以變頻調(diào)速為核心的智能供水控制系統(tǒng)取代了以往高位水箱和壓力罐等供水設(shè)備，實現(xiàn)水泵電動機(jī)無級調(diào)速，依據(jù)用水量的變化（實際上為供水管網(wǎng)的壓力變化）自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運行參數(shù)，在用水量發(fā)生變化時保持水壓恒定以滿足用水要求是當(dāng)今先進(jìn)、合理的節(jié)能型供水系統(tǒng)。

變頻恒壓變流量供水控制系統(tǒng)的基本控制策略是：采用電動機(jī)調(diào)速裝置與單片機(jī)、可編程控制器（PLC）或工業(yè)控制計算機(jī)（IPC）等控制單元構(gòu)成控制系統(tǒng)，進(jìn)行優(yōu)化控制泵組的調(diào)速運行并自動調(diào)整泵組的運行臺數(shù)，完成供水壓力的閉環(huán)控制，在管網(wǎng)流量變化時達(dá)到穩(wěn)定供水壓力和節(jié)約電能的目的。

系統(tǒng)的控制目標(biāo)是泵站總管的出水壓力，系統(tǒng)設(shè)定的給水壓力值與反饋的總管壓力實際值進(jìn)行比較，其差值輸入到控制單元的CPU運算處理后，發(fā)出控制指令，控制泵電動機(jī)的投運臺數(shù)和運行變量泵電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到給水總管壓力穩(wěn)定在設(shè)定的壓力值上。與以往高位水箱或壓力罐等供水設(shè)備相比較，變頻恒壓變流量供水系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：

一、變頻恒壓供水技術(shù)因采用變頻器改變電機(jī)的電源頻率而達(dá)到調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速從而改變水泵出口壓力，這種方式比靠調(diào)節(jié)閥門控制水泵出口壓力的方式具有節(jié)能效果顯著、降低管道阻力、大大減少截留損失的優(yōu)點。

由于變量泵工作在變頻運行狀態(tài)，當(dāng)其出口流量小于額定流量時，泵的運行轉(zhuǎn)速小于額定轉(zhuǎn)速，這樣就減少了軸承的磨損和發(fā)熱，延長了泵和電機(jī)的機(jī)械使用壽命，大大減少了設(shè)備的維護(hù)工作量和費用。

系統(tǒng)由于實現(xiàn)了全自動恒壓控制，無需專門的操作人員操作，大大降低了操作人員的勞動強(qiáng)度，節(jié)省了人力資源，同時大大提升了系統(tǒng)自動化控制和管理的水平。

每一臺水泵的啟動方式為軟啟動方式，按照變頻器設(shè)定的加減速時間進(jìn)行升降速避免了電機(jī)工頻啟動時的電流沖擊而造成的對電網(wǎng)的沖擊，同時也避免了電機(jī)突然加速致使泵產(chǎn)生“喘振”現(xiàn)象。

由于變量泵工作在變頻控制狀態(tài)，其運行轉(zhuǎn)速是由供水量所決定的，故系統(tǒng)在運行過程中可節(jié)約相當(dāng)可觀的電能，其經(jīng)濟(jì)效益是非常明顯的。由于全自動恒壓變流量供水控制系統(tǒng)節(jié)能效果顯著，因此系統(tǒng)投資回收期短（一般在18個月以下），而系統(tǒng)的長期收益和其帶來的社會效益也是非?？捎^的。

1、節(jié)能效果明顯：優(yōu)化的節(jié)能控制軟件，使水泵實現(xiàn)最大限度地節(jié)能運行；

2、節(jié)水特點突出：根據(jù)實際用水情況設(shè)定管網(wǎng)壓力，自動控制水泵出水量，減少了水的跑、漏現(xiàn)象；

3、運行安全可靠：由變頻器實現(xiàn)泵的軟起動，使水泵實現(xiàn)由工頻到變頻的無沖擊切換，防止管網(wǎng)沖擊、避免管網(wǎng)壓力超限，管道破裂。

4、具備聯(lián)網(wǎng)控制功能：采用全中文工控組態(tài)軟件，實時監(jiān)控各個站點，如電機(jī)的電壓、電流、工作頻率、管網(wǎng)壓力及流量等。并且能夠累積每個站點的用電量，累積每臺泵的出水量，同時提供各種形式的打印報表，以便分析統(tǒng)計。

5、控制靈活方便：分段供水，定時供水，手動選擇工作方式。

6、自我保護(hù)功能完善：如某臺泵出現(xiàn)故障，主動向上位機(jī)發(fā)出報警信息，同時啟動備用泵，以維持供水平衡。萬一自控系統(tǒng)出現(xiàn)故障，用戶可以直接操作手動系統(tǒng)，以保護(hù)供水。

供水泵站是水廠供水的主要設(shè)備，保證正常供水并達(dá)到節(jié)能目的是許多廠家關(guān)心的問題。根據(jù)目前某水廠的供水情況，供水系統(tǒng)分為兩個泵房，每個泵房設(shè)有兩臺供水泵，泵房之間存在一定的距離。鑒于現(xiàn)場情況，可采用“一拖二”變頻泵（一用一備）+兩臺工頻泵控制方式，即在同一泵房，采用一臺變頻器循環(huán)控制兩臺水泵，而另一泵房的兩臺水泵工作時直接工頻啟動運行，不再經(jīng)過變頻器啟動。

系統(tǒng)采用變頻模糊控制方式，根據(jù)管網(wǎng)供水壓力設(shè)定值與實時反饋值之差值大小，判斷當(dāng)前需啟動（或停止）大功率水泵還是小功率水泵，并控制運行泵的投入量以及自動調(diào)節(jié)變頻泵的轉(zhuǎn)速，以改變水泵流量，保證供水管網(wǎng)壓力始終穩(wěn)定在給定值附近，實現(xiàn)了變頻調(diào)速恒壓供水。

系統(tǒng)工作原理如上圖所示。

二、系統(tǒng)配置

控制系統(tǒng)組成：系統(tǒng)主要由一屏變頻控制柜、兩屏水泵電氣控制柜和一只壓力變送器組成。

變頻器控制柜由：一臺變頻調(diào)速器、一臺可編程控制器（PLC）、1塊模擬量輸入輸出模塊、1塊文本顯示器以及若干輔助部件等組成。變頻調(diào)速器用于調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)水的流量（水壓力）；可編程控制器是恒壓供水系統(tǒng)的控制中心，管網(wǎng)壓力經(jīng)壓力變送器將非電量信號轉(zhuǎn)換成4~20mA的標(biāo)準(zhǔn)電信號，輸入模擬模塊，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，由PLC對信號進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、分析，并輸出相應(yīng)的控制信號，實現(xiàn)系統(tǒng)的邏輯控制和功能切換；文本顯示器用于顯示變頻泵的運行頻率、系統(tǒng)的工作狀態(tài)、控制參數(shù)的設(shè)置、變頻泵定時輪換周期設(shè)置、每天不同時間段的供水壓力設(shè)置以及故障報警信息顯示等。

變頻控制電氣柜由：一個空氣開關(guān)、四個交流接觸器、兩個熱繼電器以及若干輔助部件等組成?？諝忾_關(guān)控制變頻柜的總電源；交流接觸器分為兩組，分別控制兩個水泵的變頻運行和工頻運行，每組中的兩個接觸器之間采用互鎖控制方式，以防止變頻輸出與工頻電源之間引起短路而損壞變頻器及相關(guān)設(shè)備。熱繼電器是在電機(jī)工頻運行時起保護(hù)電機(jī)作用。

工頻電氣控制柜由：一個空氣開關(guān)、六個交流接觸器、兩個熱繼電器以及若干輔助部件等組成?？諝忾_關(guān)控制電氣柜的總電源；交流接觸器分為兩組，采用Y-Δ啟動方式分別控制兩臺水泵的工頻運行；熱繼電器對電機(jī)起保護(hù)作用。

三、系統(tǒng)功能

1、系統(tǒng)設(shè)有手動和自動控制方式，并可實現(xiàn)無擾動切換。當(dāng)選擇手動方式時，可進(jìn)行人工任意啟動或停止水泵運行，變頻泵由人工調(diào)節(jié)運行轉(zhuǎn)速，以保障自動控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時可通過人工控制方式維持系統(tǒng)運行，保證連續(xù)供水。當(dāng)選擇自動方式時，只需人工按啟動按鍵，系統(tǒng)則自動根據(jù)水壓的變化調(diào)節(jié)變頻器的工作頻率，改變水泵的運行轉(zhuǎn)速和運行臺數(shù)，以到達(dá)供水壓力的恒定。輪換控制的設(shè)置，可以有效地防止因為某臺泵長期不用而發(fā)生的銹死現(xiàn)象，提高設(shè)備的綜合利用率，降低維護(hù)成本。

2、系統(tǒng)自動根據(jù)管網(wǎng)壓力的實時值與設(shè)定值之差值大小，選擇切換工頻泵。

3、具有按不同時間段設(shè)置不同的供水壓力功能，以達(dá)到最大節(jié)能效果。

4、具有故障報警功能，當(dāng)出現(xiàn)某一臺水泵故障跳閘時，系統(tǒng)自動將此泵停止，并發(fā)出故障報警，且記憶存儲故障不再使用直至故障清除，同時自動啟動備用泵，以保證供水的壓力穩(wěn)定性。

5、管網(wǎng)超壓或欠壓報警，以保護(hù)管網(wǎng)的安全和供水的正常運行。

6、具有通訊功能，可與上位機(jī)通訊，實現(xiàn)管控一體化。

四、系統(tǒng)控制流程（如圖）

五、結(jié)束語

通過變頻恒壓變流量供水控制，使供水管網(wǎng)絡(luò)的水壓穩(wěn)定，提高了供水的質(zhì)量和穩(wěn)定性；避免了供水管網(wǎng)水壓的一場增高造成的跑水漏水現(xiàn)象，避免水資源的浪費，降低維修成本；另外一方面，節(jié)能效果也十分顯著，一年左右即可收回采用變頻恒壓供水系統(tǒng)增加的投資。正是因為可編程控制器（PLC）與變頻器在恒壓供水系統(tǒng)中所擔(dān)任的重要角色，豐富了系統(tǒng)的控制功能，提高了系統(tǒng)的可靠性，該系統(tǒng)適合在城鄉(xiāng)居民生活小區(qū)，高層建筑生活用水，賓館、飯店的室內(nèi)外供水系統(tǒng)、各類型的自來水廠、供水站增壓系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、供熱和空調(diào)系統(tǒng)中的循環(huán)用水系統(tǒng)、傳統(tǒng)供水系統(tǒng)（氣壓、水塔、高位水箱供水）的改造、工業(yè)恒壓供水系統(tǒng)、消防用水系統(tǒng)、工業(yè)鍋爐補(bǔ)水系統(tǒng)、深井泵恒壓供水系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)排灌系統(tǒng)、園林噴灑系統(tǒng)、水井及藝術(shù)噴泉系統(tǒng)等多種場合推廣應(yīng)用。

【參考文獻(xiàn)】

1、阮友德，電氣控制與PLC實訓(xùn)教程［M］北京：人民郵電出版社

2、曹菁、洪雪峰，基于PLC和變頻器的恒壓供水系統(tǒng)研究［J］ 變頻器世界，2007（9）