恒压供水操控体系的根本操控战略是:选用电动机调速设备与可编程操控器(PLC)构成操控体系,进行优化操控泵组的调速作业,并主动调整泵组的作业台数,完结供水压力的闭环操控,在管网流量改变时抵达安稳供水压力和节省电能的意图。体系的操控方针是泵站总管的出水压力,体系设定的给水压力值与反应的总管压力实践值进行比较,其差值输入CPU运算处理后,宣布操控指令,操控泵电动机的投运台数和作业变量泵电动机的转速,然后抵达给水总管压力安稳在设定的压力值上。跟着电力电子技能的开展,电力电子器件的理论研究和制作工艺水平的不断进步,电力电子器件在容量、耐压、特性和类型等方面得到了很大的开展。进入90年代电力电子器件向着大容量、高频率、呼应快、低损耗的方向开展。作为使用现代电力电子器件与微核算机技能有机结合的沟通变频调速设备,跟着产品的开发创新和推广使用,使得沟通异步电动机调速范畴产生一场巨大的技能革命。现在主动恒压供水体系使用的电动机调速设备均选用沟通变频技能,而体系的操控设备选用PLC操控器,因PLC不仅可完结泵组、阀门的逻辑操控,并可完结体系的数字PID调理功用,可对体系中的各种作业参数、操控点的实时监控,并完结体系作业工况的CRT画面显现、毛病报警及打印报表等功用。主动恒压供水体系具有规范的通讯接口,可与城市供水体系的上位机联网,完结城区供水体系的优化操控,为城市供水体系供给了现代化的调度、办理、监控及经济作业的手法。
操控计划
在住宅小区水厂的管网体系中,因为管网是关闭的,泵站供水的流量是由用户用水量决议的,泵站供水的压力以满意管网中压力最晦气点的压力丢失ΔP 和流量Q之间存在着如下联系: ΔP=KQ2;式中K—为系数设PL为压力最晦气点所需的最低压力,则泵站出口总管压力P应按下式联系供水,则可满意用户用水的要求压力值,又有最佳的节能作用。
P=PL+ΔP=PL+ KQ2;
因而供水体系的设定压力应该依据流量的改变而不断批改设定值,这种恒压供水技能称为变量恒压供水,即供水体系最晦气点的供水压力为恒值而泵站出口总管压力接连可调。典型的主动恒压供水体系的结构框图如图1所示;体系具有操控水泵出口总管压力安稳、变流量供水功用,体系经过设备在出水总管上的压力传感器、流量传感器,实时将压力、流量非电量信号转换为电信号,输入至可编程操控器(PLC)的输入模块,信号经CPU运算处理后与设定的信号进行比较运算,得出最佳的作业工况参数,由体系的输出模块输出逻辑操控指令和变频器的频率设定值,操控泵站投运水泵的台数及变量泵的作业工况,并完结对每台水泵依据CPU指令施行软发动、软切换及变频作业。体系可依据用户用水量的改变,主动承认泵组的水泵的循环作业,以进步体系的安稳性及供水的质量。
体系功用
该体系选用FR-500日本三菱变频器。该体系中具有功用:
1主动切换变频/工频作业功用
变频器供给三种不同的作业方法供用户挑选:
方法0:根本作业方法。变频器一直固定驱动一台泵并实时依据其输出频率:操控其他辅佐泵启停。即当变频器的输出频率抵达最大频率时发动一台辅佐泵工频作业、当变频器的输出频率抵达最小频率时则中止最终发动的辅佐泵。由此操控增减工频作业泵的台数。
方法1:替换方法,变频器一般固定驱动某台泵,并实时依据其输出频率,使辅佐泵工频作业,此方法与方法0不同之处在于若前一次泵发动的次序是泵1→泵2,当变频器输出中止时,下一次发动次序变为泵2→泵1。
方法2:直接方法。当启信号输入时变频器发动第一台泵当该泵抵达最高频率时,变频器将该泵切换到工频作业,变频器发动下一台泵变频作业,相反当泵中止条件成立时,先中止最早发动的泵。
2 PID的调理功用
由压力传感器反应的水压信号(4-20MA或-5V)直接送入PLC的A/D口(能够经过手持编程器),设定给定压力值,PID参数值,并经过PLC核算何故需切换泵的操作完结体系操控,体系参数在实践作业中调整,使体系操控呼应趋于完好。
3“休眠”功用
体系作业时经常会遇到用户用水量较小或不用水(如夜晚)状况,为了节能,该体系专用设置了能够使水泵暂停作业的“休眠”功用,当变频器频率输出低于其下限时,变频器中止作业,2#、3#泵不作业,水泵中止(处于休眠状况)。当水压持续升高时将中止1泵,当水压下降到必定值时将先发动变频器作业 2#泵或3#泵,当频率抵达必定值后将发动1#泵调理2#或3#泵的转速。
“休眠值”变频器输出的下限频率PR507设置。
“休眠承认时刻”用参数PR506设置,当变频器的输出频率低于休眠值的时刻如小于休眠时刻td时,即tdtn时变频器将进入休眠状况。“唤醒值”由供水压力下限发动,当供水压力低于下限值时由PLC宣布指令唤醒变频器作业。
经测验“休眠值”为10HZ。
“休眠承认时刻”td:20s
“唤醒值”70%
4通讯功用
该体系具有核算机的通讯功用,PLC变频器均供给有RS232或485接口PLC可选用西门子的S7-200核算机能够与一套或多套体系进行通讯,使用核算机一起能够监测:电流、电压、频率、转速、压力等也能够操控变频器的各类参数。
此外该体系还具有手动/主动操作,毛病报警,作业状况,电流,电压、频率状况显现缺水维护等功用。
作业特征
以三台水泵的恒压供水体系为例,体系在主动作业方法下,可编程操控器操控变频器软发动1#泵,此刻1#泵进入变频作业状况,其转速逐步升高,当供水量Q<1/3Qmax时(Qmax为三台水泵悉数工频作业时的最大流量),可编程操控器CPU依据依据供水量的改变主动调理1#泵的作业转速,以确保所需的供水压力。当用水量Q在1/3Qmax 当外供水量削减至1/3Qmax 5.体系经济效益剖析及体系长处 1经济效益剖析变量泵的功率N1、供水量Q1与泵转速n 1三者的联系如下式:
N1/Q1=(n 1/n)3 Q1/Q= n 1/n 式中Q—额外流量,Q1N—额外流量Q时的轴功率 n—水泵的额外转速因额外流量Q=100%时,n=100%,N=100%,若n 1=90%n时Q1=90%Q,N1=72.9%N,即可节电27.1%。若n 1=80%n时Q1=80%Q,N1=51.2%N,即可节电48.8%。
恒压供水操控体系的根本操控战略是:选用电动机调速设备与可编程操控器(PLC)构成操控体系,进行优化操控泵组的调速作业,并主动调整泵组的作业台数,完结供水压力的闭环操控,在管网流量改变时抵达安稳供水压力和节省电能的意图。体系的操控方针是泵站总管的出水压力,体系设定的给水压力值与反应的总管压力实践值进行比较,其差值输入CPU运算处理后,宣布操控指令,操控泵电动机的投运台数和作业变量泵电动机的转速,然后抵达给水总管压力安稳在设定的压力值上。跟着电力电子技能的开展,电力电子器件的理论研究和制作工艺水平的不断进步,电力电子器件在容量、耐压、特性和类型等方面得到了很大的开展。进入90年代电力电子器件向着大容量、高频率、呼应快、低损耗的方向开展。作为使用现代电力电子器件与微核算机技能有机结合的沟通变频调速设备,跟着产品的开发创新和推广使用,使得沟通异步电动机调速范畴产生一场巨大的技能革命。现在主动恒压供水体系使用的电动机调速设备均选用沟通变频技能,而体系的操控设备选用PLC操控器,因PLC不仅可完结泵组、阀门的逻辑操控,并可完结体系的数字PID调理功用,可对体系中的各种作业参数、操控点的实时监控,并完结体系作业工况的CRT画面显现、毛病报警及打印报表等功用。主动恒压供水体系具有规范的通讯接口,可与城市供水体系的上位机联网,完结城区供水体系的优化操控,为城市供水体系供给了现代化的调度、办理、监控及经济作业的手法。
操控计划
在住宅小区水厂的管网体系中,因为管网是关闭的,泵站供水的流量是由用户用水量决议的,泵站供水的压力以满意管网中压力最晦气点的压力丢失ΔP 和流量Q之间存在着如下联系: ΔP=KQ2;式中K—为系数设PL为压力最晦气点所需的最低压力,则泵站出口总管压力P应按下式联系供水,则可满意用户用水的要求压力值,又有最佳的节能作用。
P=PL+ΔP=PL+ KQ2;
因而供水体系的设定压力应该依据流量的改变而不断批改设定值,这种恒压供水技能称为变量恒压供水,即供水体系最晦气点的供水压力为恒值而泵站出口总管压力接连可调。典型的主动恒压供水体系的结构框图如图1所示;体系具有操控水泵出口总管压力安稳、变流量供水功用,体系经过设备在出水总管上的压力传感器、流量传感器,实时将压力、流量非电量信号转换为电信号,输入至可编程操控器(PLC)的输入模块,信号经CPU运算处理后与设定的信号进行比较运算,得出最佳的作业工况参数,由体系的输出模块输出逻辑操控指令和变频器的频率设定值,操控泵站投运水泵的台数及变量泵的作业工况,并完结对每台水泵依据CPU指令施行软发动、软切换及变频作业。体系可依据用户用水量的改变,主动承认泵组的水泵的循环作业,以进步体系的安稳性及供水的质量。
体系功用
该体系选用FR-500日本三菱变频器。该体系中具有功用:
1主动切换变频/工频作业功用
变频器供给三种不同的作业方法供用户挑选:
方法0:根本作业方法。变频器一直固定驱动一台泵并实时依据其输出频率:操控其他辅佐泵启停。即当变频器的输出频率抵达最大频率时发动一台辅佐泵工频作业、当变频器的输出频率抵达最小频率时则中止最终发动的辅佐泵。由此操控增减工频作业泵的台数。
方法1:替换方法,变频器一般固定驱动某台泵,并实时依据其输出频率,使辅佐泵工频作业,此方法与方法0不同之处在于若前一次泵发动的次序是泵1→泵2,当变频器输出中止时,下一次发动次序变为泵2→泵1。
方法2:直接方法。当启信号输入时变频器发动第一台泵当该泵抵达最高频率时,变频器将该泵切换到工频作业,变频器发动下一台泵变频作业,相反当泵中止条件成立时,先中止最早发动的泵。
2 PID的调理功用
由压力传感器反应的水压信号(4-20MA或-5V)直接送入PLC的A/D口(能够经过手持编程器),设定给定压力值,PID参数值,并经过PLC核算何故需切换泵的操作完结体系操控,体系参数在实践作业中调整,使体系操控呼应趋于完好。
3“休眠”功用
体系作业时经常会遇到用户用水量较小或不用水(如夜晚)状况,为了节能,该体系专用设置了能够使水泵暂停作业的“休眠”功用,当变频器频率输出低于其下限时,变频器中止作业,2#、3#泵不作业,水泵中止(处于休眠状况)。当水压持续升高时将中止1泵,当水压下降到必定值时将先发动变频器作业 2#泵或3#泵,当频率抵达必定值后将发动1#泵调理2#或3#泵的转速。
“休眠值”变频器输出的下限频率PR507设置。
“休眠承认时刻”用参数PR506设置,当变频器的输出频率低于休眠值的时刻如小于休眠时刻td时,即tdtn时变频器将进入休眠状况。“唤醒值”由供水压力下限发动,当供水压力低于下限值时由PLC宣布指令唤醒变频器作业。
经测验“休眠值”为10HZ。
“休眠承认时刻”td:20s
“唤醒值”70%
4通讯功用
该体系具有核算机的通讯功用,PLC变频器均供给有RS232或485接口PLC可选用西门子的S7-200核算机能够与一套或多套体系进行通讯,使用核算机一起能够监测:电流、电压、频率、转速、压力等也能够操控变频器的各类参数。
此外该体系还具有手动/主动操作,毛病报警,作业状况,电流,电压、频率状况显现缺水维护等功用。
作业特征
以三台水泵的恒压供水体系为例,体系在主动作业方法下,可编程操控器操控变频器软发动1#泵,此刻1#泵进入变频作业状况,其转速逐步升高,当供水量Q<1/3Qmax时(Qmax为三台水泵悉数工频作业时的最大流量),可编程操控器CPU依据依据供水量的改变主动调理1#泵的作业转速,以确保所需的供水压力。当用水量Q在1/3Qmax 当外供水量削减至1/3Qmax 5.体系经济效益剖析及体系长处 1经济效益剖析变量泵的功率N1、供水量Q1与泵转速n 1三者的联系如下式:
N1/Q1=(n 1/n)3 Q1/Q= n 1/n 式中Q—额外流量,Q1N—额外流量Q时的轴功率 n—水泵的额外转速因额外流量Q=100%时,n=100%,N=100%,若n 1=90%n时Q1=90%Q,N1=72.9%N,即可节电27.1%。若n 1=80%n时Q1=80%Q,N1=51.2%N,即可节电48.8%。