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應(yīng)用范圍：
      本設(shè)備適用于各種住宅小區(qū)、學(xué)校、賓館、醫(yī)院等高層建筑生活供水、各類自來水廠二次加壓泵站及其他需作二次水壓提升的各類供水場合。
設(shè)備簡介：
      變頻調(diào)速就是在給水時設(shè)定一個恒壓點(diǎn)，當(dāng)管網(wǎng)實(shí)際壓力比恒壓點(diǎn)高時，微機(jī)控制變頻器的頻率輸出下降，使水泵轉(zhuǎn)速降低，從而使壓力降低。反之，則讓頻率輸出上升。從而實(shí)現(xiàn)恒壓給水。根據(jù)流體力學(xué)的基本原理，當(dāng)水泵變頻調(diào)速替代閥門進(jìn)行流量調(diào)節(jié)時，節(jié)能效果十分顯著。
設(shè)備優(yōu)點(diǎn)：
  一、直接與自來水管網(wǎng)串聯(lián)對接，不用建水池、設(shè)水箱。
  二、節(jié)水13%以上，與調(diào)節(jié)閥門相比，可省電40%～50%。。
  三、綜合投資節(jié)省60%以上。
  四、給水安全、水質(zhì)好。
  五、電腦智能化控制，不作無用功設(shè)備壽命延長5倍以上。
  六、停電后仍恢復(fù)自來水原有壓力照常給水，停電不停水。
  七、全自動。

概述恒壓供水　

    由水泵的工作原理可知：水泵的流量與水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比，水泵的揚(yáng)程與水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速的平方成正比，水泵的軸功率等于流量與揚(yáng)程的乘積，故水泵的軸功率與水泵（電機(jī)）的轉(zhuǎn)速的三次方成正比（即水泵的軸功率與供電頻率的三次方成正比）。如下表圖一所示：

    根據(jù)上述原理可知改變水泵的轉(zhuǎn)速就可改變水泵的功率。
    例如：將供電頻率由50HZ降為45HZ，則P45/P50=453/503=0.729，即P45=0.729P50
    將供電頻率由50HZ降為40HZ，則P40/P50=403/503=0.512，即P40=0.512P50，依上述公式計算。
    供水系統(tǒng)在設(shè)計時是按現(xiàn)場供水需求（及工況）來考慮的，供水水泵的運(yùn)行工況也相同，即按單機(jī)的供水需求量來考慮的；在實(shí)際使用中有很多時間水泵都需要根據(jù)實(shí)際工況進(jìn)行調(diào)節(jié)，傳統(tǒng)的做法是用開停補(bǔ)（減）泵及開關(guān)閥門的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，用開停補(bǔ)（減）泵會有啟動沖動電流，開關(guān)閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)增大了系統(tǒng)的節(jié)流損失，且對系統(tǒng)本身的調(diào)節(jié)也是階段性的，調(diào)節(jié)速度緩慢，減少損失的能力很有限也使整個系統(tǒng)工作在波動狀態(tài)，對于供水系統(tǒng)超壓爆管這類故障幾乎無能為力。
    而通過在供水水泵加裝變頻調(diào)速器裝置，則可以一勞永逸的解決好這個問題，可實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié)控制，可使系統(tǒng)工作狀態(tài)平緩穩(wěn)定，并可通過變頻節(jié)能收回投資。變頻節(jié)能的效果是十分顯著的，特別是調(diào)節(jié)范圍大的系統(tǒng)及設(shè)備，通過上表及圖一可以直觀的看出在流量變化時只要對轉(zhuǎn)速（頻率）稍作改變就會使水泵軸功率有更大程度上的改變，就因有此特點(diǎn)使得變頻調(diào)速方式成為一種趨勢，并且不斷深入的應(yīng)用于各行業(yè)及各種調(diào)速領(lǐng)域。
   
二.供水系統(tǒng)的改造方案介紹

下面對某廠的供水系統(tǒng)做一介紹

    根據(jù)供水系統(tǒng)的實(shí)際裝機(jī)情況我們在供水系統(tǒng)各裝二套傳動風(fēng)機(jī)水泵型S變頻調(diào)速控制柜，其中1#變頻柜供兩臺55KW水泵切換（循環(huán)）使用；2#變頻柜供兩臺93KW水泵切換（循環(huán)）使用，兩套變頻調(diào)速控制柜共用一套自動控制系統(tǒng)及中央電腦監(jiān)控系統(tǒng)（工控機(jī)）（如圖二所示）

（1） 系統(tǒng)控制
    整個系統(tǒng)控制信號，包括壓力設(shè)定信號，工頻和變頻故障信號處理，水位故障檢測處理均由主控PLC或監(jiān)控電腦設(shè)定，上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主要通過中央電腦監(jiān)控系統(tǒng)（工控機(jī)）完成對工藝流程參數(shù)的檢測、各機(jī)組的協(xié)調(diào)控制以及數(shù)據(jù)的處理、分析等任務(wù)，下位機(jī)PLC主要完成數(shù)據(jù)采集，現(xiàn)場設(shè)備的控制及連鎖等功能。 對于整個系統(tǒng)的運(yùn)行信號進(jìn)行綜合，尤其是當(dāng)出現(xiàn)故障狀態(tài)時的系統(tǒng)處理操作，是整個系統(tǒng)的核心控制部分。
（2） 變頻器內(nèi)部控制
    變頻器內(nèi)部控制及功能，主要是指變頻器內(nèi)部PID功能模塊，內(nèi)部PID功能使現(xiàn)場技術(shù)員設(shè)置和調(diào)試方便，相對于原來的硬件PID板控制，省去了硬件維護(hù)需要，節(jié)省了成本。主控環(huán)節(jié)的壓力設(shè)定信號與系統(tǒng)壓力信號反饋形成閉環(huán)以維持管網(wǎng)恒定壓力（簡稱閉環(huán)控制）。變頻器還具有休眠功能，內(nèi)置RS485或RS232通訊接口，采用聯(lián)機(jī)控制。
（3） 電機(jī)控制
    本方案的控制方式將按恒壓供水系統(tǒng)的通用自動功能進(jìn)行設(shè)計。
變頻節(jié)能系統(tǒng)是在保留原有工頻系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加裝的，（SD-YP）風(fēng)機(jī)水泵型變頻器本身就還具有工頻、變頻轉(zhuǎn)換功能，變頻節(jié)能系統(tǒng)的聯(lián)動控制功能與原工頻系統(tǒng)的聯(lián)動控制功能相同，變頻節(jié)能系統(tǒng)與原工頻系統(tǒng)之間要設(shè)置聯(lián)鎖以確保系統(tǒng)工作安全。
（4）系統(tǒng)執(zhí)行控制
    用壓力傳感器對供水系統(tǒng)母管（供水管道）出口的水壓進(jìn)行采樣，轉(zhuǎn)換成電量信號后送至PID控制器，控制器將該信號與設(shè)定值進(jìn)行比較運(yùn)算后輸出一類比信號（一般為4—20MA、0—10V）給變頻器，變頻器根據(jù)該類比信號決定其輸出頻率，改變水泵轉(zhuǎn)速并調(diào)節(jié)供水壓力（供水量）以達(dá)到恒壓供水的目的（如圖三所示）。

（5）PLC硬件設(shè)計
    PLC選用天津羅升公司的豐煒PLC-VB系列產(chǎn)品,水泵M1、M2、M3、M4、可變頻運(yùn)行，也可工頻運(yùn)行，需要PLC的四個輸出信號控制，變頻器的運(yùn)行與關(guān)斷全由PLC的一個輸出信號控制，變頻器極限頻率的檢測信號占用PLC的一個輸入點(diǎn)，設(shè)定水壓的上、下限壓力值，當(dāng)管網(wǎng)壓力處于上、下限位置時，傳感器分別輸出頻率檢測信號進(jìn)入PLC的兩個輸入點(diǎn)，與變頻器一起實(shí)現(xiàn)。保證管網(wǎng)的壓力平穩(wěn)。

三．供水系統(tǒng)壓力的保障
    供水系統(tǒng)的變頻節(jié)能系統(tǒng)在實(shí)際使用中要考慮水泵的轉(zhuǎn)速與揚(yáng)程的平方成正比的關(guān)系，以及水泵的轉(zhuǎn)速與管損平方成正比的關(guān)系；在水泵的揚(yáng)程隨轉(zhuǎn)速的降低而降低的同時管道損失也在降低，因此，系統(tǒng)對水泵揚(yáng)程的實(shí)際需求一樣要降低；而通過設(shè)定變頻器下限頻率的方法又可保證系統(tǒng)對水泵揚(yáng)程的需求。供水壓力的穩(wěn)定和調(diào)節(jié)量可以通過PID參數(shù)的調(diào)整。當(dāng)供水需求量減少時，管道壓力逐漸升高，內(nèi)部PID調(diào)節(jié)器輸出頻率降低，當(dāng)變頻器輸出頻率低至0HZ時，而管道在一設(shè)定時間內(nèi)還高于設(shè)定壓力，變頻器切斷當(dāng)前變頻控制泵，轉(zhuǎn)而控制下一個原工頻控制泵，變頻器在水泵控制轉(zhuǎn)換過程中，逐漸輪換使用水泵，使每個水泵的利用率均等，增加系統(tǒng)、管道壓力的穩(wěn)定性和可靠性。

四．格立特變頻器在供水系統(tǒng)的特點(diǎn)

1．穩(wěn)定整個系統(tǒng)的正常運(yùn)行，抗干擾能力強(qiáng)；
2．實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的軟啟動，延長了設(shè)備的使用壽命，避免了對電網(wǎng)的沖擊；
3．內(nèi)置PID功能，可接受多種給定、反遺信號；
4．具有節(jié)電、市電和停止三位鎖定開關(guān)，便于轉(zhuǎn)換及管理；
5．保護(hù)功能完善，可遠(yuǎn)程控制；
6．操作簡單，具有鍵盤鎖定功能，防止誤操作；
7．超靜音優(yōu)化設(shè)計，降低電機(jī)噪聲；
8．高效節(jié)能，投資回收快，環(huán)保效果顯著,可實(shí)現(xiàn)節(jié)電20%～40%。

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