變頻(pín)器在變頻(pín)恒壓供水設備方面的應用
浏覽次數：1783次發表時間：2013/3/28 21:15:44
變頻(pín)器在變頻(pín)恒壓供水設備方面的應用
一(yī)、變頻(pín)調速的特點及分(fēn)析
用戶用水量一(yī)般是動态的，因此供水不足或供水過剩的情況時有發生(shēng)。而用水和供水之間的不平衡集中(zhōng)反映在供水的壓力上，即用水多而供水少，則壓力低；用水少而供水多，則壓力大(dà)。保持供水壓力的恒定，可使供水和用水之間保持平衡，即用水多時供水也多，用水少時供水也少，從而提高了供水的質量。
恒壓供水系統對于用戶是非常重要的。在生(shēng)産生(shēng)活供水時，若自來水供水因故壓力不足或短時斷水，可能影響生(shēng)活質量，嚴重時會影響生(shēng)存安全，如發生(shēng)火(huǒ)災時，若供水壓力不足或或無水供應，不能迅速滅火(huǒ)，可能引起重大(dà)經濟損失和人員(yuán)傷亡。所以，用水區域采用恒壓供水系統，能産生(shēng)較大(dà)的經濟效益和社會效益。
随着電(diàn)力技術的發展，變頻(pín)調速技術的日臻完善，以變頻(pín)調速爲核心的智能供水控制系統取代了以往高位水箱和壓力罐等供水設備，起動平穩，起動電(diàn)流可限制在額定電(diàn)流以内，從而避免了起動時對電(diàn)網的沖擊；由于泵的平均轉速降低了，從而可延長泵和閥門等東西的使用壽命；可以消除起動和停機時的水錘效應。其穩定安全的運行性能、簡單方便的操作方式、以及齊全周到的功能，将使供水實現節水、節電(diàn)、節省人力，終達到高效率的運行目的。
二、恒壓供水的變頻(pín)應用方式
通常在同一(yī)路供水系統中(zhōng)，設置多台常用泵，供水量大(dà)時多台泵全開(kāi)，供水量小(xiǎo)時開(kāi)一(yī)台或兩台。在采用變頻(pín)調速進行恒壓供水時，就用兩種方式，其一(yī)是所有水泵配用一(yī)台變頻(pín)器；其二是每台水泵配用一(yī)台變頻(pín)器。後種方法根據壓力反饋信号，通過PID運算自動調整變頻(pín)器輸出頻(pín)率，改變電(diàn)動機轉速，終達到管網恒壓的目的，就一(yī)個閉環回路，較簡單，但成本高。前種方法成本低，性能不比後種差，但控制程序較複雜(zá)，是未來的發展方向，我(wǒ)(wǒ)公司開(kāi)發BC2100系列恒壓供水控制系統就可實現一(yī)變頻(pín)器控制任意數馬達的功能。下(xià)面講到的原理都是一(yī)變頻(pín)器拖動多馬達的系統。
三、PID控制原理
根據反饋原理：要想維持一(yī)個物(wù)理量不變或基本不變，就應該引這個物(wù)理量與恒值比較，形成閉環系統。我(wǒ)(wǒ)們要想保持水壓的恒定，因此就必須引入水壓反饋值與給定值比較，從而形成閉環系統。但被控制的系統特點是非線性、大(dà)慣性的系統，現在控制和PID相結合的方法，在壓力波動較大(dà)時使用模糊控制，以加快響應速度；在壓力範圍較小(xiǎo)時采用PID來保持靜态精度。這通過PLC加智能儀表可時現該算法，同時對PLC的編程來時現泵的工(gōng)頻(pín)與變頻(pín)之間的切換。實踐證明，使用這種方法是可行的，而且造價也不高。
要想維持供水網的壓力不變，根據反饋定理在管網系統的管理上安裝了壓力變送器作爲反饋元件，由于供水系統管道長、管徑大(dà)，管網的充壓都較慢(màn)，故系統是一(yī)個大(dà)滞後系統，不易直接采用PID調節器進行控制，而采用PLC參與控制的方式來實現對控制系統調節作用。
四、變頻(pín)控制原理
用變頻(pín)調速來實現恒壓供水，與用調節閥門來實現恒壓供水相比，節能效果十分(fēn)顯著（可根據具體(tǐ)情況計算出來）。其優點是：
1、 起動平衡，起動電(diàn)流可限制在額定電(diàn)流以内，從而避免了起動時對電(diàn)網的沖擊；
2、 由于泵的平均轉速降低了，從而可延長泵和閥門等的使用壽命；
3、 可以消除起動和停機時的水錘效應；
一(yī)般地說，當由一(yī)台變頻(pín)器控制一(yī)台電(diàn)動機時，隻需使變頻(pín)器的配用電(diàn)動機容量與實際電(diàn)動機容量相符即可。當一(yī)台變頻(pín)器同時控制兩台電(diàn)動機時，原則上變頻(pín)器的配用電(diàn)動機容量應等于兩台電(diàn)動機的容量之和。但如在高峰負載時的用水量比兩台水泵全速供水量相差很多時，
用戶用水量一(yī)般是動态的，因此供水不足或供水過剩的情況時有發生(shēng)。而用水和供水之間的不平衡集中(zhōng)反映在供水的壓力上，即用水多而供水少，則壓力低；用水少而供水多，則壓力大(dà)。保持供水壓力的恒定，可使供水和用水之間保持平衡，即用水多時供水也多，用水少時供水也少，從而提高了供水的質量。
恒壓供水系統對于用戶是非常重要的。在生(shēng)産生(shēng)活供水時，若自來水供水因故壓力不足或短時斷水，可能影響生(shēng)活質量，嚴重時會影響生(shēng)存安全，如發生(shēng)火(huǒ)災時，若供水壓力不足或或無水供應，不能迅速滅火(huǒ)，可能引起重大(dà)經濟損失和人員(yuán)傷亡。所以，用水區域采用恒壓供水系統，能産生(shēng)較大(dà)的經濟效益和社會效益。
随着電(diàn)力技術的發展，變頻(pín)調速技術的日臻完善，以變頻(pín)調速爲核心的智能供水控制系統取代了以往高位水箱和壓力罐等供水設備，起動平穩，起動電(diàn)流可限制在額定電(diàn)流以内，從而避免了起動時對電(diàn)網的沖擊；由于泵的平均轉速降低了，從而可延長泵和閥門等東西的使用壽命；可以消除起動和停機時的水錘效應。其穩定安全的運行性能、簡單方便的操作方式、以及齊全周到的功能，将使供水實現節水、節電(diàn)、節省人力，終達到高效率的運行目的。
二、恒壓供水的變頻(pín)應用方式
通常在同一(yī)路供水系統中(zhōng)，設置多台常用泵，供水量大(dà)時多台泵全開(kāi)，供水量小(xiǎo)時開(kāi)一(yī)台或兩台。在采用變頻(pín)調速進行恒壓供水時，就用兩種方式，其一(yī)是所有水泵配用一(yī)台變頻(pín)器；其二是每台水泵配用一(yī)台變頻(pín)器。後種方法根據壓力反饋信号，通過PID運算自動調整變頻(pín)器輸出頻(pín)率，改變電(diàn)動機轉速，終達到管網恒壓的目的，就一(yī)個閉環回路，較簡單，但成本高。前種方法成本低，性能不比後種差，但控制程序較複雜(zá)，是未來的發展方向，我(wǒ)(wǒ)公司開(kāi)發BC2100系列恒壓供水控制系統就可實現一(yī)變頻(pín)器控制任意數馬達的功能。下(xià)面講到的原理都是一(yī)變頻(pín)器拖動多馬達的系統。
三、PID控制原理
根據反饋原理：要想維持一(yī)個物(wù)理量不變或基本不變，就應該引這個物(wù)理量與恒值比較，形成閉環系統。我(wǒ)(wǒ)們要想保持水壓的恒定，因此就必須引入水壓反饋值與給定值比較，從而形成閉環系統。但被控制的系統特點是非線性、大(dà)慣性的系統，現在控制和PID相結合的方法，在壓力波動較大(dà)時使用模糊控制，以加快響應速度；在壓力範圍較小(xiǎo)時采用PID來保持靜态精度。這通過PLC加智能儀表可時現該算法，同時對PLC的編程來時現泵的工(gōng)頻(pín)與變頻(pín)之間的切換。實踐證明，使用這種方法是可行的，而且造價也不高。
要想維持供水網的壓力不變，根據反饋定理在管網系統的管理上安裝了壓力變送器作爲反饋元件，由于供水系統管道長、管徑大(dà)，管網的充壓都較慢(màn)，故系統是一(yī)個大(dà)滞後系統，不易直接采用PID調節器進行控制，而采用PLC參與控制的方式來實現對控制系統調節作用。
四、變頻(pín)控制原理
用變頻(pín)調速來實現恒壓供水，與用調節閥門來實現恒壓供水相比，節能效果十分(fēn)顯著（可根據具體(tǐ)情況計算出來）。其優點是：
1、 起動平衡，起動電(diàn)流可限制在額定電(diàn)流以内，從而避免了起動時對電(diàn)網的沖擊；
2、 由于泵的平均轉速降低了，從而可延長泵和閥門等的使用壽命；
3、 可以消除起動和停機時的水錘效應；
一(yī)般地說，當由一(yī)台變頻(pín)器控制一(yī)台電(diàn)動機時，隻需使變頻(pín)器的配用電(diàn)動機容量與實際電(diàn)動機容量相符即可。當一(yī)台變頻(pín)器同時控制兩台電(diàn)動機時，原則上變頻(pín)器的配用電(diàn)動機容量應等于兩台電(diàn)動機的容量之和。但如在高峰負載時的用水量比兩台水泵全速供水量相差很多時，
可考慮适當減小(xiǎo)變頻(pín)器的容量，但應注意留有足夠的容量。
雖然水泵在低速運行時，電(diàn)動機的工(gōng)作電(diàn)流較小(xiǎo)。但是，當用戶的用水量變化頻(pín)繁時，電(diàn)動機将處于頻(pín)繁的升、降速狀态，而升、降速的電(diàn)流可略超過電(diàn)動機的額定電(diàn)流，導緻電(diàn)動機過熱。因此，電(diàn)動機的熱保護是必需的。對于這種由于頻(pín)繁地升、降速而積累起來的溫升，變頻(pín)器内的電(diàn)子熱保護功能是難以起到保護作用的，所以應采用熱繼電(diàn)器來進行電(diàn)動機的熱保護。
在主要功能預置方面，高頻(pín)率應以電(diàn)動機的額定頻(pín)率爲變頻(pín)器的高工(gōng)作頻(pín)率。升、降速時間在采用PID調節器的情況下(xià)，升、降速時間應盡量設定得短一(yī)些，以免影響由PID調節器決定的動态響應過程。如變頻(pín)器本身具有PID調節功能時，隻要在預置時設定PID功能有效，則所設定的升速和降速時間将自動失效。
五、恒壓供水系統特點
1、 節電(diàn)：優化的節能控制軟件，使水泵實現大(dà)限度地節能運行；
2、 節水：根據實際用水情況設定管網壓力，自動控制水泵出水量，減少了水的跑、漏現象；
3、 運行可靠：由變頻(pín)器實現泵的軟起動，使水泵實現由工(gōng)頻(pín)到變頻(pín)的無沖擊切換，防止管網沖擊、避免管網壓力超限，管道破裂。
4、 聯網功能：采用全中(zhōng)文工(gōng)控組态軟件，實時監控各個站點，如電(diàn)機的電(diàn)壓、電(diàn)流、工(gōng)作頻(pín)率、管網壓力及流量等。并且能夠累積每個站點的用電(diàn)量，累積每台泵的出水量，同時提供各種形式的打印報表，以便分(fēn)析統計。
5、 控制靈活：分(fēn)段供水，定時供水，手動選擇工(gōng)作方式。
6、 自我(wǒ)(wǒ)保護功能完善：如某台泵出現故障，主動向上位機發出報警信息，同時啓動備用泵，以維持供水平衡。萬一(yī)自控系統出現故障，用戶可以直接操作手動系統，以保護供水。
六、系統應用範圍
1、 自來水廠、加壓泵房
2、 居民生(shēng)活區、賓館及其它建築
3、 企業生(shēng)産用水
4、 鍋爐循環水系統
5、 農田灌溉系統
雖然水泵在低速運行時，電(diàn)動機的工(gōng)作電(diàn)流較小(xiǎo)。但是，當用戶的用水量變化頻(pín)繁時，電(diàn)動機将處于頻(pín)繁的升、降速狀态，而升、降速的電(diàn)流可略超過電(diàn)動機的額定電(diàn)流，導緻電(diàn)動機過熱。因此，電(diàn)動機的熱保護是必需的。對于這種由于頻(pín)繁地升、降速而積累起來的溫升，變頻(pín)器内的電(diàn)子熱保護功能是難以起到保護作用的，所以應采用熱繼電(diàn)器來進行電(diàn)動機的熱保護。
在主要功能預置方面，高頻(pín)率應以電(diàn)動機的額定頻(pín)率爲變頻(pín)器的高工(gōng)作頻(pín)率。升、降速時間在采用PID調節器的情況下(xià)，升、降速時間應盡量設定得短一(yī)些，以免影響由PID調節器決定的動态響應過程。如變頻(pín)器本身具有PID調節功能時，隻要在預置時設定PID功能有效，則所設定的升速和降速時間将自動失效。
五、恒壓供水系統特點
1、 節電(diàn)：優化的節能控制軟件，使水泵實現大(dà)限度地節能運行；
2、 節水：根據實際用水情況設定管網壓力，自動控制水泵出水量，減少了水的跑、漏現象；
3、 運行可靠：由變頻(pín)器實現泵的軟起動，使水泵實現由工(gōng)頻(pín)到變頻(pín)的無沖擊切換，防止管網沖擊、避免管網壓力超限，管道破裂。
4、 聯網功能：采用全中(zhōng)文工(gōng)控組态軟件，實時監控各個站點，如電(diàn)機的電(diàn)壓、電(diàn)流、工(gōng)作頻(pín)率、管網壓力及流量等。并且能夠累積每個站點的用電(diàn)量，累積每台泵的出水量，同時提供各種形式的打印報表，以便分(fēn)析統計。
5、 控制靈活：分(fēn)段供水，定時供水，手動選擇工(gōng)作方式。
6、 自我(wǒ)(wǒ)保護功能完善：如某台泵出現故障，主動向上位機發出報警信息，同時啓動備用泵，以維持供水平衡。萬一(yī)自控系統出現故障，用戶可以直接操作手動系統，以保護供水。
六、系統應用範圍
1、 自來水廠、加壓泵房
2、 居民生(shēng)活區、賓館及其它建築
3、 企業生(shēng)産用水
4、 鍋爐循環水系統
5、 農田灌溉系統
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