1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介
 為改善生產(chǎn)環(huán)境粉簇，沱牌公司投資清潔水技改工程并建成一座日產(chǎn)水2.5萬(wàn)頓的供水系統(tǒng)侠仇，分別建設(shè)了抽水泵系統(tǒng)磕秤、加壓泵系統(tǒng)和高位水池。根據(jù)公司用水需求特點(diǎn)臭笆，從抽水泵系統(tǒng)過(guò)來(lái)的水一部分直接供給生產(chǎn)用水部門(mén)叙淌，一部分則需通過(guò)加壓泵輸送到高位水池，而供給生產(chǎn)用水部門(mén)的水壓與供給高位水池的水壓相差較大持沛。同時(shí)高位水池距抽水泵房較遠(yuǎn)達(dá)十多公里摆咽，高位水池的液位高低和加壓泵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及如何與抽水泵系統(tǒng)“聯(lián)動(dòng)”也是較難解決的。
 鑒于以上特點(diǎn)汇凌，從技術(shù)可靠和經(jīng)濟(jì)實(shí)用角度綜合考慮种功，我們?cè)O(shè)計(jì)了用PLC控制與變頻器控制相結(jié)合的自動(dòng)恒壓控制供水系統(tǒng)，同時(shí)通過(guò)主水管線壓力傳遞較經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)了加壓泵系統(tǒng)與抽水泵系統(tǒng)“遠(yuǎn)程聯(lián)動(dòng)”的控制目的蚪教。
2 系統(tǒng)方案
 系統(tǒng)主要由三菱公司的PLC控制器共吞、ABB公司的變頻器、施耐德公司的軟啟動(dòng)器畅镐、電機(jī)保護(hù)器铡急、數(shù)據(jù)采集及其輔助設(shè)備組成（見(jiàn)圖1）编漆。 
　
2.1 抽水泵系統(tǒng)
 整個(gè)抽水泵系統(tǒng)有150KW深井泵電機(jī)四臺(tái)，90KW深井泵電機(jī)兩臺(tái)径露，采用變頻器循環(huán)工作方式酸疹，六臺(tái)電機(jī)均可設(shè)置在變頻方式下工作。采用一臺(tái)150KW和一臺(tái)90KW的軟起動(dòng)150KW和90KW的電機(jī)赞辩。當(dāng)變頻器工作在50HZ，管網(wǎng)壓力仍然低于系統(tǒng)設(shè)定的下限時(shí)授艰，軟起動(dòng)器便自動(dòng)起動(dòng)一臺(tái)電機(jī)投入到工頻運(yùn)行辨嗽，當(dāng)壓力達(dá)到高限時(shí)，自動(dòng)停掉工頻運(yùn)行電機(jī)淮腾。一次主電路接線示意圖見(jiàn)圖2所示糟需。
 系統(tǒng)為每臺(tái)電機(jī)配備電機(jī)保護(hù)器，是因?yàn)殡姍C(jī)功率較大谷朝，在過(guò)載洲押、欠壓、過(guò)壓圆凰、過(guò)流杈帐、相序不平衡、缺相专钉、電機(jī)空轉(zhuǎn)等情況下為確保電機(jī)的良好使用條件挑童，達(dá)到延長(zhǎng)電機(jī)的使用壽命的目的。
 系統(tǒng)配備水位顯示儀表跃须，可進(jìn)行高低位報(bào)警站叼，同時(shí)通過(guò)PLC可確保取水在合理水位的水質(zhì)監(jiān)控，同時(shí)也保護(hù)電機(jī)制正常運(yùn)轉(zhuǎn)工況诉抱。
 系統(tǒng)配備流量計(jì)普毙，既能顯示一段時(shí)間的累積流量，又能顯示瞬時(shí)流量聂闺，可進(jìn)行出水量的統(tǒng)計(jì)和每臺(tái)泵的出水流量監(jiān)控捍骇。
2.2 公司內(nèi)不同壓力供水需求的解決
 為穩(wěn)定可靠地滿足公司內(nèi)部分區(qū)域供水太力（0.4~0.45Mpa）低于主管網(wǎng)水壓力（0.8~0.9Mpa）的要求，配備穩(wěn)壓減壓閥來(lái)調(diào)節(jié)咨捕，可調(diào)范圍為0.1~0.8Mpa猬蚤。
2.3 加壓泵系統(tǒng)
 由于抽水泵房距離高位水池較遠(yuǎn)，直接供水到高位水池抽水泵的揚(yáng)程不足尊慷，為此在距離高位水池落差為36米處設(shè)計(jì)有一加壓泵房执寺，配備立式離心泵兩臺(tái)（一用一備）電機(jī)功率為75KW，揚(yáng)程36米肖婴。該加壓泵的控制系統(tǒng)需考慮以下條件：
 （1）若高位水池水位低和主管有水洞惕，則打開(kāi)進(jìn)水電動(dòng)蝶閥和起動(dòng)加壓泵向高位水池供水刑嚷；
 （2）若高位水池水位滿且主管有水，則給出報(bào)警信號(hào)并關(guān)閉加壓泵和進(jìn)水電動(dòng)蝶閥竟坛；
 （3）若主管無(wú)水表明用水量增大或抽水泵房停止供水闽巩，必須開(kāi)啟出水電動(dòng)蝶閥由高位水池向主管補(bǔ)充不。
 像抽水泵一樣担汤，我們?yōu)榧訅罕门鋫淞塑浧饎?dòng)器和電機(jī)保護(hù)器涎跨，確保加壓泵長(zhǎng)期可靠地運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)配備了高位水池的水位傳感器和數(shù)顯儀和缺水傳感器崭歧。
 為保證整個(gè)主水管網(wǎng)的恒壓供不隅很，當(dāng)高位水池滿且主水管有水時(shí)，加壓泵停止率碾，此時(shí)主管壓力將“憋壓”叔营，最終導(dǎo)致主管壓力上升，并將此壓力傳遞到抽水泵房所宰，抽水泵的控制系統(tǒng)檢測(cè)到此壓力進(jìn)行恒壓變頻控制绒尊，進(jìn)而達(dá)到整個(gè)主管網(wǎng)的恒壓供水，這是整個(gè)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵仔粥。
3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能
3.1 全自動(dòng)平穩(wěn)切換婴谱，恒壓控制
 主水管網(wǎng)壓力傳感器的壓力信號(hào)4~20mA送給數(shù)字PID控制器，控制器根據(jù)壓力設(shè)定值與實(shí)際檢測(cè)值進(jìn)行PID運(yùn)算及苍，并給出信號(hào)直接控制變頻器的轉(zhuǎn)速以使管網(wǎng)的壓力穩(wěn)定薛苫。當(dāng)用水量不是很大時(shí)，一臺(tái)泵在變頻器的控制下穩(wěn)定運(yùn)行拉鳄；當(dāng)用水量大到變頻器全速運(yùn)行也不能保證管網(wǎng)的壓和穩(wěn)定時(shí)排貌，控制器的壓力下限信號(hào)與變頻器的高速信號(hào)同時(shí)被 PLC檢測(cè)到，PLC自動(dòng)將原工作在變頻狀態(tài)下泵投入到工頻運(yùn)行凳福，以保持壓力的連續(xù)性投谅，同時(shí)將一臺(tái)備用的泵用變頻器起動(dòng)后投入運(yùn)行，以加大管網(wǎng)的供水量保證壓力穩(wěn)定则钩。若兩臺(tái)泵運(yùn)轉(zhuǎn)仍蘑劲，則依次將變頻工作狀態(tài)下的泵投入到工頻運(yùn)行，而將另一臺(tái)備用泵投入變頻運(yùn)行檀巡。
 當(dāng)用水量減少時(shí)似魄，首先表現(xiàn)為變頻器已工作在最低速信號(hào)有效，這時(shí)壓力上限信號(hào)如仍出現(xiàn)宜恩，PLC首先將工頻運(yùn)行的泵停掉作姐，以減少供水量。當(dāng)上述兩個(gè)信號(hào)仍存在時(shí)泛范，PLC再停掉一臺(tái)工頻運(yùn)行的電機(jī)让虐，直到最后一臺(tái)泵用主頻器恒壓供水紊撕。另外，控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)六臺(tái)泵為兩組赡突，每臺(tái)泵的電機(jī)累計(jì)運(yùn)行時(shí)間可顯示对扶，24小時(shí)輪換一次，既保證供水系統(tǒng)有備用泵惭缰，又保證系統(tǒng)的泵有相同的運(yùn)行時(shí)間浪南，確保了泵的可靠壽命∈埽控制系統(tǒng)圖見(jiàn)圖3络凿。
3.2 半自動(dòng)運(yùn)行
 當(dāng)PLC系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)失靈拜效，這時(shí)候系統(tǒng)工作處于半自動(dòng)狀態(tài)，即一臺(tái)泵具有變頻自動(dòng)恒壓控制功能各谚，當(dāng)用水量不夠時(shí)紧憾，可手動(dòng)投入另外一臺(tái)或幾臺(tái)工頻泵運(yùn)行。
3.3 手動(dòng)
 當(dāng)壓力傳感器故障或變頻器故障時(shí)甥鼠，為確保用水块生，六臺(tái)泵可分別以手動(dòng)工頻方式運(yùn)行。
4 實(shí)施效果
 實(shí)際運(yùn)行證明本控制系統(tǒng)構(gòu)成了多臺(tái)深井泵的自動(dòng)控制的最經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)岭笔，在軟件設(shè)計(jì)中充分考虎變頻與工頻在切換時(shí)的瞬間壓力與電流沖擊廓蒜，每臺(tái)泵均采用軟起動(dòng)是解決該問(wèn)題關(guān)鍵。變頻器工作的上下限頻率及數(shù)字PID控制的上下限控制點(diǎn)的設(shè)定對(duì)系統(tǒng)的誤差范圍也有不可忽視的作用钻国。
 ①采用變頻恒壓供水奴妈，消除了主管網(wǎng)壓力波動(dòng)，保證了供水質(zhì)量燎称，而且節(jié)能效果明顯窃愿，并延長(zhǎng)了主管網(wǎng)及其閥門(mén)的使用壽命。
 ②用穩(wěn)壓減壓閥經(jīng)濟(jì)地解決了不同用水壓力的問(wèn)題贩溉。
 ③拓寬運(yùn)用變頻恒壓控制原理恨递，較好地解決了加壓泵房與抽水泵房的遠(yuǎn)程通訊總是并達(dá)到異地連鎖控制的目的。
 ④在抽水泵房設(shè)置連續(xù)液位顯示膨桂，并將信號(hào)傳與PLC溺瘩，防止泵缺水燒壞電機(jī)，設(shè)定的取水位置昌腰，確保水的質(zhì)量开伏。
 ⑤電機(jī)既有電機(jī)保護(hù)器，又有軟起動(dòng)器遭商，克服了起動(dòng)時(shí)的大電流沖擊硅则，相對(duì)延長(zhǎng)了電機(jī)制使用壽命淹父。
 ⑥由于采用PLC控制的壓力自動(dòng)控制，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人遠(yuǎn)程操作怎虫，系統(tǒng)的PLC預(yù)留有RS485接口暑认，可與公司總調(diào)度室計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。
 ⑦由于系統(tǒng)采用閉環(huán)恒壓控制大审，電機(jī)在滿足主水很容易網(wǎng)的壓力的前提下蘸际，節(jié)能效果顯著，年節(jié)電61萬(wàn)度徒扶，折合為人民幣36萬(wàn)元粮彤。
 ⑧通過(guò)采用變頻器控制，可在不同季節(jié)姜骡、節(jié)假日蓝漏、日夜及上下班等全面調(diào)控水量，按日節(jié)水100噸計(jì)勃经，則年可節(jié)水36500噸吭匀。
（摘自中國(guó)變頻器網(wǎng)站）

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