【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，系統(tǒng)壓力、流量、 各機(jī)組工作狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示，便于操作、噪音低、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高、不僅高效節(jié)能（年節(jié)電率 20%35%左右）、投資收回快并且使用年限長(zhǎng)，完全滿足用戶對(duì)供水所需壓力的要求，而且大大地減少生活用水的二次污染現(xiàn)象。 該系統(tǒng)完全可以取代傳統(tǒng)的水塔、高位水箱和氣壓罐等給水方式。與傳統(tǒng)的給水方式相比，該系統(tǒng)不但滿足了現(xiàn)代工礦企業(yè)、城鎮(zhèn)居民和高層建筑對(duì)新型給水系統(tǒng)的要求，同時(shí)還具備如下特點(diǎn)： 、系統(tǒng)特點(diǎn) 1） 流量連續(xù)可調(diào)，給水壓力穩(wěn)定。系統(tǒng)采用內(nèi)置 PID 的矢量變頻調(diào)速器、先進(jìn)的可編程控制器等現(xiàn)代控制技術(shù)，對(duì)水泵機(jī)組 進(jìn)行閉環(huán)控制，確保壓力波動(dòng)小、達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)間短、且可隨用水量的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速及工作水泵臺(tái)數(shù)，確保恒壓變量供水。 2） 技術(shù)先進(jìn)。系統(tǒng)采用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)和模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)，滿足多種本地和遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，系統(tǒng)的可擴(kuò)展性強(qiáng)。 3） 功能齊全。系統(tǒng)具有手動(dòng)、自動(dòng)操作方式，系統(tǒng)壓力、電機(jī)電流、電機(jī)頻率和電機(jī)累計(jì)運(yùn)行千瓦時(shí) LED顯示，變頻器、電機(jī)工況與故障指示及防誤操作等功能。 4） 安全可靠。系統(tǒng)具有輸入電源缺相、不平恒、過壓、過流、過載、短路、電機(jī)過熱、飛速啟動(dòng)、斷水及低水 位停機(jī)等完善的安全保護(hù)功能，有效的提高了給水成套設(shè)備的安全可靠性。該系統(tǒng)還配有完善的故障自診斷、故障檢修手動(dòng)工作方式等功能，使維修工作十分輕松快捷。 5） 抗干擾能力強(qiáng)。由于控制回路與負(fù)載回路之間是通過中間繼電器實(shí)現(xiàn)電隔離和信號(hào)耦合的，因此系統(tǒng)的抗干擾能力強(qiáng)。 6） 節(jié)約能源、節(jié)省投資、提高水質(zhì)。系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)瞬時(shí)水壓，并據(jù)此調(diào)節(jié)水泵的供水量，機(jī)組特性曲線接近管網(wǎng)損失特性曲線，節(jié)能效果顯著。由于變頻器對(duì)電機(jī)實(shí)行的是循環(huán)軟啟動(dòng)控制，啟動(dòng)平穩(wěn)無沖擊，提高了電機(jī)、水泵和管道等的壽命，減少了管網(wǎng)的泄露。此 外由于系統(tǒng)無需高位水箱等設(shè)備，不但節(jié)省了投資，而且無水質(zhì)二次污染問題。 8 7） 經(jīng)濟(jì)效益明顯。本系統(tǒng)還可以將生產(chǎn)、生活、消防等系統(tǒng)合為一體，投資省、占地少、經(jīng)濟(jì)效益明顯。 、本 系統(tǒng)適用范圍 1） 城鄉(xiāng)居民生活小區(qū)、高層建筑、賓館、飯店的生產(chǎn)生活用水和消防用水。 2） 各種類型的自來水廠、工業(yè)用水、工業(yè)鍋爐定壓補(bǔ)水系統(tǒng)、深井泵恒壓給水系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)排灌用給水站增壓系統(tǒng)。 3） 供熱、空調(diào)等循環(huán)用水系統(tǒng)。 4） 舊有給水系統(tǒng)（氣壓、水塔、高位水箱給水）的改造。 、 工作原理 全 自動(dòng)變頻調(diào)速供水控 制系統(tǒng)采用專用供水控制器控制變頻調(diào)速器，通過安裝在管網(wǎng)上的遠(yuǎn)傳壓力表 （壓力傳感器）對(duì)水壓時(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)視并進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣 ，把 采集到的 水壓 數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過接口輸入控制器內(nèi)置的 PID 控制器上， 然后與用戶設(shè)定的壓力值進(jìn)行比較和運(yùn)算，并將結(jié)果轉(zhuǎn)換為頻率調(diào)節(jié)信號(hào)送至變頻器。變頻器通過調(diào)節(jié)水泵電機(jī)的電源頻率；進(jìn)而調(diào)整水泵的轉(zhuǎn)速。 當(dāng)用戶用水量增大，管網(wǎng)壓力低于設(shè)定壓力時(shí)，變頻調(diào)速器的輸出頻率將增大，水泵轉(zhuǎn)速提高，供水量加大。當(dāng)達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)，水泵恒速運(yùn)轉(zhuǎn)，使管網(wǎng)壓力穩(wěn)定在設(shè)定值上。反之當(dāng)用戶用水量少，管網(wǎng)壓力高于設(shè)定壓力 時(shí)，變頻調(diào)速器的輸出頻率將降低，水泵轉(zhuǎn)速下降，供水量減少，使管網(wǎng)壓力穩(wěn)定在設(shè)定壓力，這樣反復(fù)循環(huán)就達(dá)到了恒壓變量供水的目的。 對(duì)于高區(qū)供水的水位，我 采用歐姆龍公司生產(chǎn)的水位控制器來保證高區(qū)水箱的供水量；采用浮球閥控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié)四個(gè)不同高區(qū)水箱水位的平衡問題。 本系統(tǒng)水泵設(shè)為一主一備（二臺(tái)泵），當(dāng)本區(qū)生活用水量處于低峰期時(shí)，變頻器通過傳感器傳給的信號(hào)，給水泵電機(jī)一個(gè)合適的頻率。當(dāng)區(qū)內(nèi)用水量增加時(shí)變頻器自動(dòng)調(diào)整增大水泵的轉(zhuǎn)速。當(dāng)這臺(tái)泵工作頻率已達(dá)到 50Hz，而壓力還達(dá)不到設(shè)定值時(shí)，此時(shí)把這臺(tái)水泵轉(zhuǎn)為工頻下工 作，變頻啟動(dòng)另一臺(tái)泵，并調(diào)整水泵的轉(zhuǎn)速，使供水量與用水量平衡，供水壓力穩(wěn)定在設(shè)定壓力。當(dāng)這臺(tái)水泵已在 50Hz 下工作，還不能滿足供水的需要，此時(shí)再通過變頻器起動(dòng)第二臺(tái)水泵。一般情況下一臺(tái)水泵能夠滿足供水需要。第二臺(tái)水泵一般只作為另一臺(tái)泵的備用（當(dāng)其中一臺(tái)水泵發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)啟動(dòng)備用泵代替故障水泵）。 9 調(diào)速供水控制系統(tǒng)工作原理方框圖 10 第三 章 PLC 控制系統(tǒng) PLC 的發(fā)展歷程 在工業(yè)生產(chǎn)過程中，大量的開關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作 ，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過氣動(dòng)或電氣控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。 1968 年美國(guó) GM（通用汽車）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國(guó)數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，稱 Programmable Controller（ PC）。 上世紀(jì) 80 年代至 90 年代中期，是 PLC 發(fā)展最快的時(shí)期，年增長(zhǎng)率一直保持為30~40%。在這時(shí)期， PLC 在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高， PLC 逐漸進(jìn)入過程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的 DCS系統(tǒng)。 PLC 應(yīng)用 PLC 具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。 PLC 在工業(yè)自動(dòng)化控制特別是順序控制中的地位，在可預(yù)見的將來，是無法取代的。 PLC原理 PLC 的 CPU 則采用順序邏輯掃描用戶程序的 運(yùn)行方式，即如果一個(gè)輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開，該線圈的所有觸點(diǎn) (包括其常開或常閉觸點(diǎn) )不會(huì)立即動(dòng)作，必須等掃描到該觸點(diǎn)時(shí)才會(huì)動(dòng)作。 為了消除二者之間由于運(yùn)行方式不同而造成的差異，考慮到繼電器控制裝置各類觸點(diǎn)的動(dòng)作時(shí)間一般在 100ms 以上，而 PLC 掃描用戶程序的時(shí)間一般均小于 100ms，因此， PLC 采用了一種不同于一般微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)行方式 掃描技術(shù)。這樣在對(duì)于I/O響應(yīng)要求不高的場(chǎng)合， PLC 與繼電器控制裝置的處理結(jié)果上就沒有什么區(qū)別了 電機(jī)啟動(dòng)順序功能圖 11 PLC的選擇 本設(shè)計(jì)需要用 4 入 5 出 I/O 接口 ，因此我們采用 FX1S14MR001（ 8點(diǎn)輸入 / 6 點(diǎn)繼電器出 ），足以滿足要求，而且可支持以后擴(kuò)展，價(jià)格適中。 PLC梯形圖 12 第四章 變頻器的選用 變頻器的要求 a) 功率必須分別達(dá)到 12KW 和 18KW b) 滿足調(diào)速需求 c) 要求工作穩(wěn)定， d) 電耗低 e) 價(jià)格適中 FRF500 功能范圍 （ 3 相 380V,FRF540（ L）系列） （ 1） 風(fēng)機(jī)、水泵適用 （ 2） 采用最適磁通控制方式 ,實(shí)現(xiàn)更高節(jié)能運(yùn)行。 （ 3） 內(nèi)置 PID,變頻器 /工頻切換和多泵循環(huán)運(yùn)行功能。 （ 4） 柔性 PWM,實(shí)現(xiàn)更低噪音運(yùn)行。 （ 5） 內(nèi)置 RS485 通信口 變頻器的選擇 根據(jù) 本設(shè)計(jì)