关于在生活小区中变频恒压供水控制系统的应用及系统应用分析.docVIP

一、 前言：一般规定城市管网的水压只保证六层以下楼房的用水，其余上部各层均须提升水压才能满足用水要求，以前大多采用传统的水塔，高位水箱，或气压罐式增压设备，但它们都必须由水泵以高出实际用水高度的压力来“提升“水量，恒压供水系统实现水泵电机无级调速。依据用水量的变化自动调节系统的运行参数，在用水量的变化时保持水压恒定，以满足用水要求，是当今最先时合理的节能型供水系统，实际应用中得到了很大的发展，随着电力、电子技术的飞速发展，变频器的功能也越来越强，充分利用变频器，PCL控制的各种功能，对应用恒压变频供水系统有着重要意义。广梅汕铁路职工宿舍生活小区在梅花路18号，是3栋十层楼的老居民楼共有住户一百二十多户，以往是通过传统的楼顶水池提供各户供水，由于楼龄日长，各部分公共设施失修保养，楼顶水池水质劣化，水中“红虫”（一种寄生虫）越来越多，让所有职工住户心中担忧。本人自2000年开始至2006年来一直在广梅汕铁路物业公司工程部，深知该生活小区供水问题的困扰。2003年建议公司实施设备改z造，应用变频恒压供水系统供水，经过一段时间的审批，公司最终采用了以开利泵业有限公司安装变频恒压供水系统，本人一直是该项目的参与者和项目跟进工作。二、正文1、 该系统装置采用欧姆龙可编程序控制器和ABB变频器为主要控制器件，PLC通过A/D，转换摸块采集压力传感器的输出信号。从监测供水压力及液面的高度,再由PLC控制变频器和接触器调节水泵的工作状态,使供水压力保持在一个恒定的压力范围,水泵系统由一台1.5KW的恒压泵和四台以变频器控制的5.5KW的水泵组成，根据不同用水量四台水泵循环变频运行，及工频运行等来恒定水压。系统通过设定参数。由触摸屏控制操作，根据变频显示，压力显示，欠压超时，水位报警指示，及上限保持压力，下限运行启动压力等来控制系统的运行，以妪姆龙可编程序控制器和变频器为核心控制输出，在水泵的出水泵管道上安装一个远传压力传感器，用于检测管道压力，并把出口压力变成0～5C或4～20mA的摸拟信号，送到PLC的A/D转换输入端，再经转换成数字信号控制PLC的输出，给定偏差值到变频器，以控制输出频率的大小，从而改变水泵的电机转速，达到控制管道压力恒定的目的。　　当实际管道压力小于给定压力时，变频器输出频率上升电机转速加快，管道压力开始升高；反之，变频器频率降低，电机转速减少，管道压力降低。如果上下调整多次，直到偏差值为零。这样实际压力围绕设定压力上下波动保持压力恒定。2、 系统的主线路组成： 3、 恒压供水系统的组成： (1)水泵电机：型号：Y 160M-4 额定功率：11KW 额定电压：380V 额定电流：22.6A 接法：△(2) PLC可编程序控制器：型号：OMRON SYSMAC CPM1AIN: 0CH 00～11　　　　OUT: 10CH 00～071CH 00～05　　　　　　　11CH 00～03(3)气压给水设备：型号：KLS-122/0.54 –Q3 最高工作压力：0.64MPa额定给水流量：32L/s 最低工作压力：0.54MPa额定功率：11KW 水泵扬程：64m　　　有效面积：50L(4)压力容器装置　隔膜气压罐：　设计压力： 1MPa最高工作压力：0.95MPa 型号： GB-150-98测验压力：125MPa(5)变频器：ABB-ACS400功率: 2.2KW-37KW(6)磁助式电接点压力传感器　型号：YX-100 AC 380 DC 220触头功率：30VA(7)供水压力传感器回路线路连接图　压力传感器和液面传感器都是通过各自的数显表供电，而且都为电流传感器，压力的不同和液位的不同会影响回路中的电流大小，压力传感器回路原理图如下图所示： 三、恒压供水系统的工作原理1、 恒压供水系统是通过PLC，变频器和继电器，将水泵的供水功率划分出不同的档位，通过压力传感器的偏差信号，根据用户的需求量，给定一个偏差信号值来控制PLC的输出至变频器来运行系统，达到恒压供水的目的。（如下图所示） 2、 整套设备的工作原理为：供水的压力通过采集传感器系统，再通过变频的A/D 转换摸块将设定值及采集偏差信号值同时经过PID控制进行比较，PID根据变频器的参数设置，进行数据处理，将处理结果以运行频率的形式进行输出。　PID控制摸块具有比较和差分的功能，供水的压力低于设定压力，变频器就会将运行频率升高，反测将降低，并且根据压力变化的快慢进行差分调节，以负作用为例：如果压力在上升接近设定值的过程中，上升速度过快，PID运算也会自动减少执行量，从而稳定压力。供水压力经PID调节后的输出量，通过交流接触器组进行，切换后输出给水泵的电动机，在水网中用水量增大时，会出一台“变频