工控案例|PI500系列在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

一、概述

供水系統(tǒng)是國民生產(chǎn)生活中不可缺少的重要一環(huán)。傳統(tǒng)供水方式占地面積大，水質(zhì)易污染，基建投資多，而最主要的缺點是水壓不能保持恒定，導(dǎo)致部分設(shè)備不能正常工作。隨著變頻技術(shù)的日益成熟，變頻恒壓供水設(shè)備從根本上解決了這些問題。變頻恒壓供水技術(shù)先進(jìn)、水壓恒定、操作方便、運行可靠、節(jié)約電能、自動化程度高，變頻恒壓供水技術(shù)現(xiàn)已在各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。

        二、應(yīng)用范圍

◆ 新建的住宅小區(qū)、別墅、寫字樓、綜合樓生活供水

◆ 高層建筑、消防用水、高級賓館飯店等的生活供水。

◆ 自來水廠增壓系統(tǒng)，農(nóng)田灌溉、污水處理、人造噴泉

◆ 各種鍋爐冷水供水系統(tǒng)、鍋爐熱水。

◆ 自來水廠的中間加壓泵站、自來水二次增壓。

◆ 各工礦企業(yè)的生產(chǎn)、生活用水、管網(wǎng)穩(wěn)壓。

三、系統(tǒng)構(gòu)成

變頻恒壓供水設(shè)備主要由水泵機(jī)組、測壓穩(wěn)壓罐、壓力傳感器、變頻控制柜、相關(guān)閥門配件等組成。

普傳PI500系列變頻器，內(nèi)置PID控制器，在恒壓供水系統(tǒng)中，只需在用戶管網(wǎng)中配置一個的壓力傳感器（ 遠(yuǎn)傳壓力表或壓力傳送器 ），就能構(gòu)成一個壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)，將設(shè)定的壓力與管網(wǎng)回饋的實際壓力相比較，自動調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，從而改變水泵的轉(zhuǎn)速，以維持管網(wǎng)壓力的恒定。

四、產(chǎn)品特點

◆ 高效節(jié)能。與傳統(tǒng)供水方式相比變頻恒壓供水節(jié)能約 30%-60%。

◆ 設(shè)備占地面積小，投入少，運行效率高。

◆ 控制系統(tǒng)可手動/自動運行。

◆ 在線調(diào)整PID參數(shù)，具備睡眠與喚醒功能。

◆ 泵組及線路保護(hù)檢測報警，信號顯示等

五、一般原理

普傳PI500系列變頻器，內(nèi)置PID控制器，在恒壓供水系統(tǒng)中，只需在用戶管網(wǎng)中配置一個的壓力傳感器（ 遠(yuǎn)傳壓力表或壓力傳送器 ），就能構(gòu)成一個壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)。

在變頻器恒壓供水系統(tǒng)中，安裝在供水管網(wǎng)上的壓力傳感器不間斷地采集管網(wǎng)壓力數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的電信號傳輸至變頻器，PLD調(diào)節(jié)器將接受到的信號（測量值）與預(yù)先設(shè)定的壓力值（給定值）進(jìn)行邏輯運算，并將運算的結(jié)果轉(zhuǎn)換為頻率調(diào)節(jié)信號，進(jìn)而調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速。當(dāng)用水量增大管網(wǎng)壓力下降時（測量值低于給定值），PID調(diào)節(jié)器使變頻器輸出頻率升高，水泵轉(zhuǎn)速也隨之加快。當(dāng)用水量減小管網(wǎng)壓力上升時（測量值高于給定值），PID調(diào)節(jié)器是、使變頻器輸出頻率下降，水泵轉(zhuǎn)速也隨之減慢。從而維持管網(wǎng)壓力的基本恒定。

六、安裝調(diào)試

按照說明書，將變頻器與空氣開關(guān)、電機(jī)、起停開關(guān)、壓力傳感器等部件進(jìn)行連接。變頻器和電動機(jī)要可靠接地，認(rèn)真檢查接線是否正確。特別是輸出輸入線絕對不能接反。壓力傳感器等信號線必須使用多芯*線，以保證信號在傳輸中不受干擾。各種動力線與信號線必須分開敷設(shè)，以防信號串?dāng)_。

壓力表選用YTZ-150型電位器式遠(yuǎn)程壓力表，安裝在水泵的出水管上，該壓力表適用于一般的環(huán)境場所，既可直觀測出壓力值，又可以輸出相應(yīng)的電信號，壓力表有紅、黃、藍(lán)三根引出線。紅線接變頻器+10V, 藍(lán)線接變頻器GND, 黃線接變頻器AI1.

壓力表電氣技術(shù)參數(shù)：

電阻滿量程：400Ω（藍(lán)線-紅線），零壓力起始電阻值：≤20Ω （黃線-藍(lán)線），滿量程壓力上限電阻值：≤360Ω（黃線-紅線）。 接線端外加電壓：10V（藍(lán)線-紅線）

所有的線路連接完畢后，對照相關(guān)的說明仔細(xì)檢查核對無誤后，即可對設(shè)備進(jìn)行調(diào)試。

合上空氣開關(guān)，給變頻器上電，以較低頻率運行電機(jī)，檢查水泵的轉(zhuǎn)向，若反向，改變電機(jī)相序。

變頻恒壓運行：

合上運行開關(guān)，變頻器運行指示燈亮，輸出頻率根據(jù)管路的壓力從0.0Hz到達(dá)相應(yīng)的頻率后，并隨著用水情況自動調(diào)節(jié)，保證出水口壓力恒定為設(shè)定的壓力。增大E2.01的參數(shù)設(shè)定值，出水口的壓力增加，減小E2.01的參數(shù)設(shè)定值，出水口的壓力降低。

七、參數(shù)設(shè)置

 

變頻器運行參數(shù)的設(shè)定：

注：一般情況下，請設(shè)置喚醒頻率大于等于休眠頻率。設(shè)定喚醒頻率和休眠頻率均為 0.00Hz，則休眠和喚醒功能無效。在啟用休眠功能時，若頻率源使用 PID，則休眠狀態(tài) PID 是否運算，受功能碼 E2.27 的影響，此時必須選擇 PID 停機(jī)時運算（E2.27=1）。

E2.01 鍵盤給定信號值參數(shù)計算方法： E2.01=設(shè)定壓力/壓力表滿量程壓力*100％， 例如：壓力表滿量程是 1.0Mpa，假如要求管網(wǎng)壓力恒定在 0.5Mpa，那么 E2.01 參數(shù)的設(shè)定值就是 50

八、注意事項

◆ 水泵不允許超出額定轉(zhuǎn)速以及低于一定速度運行，超速會引起軸承、管網(wǎng)等機(jī)械損壞、低于一定速度時水泵的效率會快速下降。因此，變頻器要設(shè)置合適的上限、下限運行頻率。

◆ 恒壓供水切換，當(dāng)電機(jī)工頻控制時，必需裝上合適的熱繼電器以保護(hù)電機(jī)。

◆ 電機(jī)側(cè)的工頻旁路與變頻器輸出之間應(yīng)使用帶有機(jī)械聯(lián)鎖裝置的交流接觸器，并在電氣控制回路上進(jìn)行邏輯互鎖，以防止工頻電源與變頻器輸出之間引起短路而損壞變頻器及相關(guān)設(shè)備。

◆ 電機(jī)所連接的工頻電源的相序應(yīng)與變頻器輸出的相序一致，為防止電機(jī)反轉(zhuǎn)事故，請確認(rèn)相序后運行。

◆ 在進(jìn)行變頻器控制信號接線時，請把其同動力線分離，也不要配置在同一配線管內(nèi)，否則有可能產(chǎn)生誤動作。壓力設(shè)定信號線與壓力反饋信號線必須采用*線。