【文章內(nèi)容簡介】 現(xiàn)代工礦企業(yè)、城鎮(zhèn)居民和高層建筑對新型給水系統(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)，對水泵機(jī)組進(jìn)行閉環(huán)控制，確保壓力波動小、達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)間短、且可隨用水量的變化自動調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速及工作水泵臺數(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、自動操作方式，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、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)自動檢測瞬時(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。由于變頻器對電機(jī)實(shí)行的是循環(huán)軟啟動控制，啟動平穩(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。 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，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，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)變頻器自動調(diào)整增大水泵的轉(zhuǎn)速。當(dāng)這臺泵工作頻率已達(dá)到50Hz，而壓力還達(dá)不到設(shè)定值時(shí)，此時(shí)把這臺水泵轉(zhuǎn)為工頻下工作，變頻啟動另一臺泵，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)再通過變頻器起動第二臺水泵。一般情況下一臺水泵能夠滿足供水需要。第二臺水泵一般只作為另一臺泵的備用（當(dāng)其中一臺水泵發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)將自動啟動備用泵代替故障水泵）。調(diào)速供水控制系統(tǒng)工作原理方框圖第三章 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)行順序動作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動作的控制，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或電氣控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。1968年美國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)、編程簡單等特點(diǎn)。PLC在工業(yè)自動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))不會立即動作，必須等掃描到該觸點(diǎn)時(shí)才會動作。 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)。這樣在對于I/O響應(yīng)要求不高的場合，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)啟動順序功能圖 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18KWb) 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)要求選用四臺三菱FRF500系列變頻器，其中兩個(gè)為FRF54018KCH，另外兩個(gè)則選擇FRF54015KCH，這樣就保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定，即使有一臺變頻器壞了，另外的一臺也能用上，且小區(qū)內(nèi)不用停止供水，所以也便于日常的停機(jī)維護(hù)！使機(jī)械的壽命達(dá)到最大值 FRF500的具體參數(shù)