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变频器在无负压恒压供水上的应用

栏目: 暖通制冷

发表时间: 2017年11月7日

引言

无负压恒压供水方式是在恒压供水设备上发展起来的,利用原有自来水管网压力进行高效节能供水的一种二次加压方式。因此,其对系统的自动化控制水平及稳定性提出了更高要求。本文拟介绍一种基于美世乐无负压恒压供水专用变频器的系统控制方案,系统包含了无负压恒压供水控制器单元和变频驱动单元,可配置灵活最多6台水泵供水控制,操作简单,供水压力稳定,具有极高的自动化程度及可靠性。还可组成具有无线远程和现场双通道监控的便捷、高效的监控系统。

一、工艺介绍

无负压恒压供水系统主要由无负压调节罐、加压水泵、隔膜膨胀罐、智能控制系统(电控柜)等组成,主要构成如下图1所示。


图1

其主要工作原理是:自来水管网的水直接进入调节罐,罐内的空气从真空消除器内排出,待水充满后,真空消除器自动关闭。当自来水能够满足用水压力及水量要求时,设备通过旁通止回阀向用水管网直接供水;当自来水管网的压力不能满足用水要求时,系统通过压力传感器给出启泵信号启动水泵运行。
水泵供水时,若自来水管网的水量大于水泵流量,系统保持正常供水;用水高峰时,若自来水管网水量小于水泵流量时,调节罐内的水作为补充水源仍能正常供水,此时,空气由真空消除器进入调节罐,消除了自来水管网的负压,用水高峰期过后,系统恢复正常的状态。若自来水管网停水而导致调节罐内的水位不断下降,液位探测器给出水泵停机信号以保护水泵机组。

二、系统方案

针对无负压恒压供水系统的控制及工艺需求,包含了触摸屏、工业PC、S380变频器、水泵、现场仪器仪表等智能程度高处理速度快的设备,控制系统方案主要构成如图2所示:


图2

1.系统运行、监控数据既可以使用工业触摸屏进行本地操作,也可使用工业PC进行无线GPRS远程操作,通过标配的RS2和RS3接口可同时进行远程/本地操作;
2.通过检测进水口压力以调节进水口电池阀的开度,进而控制进水口的压力;
3.通过实时检测出水口的压力,系统自动计算所需投入水泵的个数及运行频率,以保证用户用水压力的恒定,同时系统的输出功率最小。
系统实现流程如下图3所示:

图3

三、方案特点

1.可根据负载自由配置2~6台泵,自由配置各泵属性,适用不同的现场;
2.可根据灵活选择供水工作方式,全面满足不同供水系统的控制需求;
3.进出水口均采用一主一备双通道模拟量信号接口,最大限度保证系统正常运行;
4.系统自动化程度高,供水压力稳定,同时可实现系统各水泵的定时轮换控制,使各泵工作时间均衡,提高平均使用寿命;
5.系统控制模式可最大化的利用管网的压力,具有睡眠和唤醒功能,节能效果显著;
6.可配置无线远程监控软件和触摸屏监控界面,组成具有无线远程和现场双通道监控的便捷、高效的供水监控系统;
7.具有各种故障保护及故障自恢复功能,保证系统运行的稳定可靠;
8.包含有工作日、休息日、特殊时段多种定时供水轮循功能;
9.包含电池和时钟芯片,全面记录系统运行状态和故障状态;
10.分级功能参数,多级密码权限,避免参数误操作,通过设置运行限制时间,有效保证厂家的控制权限。

四、系统电气图

系统接线原理如下图4所示:


主要调试参数:

五、结束语

本文介绍了一种基于变频器的无负压恒压供水控制系统方案,只需通过简单的参数设置和外围电路设计,便可满足不同无负压恒压供水系统的控制需求。该方案的自动化程度高,供水压力稳定,可靠性强,节能效果显著,系统运行稳定。目前已成功的应用于多个无负压恒压供水的控制系统中。