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一、 設備概述
隨(sui)著(zhe)我(wo)國(guo)城(cheng)市(shi)化(hua)水(shui)平(ping)的(de)提(ti)高(gao),城(cheng)市(shi)人(ren)口(kou)急(ji)劇(ju)增(zeng)加(jia),居(ju)民(min)小(xiao)區(qu)不(bu)斷(duan)建(jian)設(she)且(qie)樓(lou)房(fang)層(ceng)數(shu)越(yue)來(lai)越(yue)高(gao),使(shi)原(yuan)來(lai)自(zi)來(lai)水(shui)管(guan)網(wang)壓(ya)力(li)出(chu)現(xian)不(bu)足(zu),很(hen)多(duo)城(cheng)市(shi)普(pu)遍(bian)存(cun)在(zai)著(zhe)用(yong)水(shui)高(gao)峰(feng)期(qi)高(gao)層(ceng)樓(lou)房(fang)上(shang)不(bu)去(qu)水(shui)的(de)現(xian)象(xiang),導(dao)致(zhi)高(gao)層(ceng)居(ju)民(min)用(yong)水(shui)難(nan)。目(mu)前(qian),一(yi)般(ban)的(de)解(jie)決(jue)辦(ban)法(fa)是(shi)修(xiu)建(jian)水(shui)池(chi)或(huo)水(shui)箱(xiang),通(tong)過(guo)水(shui)泵(beng)二(er)次(ci)加(jia)壓(ya)供(gong)水(shui)。
為wei解jie決jue此ci類lei問wen題ti,當dang前qian均jun采cai用yong先xian進jin的de全quan自zi動dong無wu負fu壓ya供gong水shui設she備bei,此ci供gong水shui設she備bei可ke直zhi接jie與yu自zi來lai水shui管guan網wang串chuan接jie,通tong過guo負fu壓ya消xiao除chu器qi和he穩wen壓ya平ping衡heng器qi保bao護hu自zi來lai水shui管guan網wang不bu形xing成cheng負fu壓ya,避bi免mian了le修xiu建jian混hun凝ning土tu蓄xu水shui池chi或huo設she水shui箱xiang的de麻ma煩fan。此ci設she備bei充chong分fen利li用yong了le自zi來lai水shui管guan網wang的de原yuan有you壓ya力li,在zai原yuan有you壓ya力li的de基ji礎chu上shang疊die加jia一yi部bu分fen壓ya力li,差cha多duo少shao,補bu多duo少shao,使shi二er次ci加jia壓ya設she備bei的de選xuan型xing減jian小xiao,節jie省sheng投tou資zi,同tong時shi在zai使shi用yong過guo程cheng中zhong也ye可ke大da大da節jie能neng,是shi目mu前qian最zui先xian進jin最zui新xin的de二er次ci供gong水shui方fang式shi。
二、 設備應用範圍
1、 流量範圍:1.5-1600噸/小時;
2、 揚程範圍:21.6-225米;
3、 穩流罐:0.5立方-50立方;
4、 壓力範圍 0 ~ 2.5MPA
5、 壓力調節精度:±0.01兆帕;
6、 環境溫度:0-40℃.
7、 相對濕度 90 % 以下(電控部分)
8、 電源 380v(1 ± 10 % ) ;50HZ ± 2HZ
9、 控製方式 單台,恒壓
三、 設備方案:
本設備主要由變頻控製櫃、穩流調節器、負壓抑製器、水泵機組、儀表、閥門及管路等組成。
1、在(zai)本(ben)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)中(zhong),變(bian)頻(pin)器(qi)我(wo)們(men)采(cai)用(yong)了(le)美(mei)國(guo)艾(ai)默(mo)生(sheng),同(tong)時(shi),為(wei)方(fang)便(bian)用(yong)戶(hu)進(jin)行(xing)實(shi)時(shi)監(jian)控(kong)設(she)備(bei)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)以(yi)及(ji)便(bian)於(yu)維(wei)修(xiu),我(wo)們(men)采(cai)用(yong)了(le)人(ren)機(ji)界(jie)麵(mian)觸(chu)摸(mo)屏(ping),控(kong)製(zhi)器(qi)采(cai)用(yong)了(le)艾(ai)默(mo)生(sheng)EC20,由於它具有兩個通訊端口,並且可任意選擇通訊協議,組網方式如下:

2、EC20控製器通過COM0端口與人機界麵通訊,人機界麵作為主站,通過EMERSON PROTOCOL 協議與可編程通訊,控製器為從站,通過MODBUS協議通訊。通過COM1端口與變頻器通訊,可編程控製器此時作為主站,變頻器為從站,采用的是自由口通訊協議。
3、通過此種組網方式,用戶對於壓力設定、輸出頻率、輔泵頻率、PID數值、切換時間、 延時時間、超壓設定、壓力反饋等數十種參數可在觸摸屏上顯示、 設置、修改,方便操作。對水泵工作狀態、變頻器工作狀態 和係統水位等多個參數,實現了即時跟蹤。滿足遠距離監測、監控及控製功能。

同時,還可方便監測設備故障,方便維修。具有故障實時記憶功能。

四、 控製部分:
1、本設備具有手動和自動兩種控製方式。
2、在自動運行中無水停機、有水自動開機,兩台泵循環運行,先啟先停,定期切換。
3、PID調節:PID閉環調節實現水泵恒壓運行。采用EC20的PID指zhi令ling,由you於yu本ben設she備bei直zhi接jie連lian於yu自zi來lai水shui管guan網wang,當dang自zi來lai水shui壓ya力li低di於yu用yong戶hu所suo需xu要yao的de設she定ding壓ya力li時shi,微wei機ji控kong製zhi水shui泵beng啟qi動dong運yun行xing,直zhi到dao管guan路lu的de實shi際ji壓ya力li等deng於yu設she定ding壓ya力li,此ci時shi變bian頻pin器qi控kong製zhi的de水shui泵beng以yi一yi恒heng定ding轉zhuan速su運yun行xing,保bao持chi管guan網wang壓ya力li為wei設she定ding值zhi。自zi來lai水shui壓ya力li越yue高gao,變bian頻pin器qi轉zhuan速su越yue低di,自zi來lai水shui壓ya力li越yue低di,變bian頻pin器qi轉zhuan速su越yue高gao。當dang自zi來lai水shui壓ya力li達da到dao設she定ding值zhi時shi,設she備bei停ting止zhi運yun行xing。充chong分fen利li用yong自zi來lai水shui管guan網wang壓ya力li,又you確que保bao用yong戶hu所suo需xu的de恒heng定ding壓ya力li。
4、零流量停機控製功能:不bu論lun是shi在zai一yi台tai還hai是shi兩liang台tai泵beng運yun行xing時shi,自zi來lai水shui滿man足zu要yao求qiu壓ya力li時shi,設she備bei就jiu停ting止zhi工gong作zuo,由you自zi來lai水shui直zhi供gong,變bian頻pin器qi處chu於yu休xiu眠mian狀zhuang態tai。自zi來lai水shui壓ya力li不bu足zu時shi,設she備bei工gong作zuo,此ci方fang式shi充chong分fen利li用yong自zi來lai水shui管guan道dao原yuan有you的de壓ya力li差cha多duo少shao,補bu多duo少shao,節jie能neng效xiao果guo極ji其qi顯xian著zhu,可ke達da20%- 70%以上。
五、 PLC程序要點
1、 壓力調節:通過CONTROLSTAR編程軟件中PID指令向導,自動生成PID_SET和PID_EXE 2個子程序,其中PID_SET是參數設置程序,PID_EXE是PID調用,見下圖:



2、 變頻器控製
CONTROLSTAR編程軟件有專門的變頻器指令,可實現EC20和艾默生變頻器的無縫連接。
2.1 通過係統塊界麵設置EC20的通訊端口1的自由口協議參數,
包括波特率、奇偶校驗、數據位、停止位、幀間超時時間等。用戶不需要複雜的編程。

2.2 通過“變頻器連接表”可方便列出掛在端口1網絡上的變頻器設備。包括站號、型號、協議等。

2.3 通過集成在CONTROLSTAR編程軟件中的專用變頻器指令,包括FRQ(給定頻率)、FWD(正轉)、GET(讀變頻器頻率、電流、轉速)、REV(反轉)、STP(停止),可以方便實現變頻器的啟停、讀寫頻率

六、 總結:
在本案例中,我們采用艾默生高性能變頻器以及先進的可編程控製器,滿足了用戶在無負壓供水中的應用。
1、智能化程度高 微機控製全自動運行,性能穩定可靠,泵房可實現無人職守。
2、恒壓:PLC的PID閉環調節,恒壓精度高,將水泵的運行嚴格遵照高效曲線執行,從而使得係統在接近理想狀態下工作,壓力輸出值精度有效保證在±0.01兆帕範圍內。在水壓波動下,具有過載、短路、過流等各種自動、保護功能。
3、節能 變頻器的零流量停機功能,使設備在管網壓力達到設定值後,停機,處於休眠狀態,待壓力不足時,重新啟動。真正實現節能功能。
4、良好的通訊方式,方便用戶遠距離監控、監測及控製設備和變頻器等。同時利用通訊功能,不需再使用模擬量模塊,安裝維護方便,進一步節約成本。
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