1变给定调节的变频调速供水控制系统.pdfVIP

2014年11月 安阳工学院学报 Nov.2014 第13卷第6期（总第72期） JournalofAnyangInstituteofTechnology Vol.13No.6（Gen.No.72） 变给定调节的变频调速供水控制系统 郭荣祥 ，辛 琰 ，刘爱平 ，王建华1 1 2 3 （1.内蒙古科技大学信息工程学院，内蒙古包头014010；2.内蒙古巴彦淖尔市乌拉特前旗水务局，内蒙古 巴彦淖尔014400；3.包头红日电气控制有限公司，内蒙古包头014010） 摘 要:针对目前农村集中供水采用变频器驱动时PID调节器只有一个给定值的情况，提出了分时段改变调节器压力 给定值的控制方法，从而实现分时段多级恒压供水控制。给出了相应的电气主电路及控制电路原理图，设置了变频器的相 关参数。实际运行表明，在满足供水要求的同时，系统渗漏减少，可靠性更高、更节能。 关键词:集中供水；PID调节；变频器；分时段；多级恒压供水 中图分类号：TM921.51 文献标志码：A 文章编号：1673-2928（2014）06-0039-03 小型农村自来水供水系统多采用定时分时段 水量的大小如何变化都一直保持恒压的供水方式 变频调速恒压控制的供水方式，既可满足用户的 对小型供水系统尚可，对大中型供水系统存在如 供水要求，又节约电能、降低运行成本，还可减少 前所述的问题。因此根据用水量的变化情况进行 故障率，减少维护费用，文献[1]已作介绍。对于用 分时段变压力控制可克服上述缺点。一种低成本 水范围较大的农村自来水供水系统，短时供水往 的做法是采用时控开关，根据一天中用水量的变 往难以满足要求，需采取白天供水的长时间段供 化按时间段进行变压力控制。比如，在早晨、中 水方式。而用户用水量存在高峰低峰时间段，在 午、晚上的用水高峰期，水流量较大，管网阻力大，把 早晨、中午及晚上做饭时间段及家里忙碌时，人畜 压力设定值提高，在夜间休息时段停止供水，在其他 饮用水较多，用水量呈现高峰，在上午、下午及夜 时段，水流量较小，管网阻力小，降低压力设定值，满 间，用水量往往较少，特别是夜间，无需供水也可 足用水要求即可。变压力给定的方法是，利用时控 满足要求。用水量较大时，由于供水管路阻力的 开关的输出触点去驱动继电器，按照设定的时间段 原因，距离供水厂较近的水用户往往能够满足要 控制继电器常开常闭触点的通断，从而改变PID调 求，而距离供水厂较远的水用户则供水压力偏低， 节器的给定值，实现变供水压力控制。 用水相对困难。如果增大供水压力使得在用水高 2供水泵电气主电路 峰期间满足了距离供水厂较远的水用户，则在用 水低峰时，距离供水厂较近的水用户水压又太高， 增加了管网渗漏和故障率。因此根据用水量高低 峰时间段采取变压力控制既可满足供水要求，又 可减少管网渗漏和降低故障率。本文介绍了分时 段控制供水压力的方法。 1分时段控制原理 变频调速供水系统一般采用一台变频器控制 多台水泵的方式，利用变频器内部的PID调节功能 或外加PID调节器进行闭环控制，压力测量采用压 力变送器或电阻远传压力表，因电阻远传压力表 价格低廉、易于采购，应用相对较多。一般在水泵 组的出口总管上测量压力作为压力反馈信号。无 论是用水高峰还是低谷，总是保持总管压力恒定， 通过调节变频器的输出频率进而改变水泵电机的 图1 供水泵电气主电路 转速和水泵台数来实现。其具体实现方法许多资 本文以两用一备的三台供水泵供水方式为例 料都有介绍，读者可参阅文献[2-4]。这种无论用 进行介绍。供水泵电气主电路如图1所示。图中 收稿日期：2014-04-08 作者简介：郭荣祥（1963-），男，内蒙古和林人，内蒙古科技大学副教授，研究方向：电力电子及运动控制、工业过程控制。 40 安阳工学院 2014年 QS为总进线空气开关，QS1、QS2、QS3为三台水泵 的运行状态及内部PID参数。每台供水泵的起停 工频运行电路空气开关，QS4为变频器进线空气开 通过操作相应按钮完