簡(jiǎn)單的變頻器的恒壓供水方案
發(fā)布時(shí)間:2014-09-29 10:01:36瀏覽次數(shù):1943
核心提示:1.引言隨著變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)生活用水質(zhì)量的提高,變頻恒壓供水系統(tǒng)取代了傳統(tǒng)的供水系統(tǒng),已普遍用于居民用水系統(tǒng)。目前,國(guó)內(nèi)大多數(shù)企業(yè)仍使用傳統(tǒng)恒壓泵進(jìn)行切換加壓的供水方式,水壓不穩(wěn),而且造成能...
1.引言
隨著變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)生活用水質(zhì)量的提高,變頻恒壓供水系統(tǒng)取代了傳統(tǒng)的供水系統(tǒng),已普遍用于居民用水系統(tǒng)。目前,國(guó)內(nèi)大多數(shù)企業(yè)仍使用傳統(tǒng)恒壓泵進(jìn)行切換加壓的供水方式,水壓不穩(wěn),而且造成能源浪費(fèi)。所以,開發(fā)可靠性高,價(jià)格優(yōu)廉、控制性能好的恒壓供水系統(tǒng)具有很高的實(shí)用價(jià)值。變頻恒壓供水方式與過(guò)去水塔或高位水箱以及氣壓供水方式相比,不論是設(shè)備的投資,運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性,還是系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、自動(dòng)化程度等方面都具有無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì),而且具有節(jié)能效果。目前變頻恒壓供水系統(tǒng)正向著高可靠性、全數(shù)字化微機(jī)控制、多品種系列化的方向發(fā)展。本文采用PLC和變頻器實(shí)現(xiàn)恒壓供水控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。水壓波動(dòng)小,運(yùn)行平穩(wěn)。是當(dāng)今先進(jìn)合理的節(jié)能供水系統(tǒng)。
2.變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理
系統(tǒng)采用兩水泵進(jìn)行供水,系統(tǒng)由變頻器控制水泵將水直接加壓或減壓送至管網(wǎng)出口,根據(jù)測(cè)得的管網(wǎng)出口處的壓力,由壓力傳感器將壓力信號(hào)送入PID調(diào)節(jié)器,PID調(diào)節(jié)器根據(jù)壓力設(shè)定值與壓力實(shí)際值的偏差,對(duì)壓力進(jìn)行PID調(diào)節(jié),輸出頻率給定信號(hào)IRF(4~20mA)給變頻器,變頻器根據(jù)頻率給定信號(hào)IRF控制水泵的轉(zhuǎn)速,并在PID調(diào)節(jié)器上設(shè)定壓力的上下限,PID將此信號(hào)送入PLC控制器,從而實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)水泵之間的工頻、變頻的切換。其系統(tǒng)原理圖如圖1所示。
3.恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1 主電路設(shè)計(jì)
系統(tǒng)采用手動(dòng)和自動(dòng)兩種控制方式,PLC首先使主水泵變頻啟動(dòng),壓力傳感器將母管壓力反饋給PLC,與預(yù)先設(shè)定的給定壓力比較,通過(guò)PID運(yùn)算,調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率,以維持水壓恒定。若用水量大到1臺(tái)水泵全速運(yùn)行也不能達(dá)到給定壓力時(shí),PLC將該水泵由變頻運(yùn)行投入到工頻運(yùn)行,同時(shí)將另一臺(tái)水泵投入到變頻運(yùn)行,增加管網(wǎng)供水量以保證壓力穩(wěn)定。當(dāng)用水量減少時(shí),PLC首先將工頻運(yùn)行的泵停掉,減少供水量,整個(gè)系統(tǒng)保證變頻運(yùn)行時(shí)只有1臺(tái)泵變頻恒壓供水。系統(tǒng)采用變頻泵循環(huán)方式,以“先開先關(guān)”順序關(guān)泵,既保證了系統(tǒng)有備用泵,又有效的防止備用泵長(zhǎng)期不用出現(xiàn)“繡死”現(xiàn)象。系統(tǒng)主電路圖如圖2所示。
3.2 控制電路設(shè)計(jì)
控制電路如下圖3所示,SB1控制系統(tǒng)的啟動(dòng),SB2控制系統(tǒng)的停止,當(dāng)水泵出現(xiàn)過(guò)載時(shí),A5燈亮。當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障時(shí),A6燈亮。A1、A2分別為泵1的變頻、工頻運(yùn)行指示燈,A3、A4分別為泵2的變頻、工頻運(yùn)行指示燈。
其PLC控制器的I/O點(diǎn)數(shù)分配如表1所示
4.PLC控制流程圖設(shè)計(jì)
根據(jù)恒壓供水操作要求,PLC控制系統(tǒng)要隨時(shí)監(jiān)控自來(lái)水以及供水口的情況來(lái)決定是否要起動(dòng)水泵,PLC控制程序設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是接收各種外部開關(guān)量信號(hào)的輸入,判斷當(dāng)前的供水狀態(tài)、輸出信號(hào)去控制繼電器、接觸器、等的動(dòng)作,進(jìn)而調(diào)整水泵的運(yùn)行。PLC和變頻器是本系統(tǒng)的核心部分,系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵取決于PLC程序的合理性和可行性以及變頻器參數(shù)的設(shè)定。本系統(tǒng)采用手動(dòng)或自動(dòng)兩種工作方式,系統(tǒng)啟動(dòng)后,泵1首先進(jìn)人變頻運(yùn)行,當(dāng)檢測(cè)到壓力上限信號(hào)時(shí),變頻泵切換為工頻,啟動(dòng)另一臺(tái)泵變頻運(yùn)行,當(dāng)檢測(cè)到壓力下限信號(hào)時(shí),工頻泵切除,僅變?yōu)樽冾l泵工作,系統(tǒng)設(shè)計(jì)程序流程圖如圖4所示。
5.結(jié)論
由于變頻器具有軟啟動(dòng)的功能,消除了啟動(dòng)大電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊,從而延長(zhǎng)泵的使用壽命。實(shí)際運(yùn)行情況證明了本系統(tǒng)具有可靠性高、自動(dòng)化程度高、便于維護(hù)和高節(jié)能性等特點(diǎn),具有很大的應(yīng)用價(jià)值,可廣泛應(yīng)用于工業(yè)供水、生活供水、消防供水、集中供熱等供水系統(tǒng)。
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