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          變頻器在恒壓供水控制系統的應用


          變頻器在恒壓供水控制系統的應用

          前言:

          一般規定城市管網的水壓只保證6層以下樓房的用水,其余上部各層均須 “提升”水壓才能滿足用水要求。以前大多采用傳統的水塔、高位水箱,或氣壓罐式增壓設備,但它們都必須由水泵以高出實際用水高度的壓力來“提升”水量,其結果增大了水泵的軸功率和能量損耗。
          自從通用變頻器問世以來,變頻調速技術在各個領域得到了廣泛的應用。變頻調速恒壓供水設備以其節能、安全、高品質的供水質量等優點,使我國供水行業的技術裝備水平從90年代初開始經歷了一次飛躍。恒壓供水調速系統實現水泵電機無級調速,依據用水量的變化自動調節系統的運行參數,在用水量的變化自動調節系統的運行參數,在用水量發生變化時保持水壓恒定以滿足用水要求,是當今最先進、合理的節能型供水系統。在實際應用中得到了很大的發展。隨著電力電子技術的飛速發展,變頻器的功能也越來越強。充分利用變頻器內置的各種功能,對合理設計變頻調速恒壓供水設備,降低成本,保證產品質量等方面有著非常重要的意義。

          一、變頻恒壓供水系統的構成及原理

          變頻恒壓供水控制系統通過測到的管網壓力,經變頻器的內置PID調節器運算后,調節輸出頻率,實現管網的恒壓供水。變頻器的頻率超限信號(一般可作為管網壓力極限信號)可適時通知PLC進行變頻泵邏輯切換。為防止水錘現象的產生,泵的啟停將聯動其出口閥門。
          系統工作原理間圖如下所示。假設整個系統由四臺水泵,一臺變頻器,一臺PLC和一個壓力變送器及若干輔助部件構成。各部分功能如下:安裝于供水管道上的壓力變送器將管網壓力轉換成1—5伏的電信號;變頻調速器用于調節水泵轉速以調節流量;PLC用于邏輯切換。
          此外,上述系統還配備了外圍輔助電路,以保障自動控制系統出現故障時可通過人工調節方式維持系統運行,保證連續生產。

          二、設備選型說明

          變頻恒壓供水系統主要由變頻控制柜、壓力傳感器、水泵等組成。變頻控制柜由斷路器、變頻器、接觸器、中間繼電器、PLC等組成。

          1. 供水系統選用原則

          (1)蓄水池容量應大于每小時最大供水量。

          (2)水泵揚程應大于實際供水高度。

          (3)水泵流量總和應大于實際最大供水量。

          (4)變頻控制柜選型:

          用戶可根據供水量和供水高度確定水泵型號及臺數,然后對控制柜進行選型。

          2. 變頻器

          根據工藝要求,配用變頻器。

          3. 可編程序控制器

          PLC建議采用西門子S7-200型。SIMATIC S7-200 可編程序控制器是模塊化中小型PLC系統,能滿足中等性能要求的應用;大范圍的各種功能模塊可以非常好的滿足和適應自動控制任務,各種單獨的模塊廣泛組合以用于擴展;簡單實用的分散式結構和多界面網絡能力,使得應用十分靈活;方便用戶和簡易的無風扇設計;當控制任務增加時,可以自由擴展;大范圍的集成功能使得它的功能非常強勁。
          多種的性能遞增的CPU和豐富的且帶有許多方便功能的I/O擴展模塊,使用戶可以完全根據實際應用選擇合適的模塊。當任務規模擴大,可隨時使用附加模塊對PLC進行擴展。

          三.應用范圍

          1. 該系統既可用于生產、生活用水,亦可用于熱水供應,恒壓噴淋等系統。

          a. 可廣泛用于工業企業、生活、生產供水系統及企業自備并改造工程,自來水廠、生活小區及消防供水系統。

          b. 可用于各種場合的恒壓、變壓、冷卻水和循環供水系統。

          c. 可用于污水泵站、污水處理及污水提升系統。

          d. 可用于農業排灌、園林噴淋、水景和音樂噴泉系統。

          e. 可用于賓館、大型公共建筑供水及消防系統。



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