恒压供水自动控制系统  一、系统说明基于PLC和变频器的恒压（或恒压变流量） 供水技术，相对于传统的技术而言具有节能 效益明显、控制和保护功能完善、可实现机组的软启动软停机、输入电压范围宽、电磁冲击小、 泵机运行组合切换灵活方便等优越性，目前广泛 应用于水厂送水泵站、二次加压站、工业锅炉给水、 小区和高楼供水、其它工业供水等领域。 变频恒压供水控制系统的基本原理：变频恒压供水控制系统通过测到的管网压力，经变频器的内置PID调节器运算后，调节输出频率，实现管网的恒压供水。变频器的频率超限信号（一般可作为管网压力极限信号）可适时通知PLC进行变频泵逻辑切换。为防止水锤现象的产生，泵的启停将联动其出口阀门。　　系统工作原理图如下所示。假设整个系统由四台水泵，一台变频器，一台PLC和一个压力变送器及若干辅助部件构成。各部分功能如下：安装于供水管道上的压力变送器将管网压力转换成1—5伏的电信号；变频调速器用于调节水泵转速以调节流量；PLC用于逻辑切换。 此外，上述系统还配备了外围辅助电路，以保障自动控制系统出现故障时可通过人工调节方式维持系统运行，保证连续生产。二、设备选型说明　　变频恒压供水系统主要由变频控制柜、压力传感器、水泵等组成。变频控制柜由断路器、变频器、接触器、中间继电器、等组成。1.、供水系统选用原则(1)．蓄水池容量应大于每小时最大供水量。(2)．水泵扬程应大于实际供水高度。(3)．水泵流量总和应大于实际最大供水量。(4)．变频控制柜选型：　　 用户可根据供水量和供水高度确定水泵型号及台数，然后对控制柜进行选型。2.、变频器主要技术数据：　※功率范围：2.2-3000kW　※电源电压：380/400/415/440/460/480/500VAC 3相±10%；　※电源频率：48-63Hz　※控制连接：2个可编程的模拟输入（AI）；1个可编程的模拟输出（AO）；5个可编程的数字输入（DI）；2个可编程的数字输出（DO）。　※连续负载能力：150% In，每10分钟允许1分钟　※保护特性：过流保护、I2t、过压保护、欠压保护、过热保护、短路保护、接地保护、欠压缓冲、电机欠/过载保护、堵转保护、串行通讯故障保护、AI信号丢失保护等。　　外型结构紧凑，安装方便。产品经过多种电气安全规范认证，符合GE、UL及质量认证体系ISO9001和ISO4000三、应用范围ˉ       该系统既可用于生产、生活用水，亦可用于热水供应，恒压喷淋等系统。ˉ       可广泛用于工业企业、生活、生产供水系统及企业自备并改造工程，自来水厂、         生活小区及消防供水系统。ˉ       可用于各种场合的恒压、变压、冷却水和循环供水系统。　　ˉ       可用于热水供应、采暖、空调、通风供水、供气系统。　　　ˉ       可用于污水泵站、污水处理及污水提升系统。　　　ˉ       可用于农业排灌、园林喷淋、水景和音乐喷泉系统。　　　ˉ       可用于宾馆、大型公共建筑供水及消防系统。2.技术指标ˉ       节约能>45%ˉ       最大供水高度：200米ˉ       最大流量：1000立方米/小时　　ˉ       压力波动：≤0.25兆帕　　ˉ       水泵电机功率：0.75KW-280Kw四、节能及经济效益分析    水泵属于平方转矩负载，其轴功率转速、流量存在以下的关系公式：    Q^=（n^/n）×Q    H^=（n^/n）2×H    N ^=（n^/n）3×H    Q^、H^、N ^、n^分别为调速后的流量、扬程、轴功率、转速；    Q、H、N、n分别为水泵的额定流量、扬程、轴功率、转速；    从以上三式可以看出，若假定泵机的转速下降20%，则其轴功率消耗为：    N ^=（n^/n）3×N=0.512N    即可降低能耗近50%。    在实际运行中，如按比较保守的数字测算，以年平均节电30%计算，一台22KW的泵机应用变频调速设备后可节电：    22×30%×24×365=57816KWh    按电费单价0.60元/KWh计算，年可节约电费    57816×0.60=34690万元    若一套22KW的变频调速系统装置投资及配套的改造费按6.36万元计算，则投资回收年限为：    6.36万元/3.469万元/年= 1.8年    即在不到二年的时间内即可通过节电产生经济效益而收回投资。在此数据中尚不含漏损率下降、爆管率下降、抢修费用下降、爆管引起的停产等间接经济效益和社会效益。五、效果及结论    （1）在运行过程中，水泵的出水流量随用水量大小而作自动调整，并可做到从多泵到单泵的平滑切换，改变以往阶梯式调节；    （2）可以人为控制供水压力、流量、功耗，并可将泵机运行调整在最高效区间；    （3）由于变频器带动电机水泵运转时是从零电流缓慢启动电机，对电机及水泵设备无冲击损害，可延长这些设备的使用寿命；    （4）泵机的有效备份增加。在变频调速系统运行时，工频22KW泵机与变频22KW泵机并联运行可以替代单台45KW泵机，因此，在日常运行以及设备检修时，互为备份的设备增加了；    （5）供水安全系数增加。供水的压力可以人为设定，运行过程中自动跟踪设定值，即使用水量突然降低，水泵的出口压力也会自动随即调低而避免爆管现象的发生；    （6）增加循环供水水量，提高供水质量。在节能的同时，可以消除欠压供水，增加循环供水水量，并保证管网末梢的供水压力；    （7）为企业设备上台阶、管理上等级提供了及为有利的条件。