摘要 ：本文對無負壓高層供水技術進行了深入研究，基於藍普鋒RPC係列PLC快速、穩定的優良性能，很好地解決了無負壓供水技術在高層供水中的問題。
資料提供： 本文涉及方案已在用戶現場實施，技術方案先進 ，運行穩定 。歡迎聯係藍普鋒深入探討、交流。
1 無負壓供水技術介紹
suizhechengshihuajinchengdejiakuaiyijirenmenduigongshuiyaoqiudetigao，wufuyagongshuijishuqudelepengbodefazhan。suoweiwufuyagongshuijishushizhijiangwufuyagongshuishebeiyushizhenggongshuiguanwangzhijiechuanjie，bianercigongshuiweiyicizhijiegongshuidaohu，buyongjiansheshuichiheshuixiang。wufuyagongshuishebeishiyizhongjiayagongshuijizu，zhijieyushizhenggongshuiguanwanglianjie，zaishizhengguanwangshengyuyalidejichushangchuanliandieyagongshui，bingnenggouquebaoshizhengguanwangyalibuxiaoyushedingbaohuyali。wufuyagongshuishebeidehexinshizaiercijiayagongshuixitongdeyunxingguochengzhongruhefangzhifuyachansheng，xiaochujizuyunxingduishizhengguanwangdeyingxiang，zaibaozhengbuyingxiangfujinyonghuyongshuideqiantixiashixiananquan、可靠、平穩、持chi續xu的de供gong水shui。無wu負fu壓ya供gong水shui設she施shi作zuo為wei一yi種zhong給gei水shui增zeng壓ya新xin設she備bei，不bu僅jin比bi普pu通tong變bian頻pin調tiao速su供gong水shui設she施shi更geng節jie能neng，而er且qie可ke以yi有you效xiao避bi免mian市shi政zheng管guan網wang水shui質zhi的de二er次ci汙wu染ran。
隨(sui)著(zhe)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)與(yu)變(bian)頻(pin)技(ji)術(shu)的(de)進(jin)步(bu)，出(chu)現(xian)了(le)很(hen)多(duo)新(xin)型(xing)節(jie)能(neng)的(de)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)，無(wu)負(fu)壓(ya)供(gong)水(shui)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)就(jiu)是(shi)其(qi)中(zhong)之(zhi)一(yi)。早(zao)期(qi)為(wei)了(le)解(jie)決(jue)供(gong)水(shui)壓(ya)力(li)不(bu)足(zu)，並(bing)出(chu)於(yu)節(jie)能(neng)環(huan)保(bao)的(de)考(kao)慮(lv)，出(chu)現(xian)了(le)變(bian)頻(pin)增(zeng)壓(ya)係(xi)統(tong)。隨(sui)著(zhe)變(bian)頻(pin)增(zeng)壓(ya)係(xi)統(tong)的(de)增(zeng)多(duo)，係(xi)統(tong)對(dui)於(yu)管(guan)網(wang)的(de)衝(chong)擊(ji)也(ye)越(yue)來(lai)也(ye)大(da)，由(you)此(ci)提(ti)出(chu)了(le)無(wu)負(fu)壓(ya)係(xi)統(tong)的(de)概(gai)念(nian)，即(ji)在(zai)供(gong)水(shui)的(de)同(tong)時(shi)不(bu)對(dui)管(guan)網(wang)造(zao)成(cheng)負(fu)壓(ya)。無(wu)負(fu)壓(ya)供(gong)水(shui)係(xi)統(tong)無(wu)需(xu)建(jian)立(li)水(shui)池(chi)或(huo)在(zai)樓(lou)頂(ding)設(she)置(zhi)水(shui)箱(xiang)，而(er)是(shi)直(zhi)接(jie)與(yu)自(zi)來(lai)水(shui)管(guan)網(wang)串(chuan)聯(lian)對(dui)接(jie)，供(gong)給(gei)用(yong)戶(hu)的(de)水(shui)完(wan)全(quan)在(zai)一(yi)個(ge)密(mi)封(feng)的(de)環(huan)境(jing)中(zhong)，避(bi)免(mian)了(le)飲(yin)用(yong)水(shui)在(zai)供(gong)水(shui)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)二(er)次(ci)汙(wu)染(ran)。此(ci)外(wai)，在(zai)供(gong)水(shui)過(guo)程(cheng)中(zhong)，無(wu)負(fu)壓(ya)供(gong)水(shui)係(xi)統(tong)充(chong)分(fen)利(li)用(yong)自(zi)來(lai)水(shui)原(yuan)有(you)的(de)壓(ya)力(li)，因(yin)此(ci)是(shi)一(yi)種(zhong)節(jie)能(neng)環(huan)保(bao)的(de)係(xi)統(tong)。
無負壓供水技術綜合了真空抑製技術、穩流補償技術、預壓平衡補償技術、能量儲存釋放技術、變bian頻pin調tiao速su技ji術shu和he智zhi能neng控kong製zhi技ji術shu等deng的de二er次ci增zeng壓ya供gong水shui係xi統tong。目mu前qian，無wu負fu壓ya供gong水shui技ji術shu能neng夠gou很hen好hao地di滿man足zu中zhong低di層ceng樓lou宇yu的de用yong水shui需xu求qiu。然ran而er，對dui於yu高gao層ceng樓lou宇yu的de供gong水shui，無wu負fu壓ya供gong水shui技ji術shu還hai存cun在zai一yi些xie需xu要yao解jie決jue的de問wen題ti，例li如ru高gao層ceng供gong水shui壓ya力li不bu穩wen定ding，產chan生sheng影ying響xiang水shui泵beng壽shou命ming的de水shui錘chui現xian象xiang，等deng等deng。對dui此ci，本ben文wen對dui無wu負fu壓ya高gao層ceng供gong水shui技ji術shu進jin行xing了le深shen入ru研yan究jiu，基ji於yu藍lan普pu鋒fengRPC係列PLC快速、穩定的優良性能，很好地解決了無負壓供水技術在高層供水中的問題。2 高層無負壓供水控製係統設計
最zui早zao無wu負fu壓ya供gong水shui設she備bei中zhong，控kong製zhi器qi大da多duo采cai用yong單dan片pian機ji設she計ji，這zhe種zhong控kong製zhi器qi的de優you點dian就jiu是shi成cheng本ben低di，能neng夠gou滿man足zu一yi般ban係xi統tong的de要yao求qiu。但dan是shi這zhe樣yang的de係xi統tong存cun在zai一yi些xie問wen題ti，例li如ru係xi統tong不bu夠gou靈ling活huo，用yong戶hu無wu法fa修xiu改gai其qi內nei部bu算suan法fa以yi便bian適shi應ying新xin的de係xi統tong要yao求qiu，隻zhi能neng依yi靠kao係xi統tong供gong應ying商shang來lai修xiu改gai內nei部bu程cheng序xu。
本係統采用藍普鋒RPC係列PLC作為核心控製單元，其開放的編程環境使得係統的開發、升級和維護更加方便。不僅如此，藍普鋒RPC係列PLChaizhenduiwufuyagongshuikongzhixitongtigonglebiaozhunchengxu，yonghukeyizhijieshiyongcichengxu，yekeyizaicichengxujichushangjinxingercikaifa。jingguoyouhuashejiyijiyangejiancedelanpufengRPC係列PLC使控製係統在可靠性上得到了保證。
根據《室外給水設計規範》的有關規定，當按照直接供水的建築層數來確定給水管網水壓時，其用戶接管處的最小服務水頭，一層為10m，二層為12m，二層以上每增加一層增加4m。市政管網供水壓力平均在0.3MPa左右，可以滿足6層建築的供水，6層以上建築都需要通過增壓進行供水。一般高層樓宇采用分區供水，將7層至14層作為中區供水，15層以上作為高區供水。
本係統針對15層以上的高區供水進行設計。本係統主要由PLC、變頻器、立式多級離心泵、壓力傳感器、水位傳感器、缺相保護器、故障報警燈等組成。為了解決高層供水壓力不穩定和水錘問題，本係統采用每台水泵對應一台變頻器的結構形式，控製係統結構如圖1所示。PLC根據用戶管網的設定壓力與檢測到的反饋壓力，采用PID控(kong)製(zhi)算(suan)法(fa)動(dong)態(tai)調(tiao)節(jie)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)輸(shu)出(chu)頻(pin)率(lv)，並(bing)且(qie)負(fu)責(ze)三(san)個(ge)水(shui)泵(beng)的(de)投(tou)切(qie)控(kong)製(zhi)算(suan)法(fa)。水(shui)泵(beng)投(tou)切(qie)采(cai)用(yong)平(ping)滑(hua)投(tou)切(qie)處(chu)理(li)算(suan)法(fa)，可(ke)以(yi)減(jian)少(shao)水(shui)錘(chui)的(de)出(chu)現(xian)，使(shi)高(gao)層(ceng)供(gong)水(shui)壓(ya)力(li)更(geng)加(jia)穩(wen)定(ding)。係(xi)統(tong)中(zhong)還(hai)有(you)穩(wen)定(ding)可(ke)靠(kao)的(de)倒(dao)泵(beng)、休眠、故障處理、無負壓補償等功能。係統通過藍普鋒RPC係列PLC本體自帶的RS232接口連接本地的7英寸觸摸屏，通過RS485接(jie)口(kou)連(lian)接(jie)上(shang)位(wei)機(ji)工(gong)程(cheng)師(shi)站(zhan)和(he)操(cao)作(zuo)員(yuan)站(zhan)，可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)本(ben)地(di)和(he)遠(yuan)程(cheng)同(tong)時(shi)監(jian)視(shi)係(xi)統(tong)工(gong)藝(yi)運(yun)行(xing)工(gong)況(kuang)，具(ju)有(you)設(she)置(zhi)係(xi)統(tong)參(can)數(shu)和(he)查(zha)詢(xun)係(xi)統(tong)報(bao)警(jing)記(ji)錄(lu)等(deng)功(gong)能(neng)。
圖1 無負壓供水控製係統結構圖
無負壓供水控製係統操作界麵由7英寸觸摸屏製作。操作界麵主要可以完成無負壓供水控製係統運行工況的監視、係統運行參數設置、實時報警顯示、曆史報警顯示等功能。觸摸屏工況界麵如圖2所示，可以查看各個水泵的運行狀態以及進水壓力、目標壓力和出水壓力等重要參數，通過係統菜單可以進入各參數設置界麵及報警查詢界麵等。
圖2 觸摸屏工況界麵
3 高層無負壓供水控製係統的特點
（1）可靠性更高
藍普鋒RPC係列PLC具有優異的硬件設計以及穩定的軟件平台，在穩定性、抗幹擾性以及惡劣條件下的工作性能都要更勝一籌。增量PID算法可以使係統更快的響應用水需求，使給水壓力快速穩定的到達設定值，這也在功能上保證了係統的可靠運行。
（2）高層水壓更加穩定
對於高層供水，本係統采用了三台變頻器對應三台水泵的形式，並且結合平滑投切處理算法，很好的解決了加泵、減泵時出現的水錘問題，使高層供水壓力更加穩定，也更好的保護了水泵。
（3）更加節能環保
本係統不僅實現了水泵自動投切功能、水泵均衡運行、優化故障處理等功能，而且還有可靠的休眠、duoshiduanshedinggongneng。xiumiangongnengkeyishixitongzailingliulianghuojixiaoliuliangshizidongtingbeng，duoshiduanshedinggongnengyunxuyonghuzaibutongshiduanshedingbutongdeyali，yidadaojienengdexiaoguo。bujinruci，zaikongzhixitongzhonghaijiarulesanxiangdianliangcaijimokuaiRPC2731，可采集三相電壓，三相電流，有功無功功率和用電量，可了解機組用電狀況，針對性地采取節能措施，這些都可以使係統更加節能。
