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、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)換為標準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,進而調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速。當用水量增大管網(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、起停開關(guān)、壓力傳感器等部件進行連接。變頻器和電動機要可靠接地,認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屏蔽線,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),以防信號串擾。
壓力表選用YTZ-150型電位器式遠程壓力表,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。
壓力表電氣技術(shù)參數(shù):
電阻滿量程:400Ω(藍線-紅線),零壓力起始電阻值:≤20Ω (黃線-藍線),滿量程壓力上限電阻值:≤360Ω(黃線-紅線)。 接線端外加電壓:10V(藍線-紅線)
壓力表有紅、黃、藍三根引出線。紅線接變頻器+10V, 藍線接變頻器GND, 黃線接變頻器AI1
通常電流型的壓力變送器都是二線制的,如果用變頻器的24V電源,需要COM端子與GND端子連起來。變頻器24V接壓力變送器的正端,壓力變送器的負端接變頻器的AI1端子(即電流模擬量輸入端請將控制板AI1跳線改到電流位置)。
所有的線路連接完畢后,對照相關(guān)的說明仔細檢查核對無誤后,即可對設(shè)備進行調(diào)試。
合上空氣開關(guān),給變頻器上電,以較低頻率運行電機,檢查水泵的轉(zhuǎn)向,若反向,改變電機相序。
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
注:一般情況下,設(shè)置喚醒頻率要大于等于休眠頻率。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。如果不會計算給定壓力百分比,也可以采用一個笨辦法,就是啟動變頻器,同時觀察監(jiān)視功能組里面d0.16的數(shù)值和遠傳壓力表指針的數(shù)值,當遠傳壓力表到達用戶要求的壓力后,此時d0.16顯示的數(shù)值就是E2.01需要設(shè)定的數(shù)值。
八、多泵供水
以上是一拖一單泵恒壓供水系統(tǒng),如果用水量很大,單泵供水系統(tǒng)無法滿足用戶的需求,就要采用多泵恒壓供水系統(tǒng)。
多泵恒壓供水主電路圖見下圖:
泵恒壓供水系統(tǒng)控制電路見下圖:
接觸器KM2、KM4、用于變頻器輸出,接觸器KM1、KM3用于工頻輸出,分別接到水泵
M1和M2,變頻器可以對任何一臺水泵進行恒壓控制。空氣開關(guān)(QL)是當電動機過載時自動將電動機從電網(wǎng)中斷開,熱繼電器(FR)是利用電流的熱效應(yīng)原理工作的保護電路,它在電路中用作電動機的過載保護。
◆加泵過程
首先由M1在變頻控制的情況下工作。當用水量增大、水壓下降,變頻器輸出頻率上升到50Hz時水壓仍然不足,經(jīng)過短暫的延時,將M1切換為工頻工作,同時變頻器的輸出頻率迅速降低為0,然后使M2投入變頻運行,使水壓恒定在設(shè)定值上。()
◆減泵過程
當用水量減少、水壓上升、恒壓供水控制器接收到下限頻率到達信號,延時一定時間后,接觸器KM1失電復(fù)位,水泵M1脫離工頻電源停止運行。變頻器驅(qū)動水泵M2繼續(xù)運行,水壓穩(wěn)定在設(shè)定值上。
注意:如果電機功率很大,在變頻向工頻切換的過程中,假如兩者相位不對,切換電流會很大,有時達到額定電流的幾倍以上,甚至造成電網(wǎng)跳閘,不能正常工作。這時就應(yīng)該考慮同步軟切換的方式。
九、恒壓供水控制器
VC-3200型控制器端子接線圖
操作面板指示及參數(shù)設(shè)定說明
1. 面板及按鍵:
PV窗口為測量值顯示窗口,SV窗口為設(shè)定值顯示窗口。"S"鍵為參數(shù)設(shè)定鍵,"▲"和"▼"為兩個數(shù)字加減鍵,在參數(shù)設(shè)定狀態(tài),"M"鍵和"
2. 工作狀態(tài)指示燈
三個泵工作狀態(tài)指示燈P1、P2、P3表示三臺泵,當指示燈為綠色時表示對應(yīng)泵工作在變頻方式,當指示燈為紅色時,表示對應(yīng)泵工作在工頻方式。當工作在第二壓力(消防壓力)狀態(tài)時,AL指示燈顯示綠色;當缺水(停機)端子接通時,AL指示燈顯示紅色,同時控制器所有輸出控制都停止,直到缺水(停機)狀態(tài)解除,控制器重新開始工作。OUT為備用指示燈。
3. 參數(shù)的設(shè)定
正常運行狀態(tài)下,按住"S"鍵3秒,當顯示窗口顯示“-.-.- -.-.-”時松開"S"鍵,進入?yún)?shù)設(shè)定狀態(tài),此時PV窗口顯示參數(shù)項P00,SV窗口顯示當前參數(shù)項的值。"M"鍵或" "鍵為參數(shù)項翻頁鍵,用來顯示不同的設(shè)定參數(shù)項;按"▲"或"▼"鍵改變當前參數(shù)項的值,改變后的值將被自動存儲在儀表的存儲器中。當參數(shù)設(shè)定完成后,再按一下"S"鍵,儀表將返回正常工作狀態(tài)下。此時如果P00=18,按"▲"和"▼"鍵將直接改變當前的壓力設(shè)定值(P01的設(shè)定值)。在第二壓力(消防)開關(guān)(DI1與CM2)閉合時,SV窗口顯示的是第二設(shè)定壓力。按"▲"和"▼"鍵將直接改變當前的第二設(shè)定壓力值,第二壓力也可以在P02中設(shè)定。
十、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,當電機工頻控制時,必需裝上合適的熱繼電器以保護電機。
◆ 電機側(cè)的工頻旁路與變頻器輸出之間應(yīng)使用帶有機械聯(lián)鎖裝置的交流接觸器,并在電氣控制回路上進行邏輯互鎖,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,為防止電機反轉(zhuǎn)事故,請確認相序后運行。
◆ 在進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屏蔽線。