【導讀】供水工程往往成為高層建筑或工礦企業(yè)和小型企業(yè)中最重要的基礎設施之一。都能提供足夠的水量、平穩(wěn)的水壓、合格的水質(zhì)是對給水系統(tǒng)提出的基本要求。單元，配合接觸器，PID調(diào)節(jié)器，壓力傳感器，干簧管等構(gòu)成了變頻供水的智能控制系統(tǒng)。持恒壓的前提下達到控制流量的目的。充分發(fā)揮了變頻調(diào)速的優(yōu)勢，具有高效節(jié)能，自動控。制，性能穩(wěn)定的優(yōu)點。

　　

【正文】 KA7，會控制正在運行的電動機停機。 儀表 顯示 變頻器上外接數(shù)字顯示儀表可以顯示頻率值 壓力值在調(diào)節(jié)器上可以顯示，可顯示給定值和當前值。 共 35 頁 第 19 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 控制電路圖 共 35 頁 第 20 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 相關(guān)控制功能實現(xiàn) ① 自動平穩(wěn)切換，恒壓控制 共 35 頁 第 21 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 主水管網(wǎng)壓力傳感器的壓力信號 4~20mA 送給數(shù)字 PID 控制器，控制器根據(jù)壓力設定值與實際檢測值進行 PID 運算，并給出信號直接控制變頻器的轉(zhuǎn)速以使管網(wǎng)的壓力穩(wěn)定。 ② 由于采用 繼電接觸式 控制的壓力自動控制，可以實現(xiàn)無人遠程操作 ③ 由于系統(tǒng)采用閉環(huán)恒壓控制，電機在滿足主水很容易網(wǎng)的壓力的前提下，節(jié)能效果顯著 ； ④ 通過采用變頻器控制，可在不同季節(jié)、節(jié)假日、日夜及上下班等全面調(diào)控水量 共 35 頁 第 22 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第三章 設備選型 變頻器選型 變頻器選擇水泵風機專用變頻器，本設計本著經(jīng)濟的原則選擇，選擇國產(chǎn)深圳易能電氣的 EDS2020 系列變頻器，它具有優(yōu)質(zhì)的軟硬件平臺，方便快捷的操作模式，完善的輔助控制功能，強大的控制功能。 電機功率為 11KW，電 源供電為三相 380V，水泵專用變頻器，故查產(chǎn)品手冊選擇變頻器EDS20204T0110P/B,此變頻器具有外接頻率表顯示端口 D0，可以用接觸器來控制變頻器的起停，用 PWD 正轉(zhuǎn) /停止端口實現(xiàn)。 水泵電機的選擇 供水系統(tǒng)的水泵用離心泵比較合適， ISW 型 0 臥式清水離心泵，供輸送清水及物理化學性質(zhì)類似于清水的其它液體之用，適用于工業(yè)和城市給排水、高層建筑增壓送水、園林噴灌、消防增壓、遠距離輸送、暖通制冷循環(huán)、浴室等冷暖水循環(huán)增壓 。所以在這里選擇上海滬工的臥式離心泵。 以最大用水工況選擇水泵功率。 要求的最大流量是 55立方米 /小時，揚程 68 米 所需功率計算公式， tghvP /?? ， 其中 ? 為水的密度， g 為重力加速度， h 為揚程， t 用來換算單位， 1 小時 =3600 秒。 kwP 55*68**10* 3 ?? 一共有三臺水泵，用總需功率平均下來 ①可以使變頻器的容量變小， ②可輪流工作。kwkwp ?? ，三臺泵選擇一樣的容量但要考慮效率，水泵電機的效率一般在 50%左右，還有揚程至少要達到 68 米， 流量要達到平均水平 20立方米 /小時，最后查產(chǎn)品手冊選擇得出 上滬電機 ISW50— 250（ I） A，流量達 立方米 /小時，揚程 70 米，效率 50%,電機功率11kw,重量為 170kg。 接觸器 繼續(xù)本著節(jié)約成本的原則，接觸器，繼電器，斷路器等低壓控制器件都選擇國產(chǎn)天水二一三電器有限責任公司的產(chǎn)品。 共 35 頁 第 23 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 水泵的負載屬于 AC3 類的負載， GSC30995 AC 接觸器較適合，它主要用于交流 50HZ，額定工作電壓至 660V，在 AC3 使用類別下額定工作電壓為 380V 時額定工作電流為 995A的電 路中，供遠距離接通和分段電路及頻繁啟動，控制交流電動機。 電動機的額定功率為 11kw, eNN IUP ?c os3? ，所以 AIe 8 0*8 6 *7 3 1 1 0 0 0 ??,電機的額定電流為 ，接觸器的額定工作電流要大于電機的額定電流，通過被控制電機的功率和額定電流確定接觸器選擇 GSC325 20， GSC325 本身包含三個主觸點，一個常開輔助觸點，一個常閉輔助觸點，而根據(jù)控制線路圖可知 KM1 KM2 KM3 的輔助觸點需要三個常開，一個常閉，于是需要加裝輔助觸頭組，現(xiàn)選擇 F320d1 觸 頭組，它有兩個 NO。 KM2 KM4 KM63的輔助觸點需要 5 常開， 3 常閉，所以加裝兩組輔助觸頭組， F320d1 觸 頭組裝在側(cè)面和F322d觸頭組裝在上方。 原件外形和尺寸如下 繼電器 ,1 熱繼電器 天水的 JRS4dR系列熱過載繼電器適用于交流 50HZ/60HZ，額定絕緣電壓 690V，額定工作電壓至 660V，電流 ，用作交流電動機的過載和斷相保護之用。 由熱元件的額定電流調(diào)節(jié)范圍選定調(diào)節(jié)范圍在 1725A 之間的 JRS425 322 dR, 即額定工作電流為 25A 原件外形和尺寸如下 時間繼電器 GSTR1E 系列電子式時間繼電器是一種新穎的時間繼電器，它除了具有延時精度高，延時范圍寬等特點。選擇 GS TB1A22 E/MK，控制電壓 220V ,卡軌式安裝。 KT0 和 KT4 整定通電延時時間 5S， KT1,KT2,KT3 整定通電延時時間 2S。 共 35 頁 第 24 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 中間繼電器 天水的 JZC3E系列接觸器式繼電器，適用于交流 50HZ，電壓至 380V 或直流電壓至 220V的控制電路中，做控制各種電磁線圈，放大或傳輸 信號之用，繼電器一側(cè)可方便地加裝輔助鋤頭組選 JZC3E F3。 根據(jù)常開常閉觸點的數(shù)目選擇 KA1 到 KA3 需要 2NO,1NC； KA4 到 KA6 需要 1NO， 1NC； KA81 需要 NO； KA11 到 KA13 需要 1NO KA15 和 KA16 需要 2NO，故都選擇 JZC331E，三常開一常閉。 KA9,KA10 需要 4NO,故選擇 JZC340EZ。 KA17,KA18 需要 2NO2NC，故選擇 JZC322E。 KA14 需要 4NC,而 NC最多只有 2 個，故選擇 JZC322E 并添加輔助觸頭 F302E（ 2個 NC）。 KA7 需要 3NO， 2NC，故選擇 JZC331E，然后再添加輔助觸頭 F302E（ 2 個 NC）。 低壓斷路器 裝置式斷路器有一絕緣塑料外殼，內(nèi)裝觸點系統(tǒng)，滅弧室及脫扣器等，可手動或電動合閘，有較高的分段能力和動穩(wěn)定性，有較完善的選擇性保護功能，廣泛用于配電線路中。 選用 DZ20 系列塑料外殼式斷路器，適用于交流 50HZ 或 60HZ，額定絕緣電壓為 660V，額定工作電壓 380V 及以下或直流額定工作電壓 220V 及以下，額定電流至 225A 的電路中，一般作為配電和保護電動機用。在正常情況下，斷路器可以分 別作為線路的不頻繁轉(zhuǎn)換機電動機的不頻繁啟動之用。其中配電用斷路器在配電網(wǎng)絡中用來分配電能和線路及電源設備的過載，短路及欠電壓保護。保護電動機用斷路器，在配電網(wǎng)絡中用作鼠龍型電動機的運轉(zhuǎn)中分斷及電動機的過載，短路和欠電壓保護。 共 35 頁 第 25 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 系統(tǒng)一共用 5 個斷路器，其中 3 個用于三臺電機的保護， 1個用于總電路的保護，對于三臺電機，電機的額定電流為 ， 過載保護電流 Idz=KkIn（ Kk=~） ,低壓斷路器的瞬時過電流脫扣器的整定電流 Idz=（ 10~12） Ie，所以 Idz 為 ,選擇 DZ20 255 對于總電路的保護，選擇 DZX2/4800/3。 對于控制電路，選擇 2 級保護的斷路器， GSB2C25/2P。 級間配合：（下級整定值大于上級整定值的 50%~60%，線路的過載保護一般作為下級線路過電流保護的后備保護） 所選斷路器高 402，寬 109，厚 142。 壓力變送器 選用昌暉儀表的 SWPT20X 經(jīng)濟型壓力變送器。采用國際先進水平的進口陶瓷壓阻傳感器，配合高精度電子元件經(jīng)嚴格的工業(yè)過程裝配而成。具有優(yōu)異的技術(shù)性能，穩(wěn)定性高，測量精度高。 最后選擇 SWPTX20 R1FA5E5R 陶瓷壓阻變送 器 ,測量范圍為 0~，工作電壓直流24V，選擇的調(diào)節(jié)器可以給壓力變送器提供工作電源。不用再添加電源。 外形尺寸 120*60*100mm，由于有 PID 調(diào)節(jié)器供電， 壓力變送器可不加外加電源 。 調(diào)節(jié)器 XSC9 系列 30 段可編程 PID 控制器。該控制器基于我公司產(chǎn)品序列中的 XSC5 系列智能PID 調(diào)節(jié)儀，其操作、接線方式與 XSC5 兼容。對于停機啟動具有專門的處理程序。同時還可以根據(jù)不同的啟動狀態(tài)，設置不同的啟動方式。面板上顯示信息豐富，可以通過面板上的快捷鍵直接確定程序曲線的運行、暫停和終止。目前， XSC9 系列 30 段可編程序控制器提供16080 ， 80160 ， 9696 ， 9648 ， 4896 五種尺寸，具有 3 點報警，多種輸入、輸出信號，可選變送、通訊、外供電功能。 外供電電壓有 12V 和 24V，給壓力變送器供電。 干簧管 當水位液位達到下限，如果繼續(xù)抽水則地下水箱水枯竭，產(chǎn)正干抽現(xiàn)象，對水泵造成損壞，所以在設定的液位下限處放置一浮子式磁性開關(guān)，即干簧管式水位開關(guān)。 當水位處于不同高度時，浮標和磁環(huán)也隨水位變化，于是磁環(huán)磁場作用于干簧節(jié)電而使之動作，從而實現(xiàn)對水位的控制。適當調(diào)整 限位環(huán)即可改變上下限干簧節(jié)點的距離，從而實現(xiàn)了對不同水位的自動控制。 選擇 FQS3,一點式，具有一常開節(jié)點，所需電源電壓交流 220V。 電壓表 共 35 頁 第 26 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊