【文章內容簡介】 各機組工作狀態(tài)實時顯示，便于操作、噪 音低、結構緊湊、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，給水壓力穩(wěn)定。系統(tǒng)采用內置 PID 的矢量變頻調速器、先進的可編程控制器等現代控制技術，對水泵機組進行閉環(huán)控制，確保壓力波動小、達到設 定壓力時間短、且可隨用水量的變化自動調節(jié)水泵轉速及工作水泵臺數，確保恒壓變量供水。 2） 技術先進。系統(tǒng)采用現代計算機數字控制技術和模塊化、標準化的設計，滿足多種本地和遠程聯(lián)網協(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。系統(tǒng)自動檢測瞬時水壓，并據此調節(jié)水泵的供水量，機組特性曲線接近管網損失特性曲線，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，減少了管網的泄露。此外由于系統(tǒng)無需高位水箱等設備，不但節(jié) 省了投資，而且無水質二次污染問題。 8 7） 經濟效益明顯。本系統(tǒng)還可以將生產、生活、消防等系統(tǒng)合為一體，投資省、占地少、經濟效益明顯。 、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)和農業(yè)排灌用給水站增壓系統(tǒng)。 3） 供熱、空調等循環(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 自動變頻調速供水控制系統(tǒng)采用專用供水控制器控制變頻調速 器，通過安裝在管網上的遠傳壓力表 （壓力傳感器）對水壓時時進行監(jiān)視并進行數據采樣 ，把 采集到的 水壓 數據 轉換成電信號，通過接口輸入控制器內置的 PID 控制器上， 然后與用戶設定的壓力值進行比較和運算，并將結果轉換為頻率調節(jié)信號送至變頻器。變頻器通過調節(jié)水泵電機的電源頻率；進而調整水泵的轉速。 當用戶用水量增大，管網壓力低于設定壓力時，變頻調速器的輸出頻率將增大，水泵轉速提高，供水量加大。當達到設定壓力時，水泵恒速運轉，使管網壓力穩(wěn)定在設定值上。反之當用戶用水量少，管網壓力高于設定壓力時，變頻調速器的輸出頻率將降低，水泵 轉速下降，供水量減少，使管網壓力穩(wěn)定在設定壓力，這樣反復循環(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)內用水量增加時變頻器自動調整增大水泵的轉速。當這臺泵工作頻率已達到 50Hz，而壓力還達不到設定值時，此時把這臺水泵轉為工頻下工作，變頻啟動另一臺泵，并調整水泵的轉 速，使供水量與用水量平衡，供水壓力穩(wěn)定在設定壓力。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)生產過程中，大量的開關量順序控制，它按照邏輯條件進行順序動作，并按照邏輯關系進行連鎖保護動作的控 制，及大量離散量的數據采集。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，美國數字公司研制出了基于集成電路和電子技術的控制裝置，首次采用程序化的手段應用于電氣控制，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、數字運算能力、人機接口能力和網絡能力得到大幅度提高， PLC 逐漸進入過程控制領域，在某些應用上取代了在過程控制領域處于統(tǒng)治地位的 DCS系統(tǒng)。 PLC 應用 PLC 具有通用性強、使用方便、適應面廣、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。這樣在對于I/O響應要求不高的場合， PLC 與繼電器控制裝置的處理結果上就沒有什么區(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） 風機、水泵適用 （ 2） 采用最適磁通控制方式 ,實現更高節(jié)能運行。 （ 3） 內置 PID,變頻器 /工頻切換和多泵循環(huán)運行功能。 （ 4） 柔性 PWM,實現更低噪音運行。 （ 5）