恒压供水控制系统是在变频调速技术的发展之后逐渐发展起来的。变频器的功能主要限定在频率控制、升降速控制、正反转控制、起制动控制、变压变频比控制及各种保护功能。应用在变频恒压供水控制系统中,变频器仅作为执行机构,为了满足供水量大小需求不同时,保证管网压力恒定,需在变频器外部提供压力控制器和压力传感器,对压力进行闭环控制。从查阅的资料的情况来看,国外的恒压供水工程在设计时都采用一台变频器只带一台水泵机组的方式,几乎没有用一台变频器拖动多台水泵机组运行的情况,因而投资成本高。即1968年,丹麦的丹佛斯公司发明并生产变频器(丹佛斯是传动产品****供应商之一)后,随着变频技术的发展和变频恒压供水系统的稳定性、可靠性以及自动化程度高等方面的优点以及显著的节能效果被大家发现和认可后,国外许多生产变频器的厂家开始重视并推出具有恒压供水控制功能的变频器,像瑞士的ABB集团推出了HVAC变频技术,法国的施耐德公司推出了恒压供水基板,备有“变频泵固定方式”,“变频泵循坏方式”两种模式。
成都恒压供水
应用范围编辑
1、新建的住宅小区、别墅、写字楼、综合楼生活供水 。
2、高层建筑、消防用水、宾馆饭店等的生活供水。
3、气压给水,地面水池加压等传统供水系统改造。
4、各种锅炉冷水供水系统、锅炉热水。
5、自来水厂的中间加压泵站、自来水二次增压。
6、各工矿企业的生产、生活用水、管网稳压。
7、各种类型的循环水、冷却水供应系统。
8、自来水压力不能满足要求的生活、消防加压供水等。
变频恒压供水系统的特点
传统的供水方式普遍存在不同程度水力、电力资源的浪费;供水系统效率低、可靠性差、自动化程度不高等缺点,严重影响了居民的用水和工业系统中用水。目前的供水方式朝向节能、自动可靠的方向发展,变频调速技术以其显著的节能效果和稳定可靠的控制方式,在风机、水泵、空气压缩机、制冷压缩机等高能耗设备上广泛应用,特别是城乡工业用水的各级加压系统,居民生活用水的恒压供水系统中,变频调速水泵节能效果尤为**,其优越性表现在:一是节能显著;二是在开、停机时能减少电流对电网的冲击以及供水对管网系统的冲击;三是能减少水泵、电机自身的机械冲击损耗。
变频恒压供水系统能适用生活水、工业用水以及消防用水等多种场合的供水要求,该系统具有以下特点:
(1)变频恒压供水系统的控制对象是用户管网的水压,它是一个过程控制量,同其他一些过程控制量(如:温度、流量、浓度等)一样,对控制作用的响应具有滞后性。同时用于水泵转速控制的变频器也存在一定的滞后效应。
(2)变频调速恒压供水系统是一个线性系统。由于用户管网中有管阻、水锤等因素的存在,同时又水泵自身的一些固有特性,使水泵转速的变化与管网压力的变化成线性变化。
(3)变频调速恒压供水系统面向各种各样的供水系统具有广泛的通用性,而不同的供水系统管网结构、用水量和扬程等方面存在着较大的差异,因此其控制对象的模型具有很强的多变性。
(4)变频调速恒压供水系统的控制对象是时时变化的。由于系统中有定量泵的加入控制,而定量泵的控制(包括定量泵的停止和运行)是时时发生的,同时定量泵的运行状态直接影响供水系统的模型参数,使其不确定性地发生变化。
(5)当出现意外的情况(如突然停水、断电、泵、变频器或软启动器故障等)时,系统能根据泵及变频器或软启动器的状态,电网状况及水源水位,管网压力等工况点自动进行切换,保证管网内压力恒定。在故障发生时,执行的故障程序,保证在紧急情况下的仍能进行供水。
(1)执行机构
执行机构是由一组水泵组成,它们用于将水供入用户管网.通常这些水泵包括:
量泵:是由变频调速器控制、可以进行变频调整的水泵,用以根据用水量的变化改变电机的转速,以维持管网的水压恒定。
定量泵:水泵运行只在工频状态,速度恒定,它们用以在用水量而调速泵的大供水能力不足时,对供水量进行定量的补充.
(2)信号检测
在系统控制过程中,需要检测的信号包括自来水出水水压信号和报警信号: 水压信号:它反映的是用户管网的水压值,它是恒压供水控制系统的主要反馈信号。
报警信号:它反映系统是否正常运行,水泵电机是否过载、变频器是否有异常,该信号为开关量信号。
(3)控制系统
供水控制系统一般安装在供水系统柜中,包括供水控制器(PLC系统)、变频器和电控设备三个部分。
供水控制器:它是整个变频恒压控制系统的**。供水控制器直接对系统中的工况、压力、报警信号进行采集,对来自人机接口和通讯接口的数据信息进行分析、实施控制算法,得出对执行机构的控制方案,通过变频调速器和接触器对执行机构(即水泵)进行控制。
变频器:它是对水泵进行转速控制单元。变频器跟踪供水控制器送来的控制信号改变调速泵的运行频率,完成对调速泵的转速控制。
电控设备:它是由一组接触器、保护继电器、转换开关等电气元件组成。用于在供水控制器的控制下完成对水泵的切换等。
(4)人机界面
人机界面是人与机器进行信息交流的场所。通过人机界面,使用者可以更改设定压力,修改一些系统设定。
(5)通讯接口
通讯接口是本系统的一个重要组成部分,通过该接口,系统可以和组态软件以及其他的工业系统进行数据交换。
(6)报警装置
作为一个控制系统,报警是**的重要组成部分。由于本系统能适用于不同的供水领域,所以为了保证系统安全、可靠、平稳的运行,防止因电机过载、变频器报警、电网过动、供水水源中断、出水**压、泵站内溢水等等造成的故障,因此系统必须要对各种报警量实时反馈,由PLC判断报警类别,进行显示和保护动作控制,以免造成不必要的损失。
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