【文章內(nèi)容簡介】 各機組工作狀態(tài)實時顯示，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，完全滿足用戶對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)居民和高層建筑對新型給水系統(tǒng)的要求，同時還具備如下特點： 、系統(tǒng)特點 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、先進的可編程控制器等現(xiàn)代控制技術(shù)，對水泵機組進行閉環(huán)控制，確保壓力波動小、達到設(shè) 定壓力時間短、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。系統(tǒng)采用現(xiàn)代計算機數(shù)字控制技術(shù)和模塊化、標準化的設(shè)計，滿足多種本地和遠程聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，系統(tǒng)的可擴展性強。 3） 功能齊全。系統(tǒng)具有手動、自動操作方式，系統(tǒng)壓力、電機電流、電機頻率和電機累計運行千瓦時 LED顯示，變頻器、電機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、電機過熱、飛速啟動、斷水及低水位停機等完善的安全保護功能，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。由于控制回路與負載回路之間是通過中間繼電器實現(xiàn)電隔離和信號耦合的，因此系統(tǒng)的抗干擾能力強。 6） 節(jié)約能源、節(jié)省投資、提高水質(zhì)。系統(tǒng)自動檢測瞬時水壓，并據(jù)此調(diào)節(jié)水泵的供水量，機組特性曲線接近管網(wǎng)損失特性曲線，節(jié)能效果顯著。由于變頻器對電機實行的是循環(huán)軟啟動控制，啟動平穩(wěn)無沖擊，提高了電機、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)上的遠傳壓力表 （壓力傳感器）對水壓時時進行監(jiān)視并進行數(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)定的壓力值進行比較和運算，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)水泵電機的電源頻率；進而調(diào)整水泵的轉(zhuǎn)速。 當用戶用水量增大，管網(wǎng)壓力低于設(shè)定壓力時，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。當達到設(shè)定壓力時，水泵恒速運轉(zhuǎn)，使管網(wǎng)壓力穩(wěn)定在設(shè)定值上。反之當用戶用水量少，管網(wǎng)壓力高于設(shè)定壓力時，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），當本區(qū)生活用水量處于低峰期時，變頻器通過傳感器傳給的信號，給水泵電機一個合適的頻率。當區(qū)內(nèi)用水量增加時變頻器自動調(diào)整增大水泵的轉(zhuǎn)速。當這臺泵工作頻率已達到 50Hz，而壓力還達不到設(shè)定值時，此時把這臺水泵轉(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。當這臺水泵已在 50Hz 下工作，還不能滿足供水的需要，此時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（當其中一臺水泵發(fā)生故障時，系統(tǒng)將自動啟動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，它按照邏輯條件進行順序動作，并按照邏輯關(guān)系進行連鎖保護動作的控 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 80 年代至 90 年代中期，是 PLC 發(fā)展最快的時期， 年增長率一直保持為30~40%。在這時期， PLC 在處理模擬量能力、數(shù)字運算能力、人機接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高， PLC 逐漸進入過程控制領(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、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點。 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行方式，即如果一個輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開，該 線圈的所有觸點 (包括其常開或常閉觸點 )不會立即動作，必須等掃描到該觸點時才會動作。 為了消除二者之間由于運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的動作時間一般在 100ms 以上，而 PLC 掃描用戶程序的時間一般均小于 100ms，因此， PLC 采用了一種不同于一般微型計算機的運行方式 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 電機啟動順序功能圖 11 PLC的選擇 本設(shè)計需要用 4 入 5 出 I/O 接口，因此我們采用 FX1S14MR001（ 8點輸入 / 6 點繼電器出），足以滿足要求，而且可支持以后擴展，價格適中。 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) 價格適中 FRF500 功能范圍 （ 3 相 380V,FRF540（ L）系列） （ 1） 風(fēng)機、水泵適用 （ 2） 采用最適磁通控制方式 ,實現(xiàn)更高節(jié)能運行。 （ 3） 內(nèi)置 PID,變頻器 /工頻切換和多泵循環(huán)運行功能。 （ 4） 柔性 PWM,實現(xiàn)更低噪音運行。 （ 5）