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1、  序言

對(duì)于大多數(shù)采用供水企業(yè)來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)供水機(jī)泵存在日常運(yùn)行費(fèi)用太高，供水成本居高不下，單位供水的能耗偏大的問(wèn)題，尋求供水與能耗之間的最佳性價(jià)比，是困擾企業(yè)的一個(gè)長(zhǎng)期問(wèn)題。目前各供水廠的供水機(jī)泵設(shè)計(jì)按最大揚(yáng)程與最大流量這一最不利條件設(shè)計(jì)，水泵大多數(shù)時(shí)間在設(shè)計(jì)效率以下運(yùn)行。導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)與水泵之間常常出現(xiàn)大馬拉小車問(wèn)題。因此，如何解決供水與能耗之間的不平衡，尋求提高供水效率的整體解決方案，是各供水企業(yè)關(guān)心的焦點(diǎn)問(wèn)題之一。

隨著變頻器技術(shù)的日益成熟，變頻調(diào)速技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備以其節(jié)能、安全、高品質(zhì)的供水質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)，在小區(qū)供水和工廠供水控制中發(fā)揮了很大的作用。采用變頻恒壓供水，具有高效節(jié)能，壓力穩(wěn)定，運(yùn)行可靠，操作簡(jiǎn)單，占地少，噪音低，無(wú)污染，投資低，效益高等優(yōu)點(diǎn)。因此，變頻器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于恒壓供水控制系統(tǒng)。

2、  設(shè)備配置說(shuō)明

變頻恒壓供水系統(tǒng)主要由變頻控制柜、壓力傳感器、水泵等組成。變頻控制柜由變頻器、PLC、變壓器、熔斷器、斷路器、接觸器、中間繼電器、按鈕開(kāi)關(guān)等控制系統(tǒng)組成。

2.1、ACS600變頻器簡(jiǎn)介

根據(jù)工藝要求，選擇配用ABBACS600系列變頻器。ACS 600系列變頻器是采用直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）技術(shù)，結(jié)合諸多先進(jìn)的生產(chǎn)制造工藝推出的高性能變頻器。它具有很寬的功率范圍，優(yōu)良的速度控制和轉(zhuǎn)矩控制特性,完整的保護(hù)功能以及靈活的編程能力，較高的可靠性和較小的體積。

ACS600變頻器主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下表格：

ACS600變頻器獨(dú)特的直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）功能是目前最佳的電機(jī)控制方式，它可以對(duì)所有交流電機(jī)的核心變量進(jìn)行直接控制，無(wú)需速度反饋就可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)速度和轉(zhuǎn)矩的精確控制。ACS600變頻器內(nèi)置PID、PFC、預(yù)磁通等八種應(yīng)用宏，只需選擇需要的應(yīng)用宏，相應(yīng)的所有參數(shù)都自動(dòng)設(shè)置，輸入輸出端子也將自動(dòng)配置，這些預(yù)設(shè)的應(yīng)用宏配置大大節(jié)約了調(diào)試時(shí)間，減少出錯(cuò)?！?/span>

3、可編程序控制器

作為另一個(gè)核心控制部件，PLC選配采用OMRON的CP1E型。CP1E可編程序控制器是模塊化小型PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應(yīng)用；采用內(nèi)置模擬量通道的NA型CPU單元，可以大大的降低其成本；此款PLC大范圍的各種功能模塊可以非常好的滿足和適應(yīng)自動(dòng)控制任務(wù)，可以追加擴(kuò)展模塊應(yīng)用于各種擴(kuò)展；簡(jiǎn)單實(shí)用的梯形圖結(jié)構(gòu)，使得應(yīng)用十分靈活；當(dāng)控制任務(wù)增加時(shí)，可以自由擴(kuò)展，可隨時(shí)使用附加模塊對(duì)PLC進(jìn)行擴(kuò)展，基本滿足了客戶的需求。

4、系統(tǒng)原理說(shuō)明

    變頻恒壓供水系統(tǒng)主要有ABB ACS600變頻器、CP1E可編程控制器、壓力變送器和現(xiàn)場(chǎng)的水泵機(jī)組一起組成一個(gè)完整的閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

由上圖可以看出，系統(tǒng)可分為：執(zhí)行機(jī)構(gòu)、信號(hào)檢測(cè)機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)三大部分，具體為：

①執(zhí)行機(jī)構(gòu)：執(zhí)行機(jī)構(gòu)是由一組水泵組成，它們用于將水供入用戶管網(wǎng)，變頻泵是由變頻調(diào)速器控制，控制變頻調(diào)速的水泵，用以根據(jù)用水量的變化改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，以維持管網(wǎng)的水壓恒定。

②信號(hào)檢測(cè)機(jī)構(gòu)：在系統(tǒng)控制過(guò)程中，需要檢測(cè)的信號(hào)包括管網(wǎng)水壓信號(hào)、水池水位信號(hào)和報(bào)警信號(hào)。管網(wǎng)水壓信號(hào)反映的是用戶管網(wǎng)的水壓值，它是恒壓供水控制的主要反饋信號(hào)。此信號(hào)是模擬信號(hào)，讀入PLC時(shí)，需進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。另外為加強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，還需對(duì)供水的上限壓力和下限壓力用電接點(diǎn)壓力表進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果可以送給PLC，作為數(shù)字量輸入；水池水位信號(hào)反映水泵的進(jìn)水水源是否充足。信號(hào)有效時(shí)，控制系統(tǒng)要對(duì)系統(tǒng)實(shí)施保護(hù)控制，以防止水泵空抽而損壞電機(jī)和水泵。此信號(hào)來(lái)自安裝于水池中的液位傳感器；報(bào)警信號(hào)反映系統(tǒng)是否正常運(yùn)行，水泵電機(jī)是否過(guò)載、變頻器是否有異常，該信號(hào)為開(kāi)關(guān)量信號(hào)。

③控制機(jī)構(gòu)：供水控制系統(tǒng)一般安裝在供水控制柜中，包括供水控制器(PLC系統(tǒng))、變頻器和電控設(shè)備三個(gè)部分。供水控制器是整個(gè)變頻恒壓供水控制系統(tǒng)的核心。供水控制器直接對(duì)系統(tǒng)中的壓力、液位、報(bào)警信號(hào)進(jìn)行采集，對(duì)來(lái)自人機(jī)接口和通訊接口的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析、實(shí)施控制算法，得出對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制方案，通過(guò)變頻調(diào)速器和接觸器對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(即水泵機(jī)組)進(jìn)行控制；ACS600變頻器是對(duì)水泵進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制的單元，其跟蹤供水控制器送來(lái)的控制信號(hào)改變調(diào)速泵的運(yùn)行頻率，完成對(duì)調(diào)速泵的轉(zhuǎn)速控制。

5、變頻器參數(shù)設(shè)定

備注：電機(jī)的額定功率、電流、轉(zhuǎn)速，根據(jù)實(shí)際情況填寫。 

6、結(jié)論

經(jīng)過(guò)調(diào)試試驗(yàn)，ACS600變頻器采用直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）技術(shù)，高效節(jié)能，壓力穩(wěn)定，運(yùn)行可靠，操作簡(jiǎn)單，占地少，噪音低，無(wú)污染，投資低，效益高，可以很好的實(shí)現(xiàn)恒壓供水系統(tǒng)的節(jié)能方案，為單位實(shí)現(xiàn)了供水與能耗之間的最佳性價(jià)比。