恒壓供水上的應(yīng)用
相對(duì)于傳統(tǒng)的水箱和水塔的供水,變頻恒壓供水具有供水壓力穩(wěn)定、節(jié)電率高、可靠性好、不對(duì)水資源造成污染等優(yōu)點(diǎn)。
供水系統(tǒng)是國(guó)民生產(chǎn)生活中不可缺少的重要一環(huán)。傳統(tǒng)供水方式占地面積大,水質(zhì)易污染,最主要的缺點(diǎn)是水壓不能保持恒定,導(dǎo)致部分設(shè)備不能正常工作。變頻調(diào)速技術(shù)是一種成熟的交流電機(jī)無(wú)極調(diào)速技術(shù),在安全生產(chǎn)和供水質(zhì)量的需求日益緊迫的形勢(shì)下,通過(guò)變頻調(diào)速進(jìn)行恒壓供水的方案越來(lái)越得到大眾的認(rèn)可。
控制方案
供水系統(tǒng)在供水官網(wǎng)上安裝壓力傳感器,將水壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成變頻器可接受的4~20mA電流型信號(hào)。系統(tǒng)工作時(shí),壓力傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)水壓,變頻器接收壓力信號(hào),實(shí)際壓力信號(hào)與給定壓力信號(hào)的有差調(diào)節(jié)構(gòu)成壓力閉環(huán)系統(tǒng)。變頻器通過(guò)PID輸出改變頻率來(lái)改變水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速。但是變頻泵運(yùn)行轉(zhuǎn)速的上下限限制了單臺(tái)泵無(wú)法應(yīng)對(duì)用水量高峰和低峰期。我們開(kāi)發(fā)的恒壓供水專用變頻器CT110結(jié)合以上情況,擴(kuò)展供水專用邏輯,通過(guò)兩路輔助繼電器與啟用臺(tái)數(shù),自動(dòng)調(diào)節(jié)峰谷用水量,保證供水管網(wǎng)壓力恒定,以滿足用戶用水的需求。CT110恒壓供水原理圖如下:
變頻器參數(shù)設(shè)置表
功能碼 | 設(shè)定值 | 功能描述 | 備注 | |
F00.00 | 2 | 控制模式選擇 | VF控制模式 | |
F00.01 | 1 | 起??刂颇J?/td> | 端子起停模式 | |
F00.06 | 3 | 頻率給定方式 | PID給定頻率 | |
F00.07 | 400 | 運(yùn)行頻率的上限 | ||
F00.11 | —— | 加速時(shí)間 | 可適當(dāng)調(diào)整 | |
F00.12 | —— | 減速時(shí)間 | 可適當(dāng)調(diào)整 | |
F02.01 | —— | 額定功率 | 一定要按照電機(jī)銘牌進(jìn)行設(shè)置 | |
F02.02 | —— | 額定頻率 | ||
F02.03 | —— | 額定轉(zhuǎn)速 | ||
F02.04 | —— | 額定電壓 | ||
F02.05 | —— | 額定電流 | ||
F05.01 | 1 | 正轉(zhuǎn)啟動(dòng) | ||
F05.03 | 23 | 水滿信號(hào) | 如果有水滿開(kāi)關(guān)可設(shè)置 | |
F05.04 | 24 | 缺水信號(hào) | 如果有缺水開(kāi)關(guān)可設(shè)置 | |
F06.03 | 16 | 輔助泵1 | 輔助泵1起??刂?/td> | |
F06.04 | 17 | 輔助泵2 | 輔助泵2起??刂?/td> | |
F08.00 | —— | 減泵時(shí)加速時(shí)間 | ||
F08.01 | —— | 加泵時(shí)減速時(shí)間 | ||
F09.01 | —— | 恒壓設(shè)定百分比 | 請(qǐng)根據(jù)實(shí)際水壓進(jìn)行設(shè)定 | |
F09.04 | —— | PID調(diào)節(jié)比例增益系數(shù) | 若水壓無(wú)法恒定,請(qǐng)合理調(diào)本PI參數(shù) | |
F09.05 | —— | PID調(diào)節(jié)積分增益系數(shù) | ||
F13.00 | —— | 輔助泵個(gè)數(shù) | 根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置 | |
F13.01 | 加泵頻率點(diǎn) | 50Hz | 當(dāng)變頻器升速到加泵頻率點(diǎn),且超過(guò)壓力容差,且經(jīng)過(guò)加泵延時(shí)時(shí)間,表明當(dāng)前水泵個(gè)數(shù)已無(wú)法滿足恒壓要求,此時(shí)加1個(gè)泵動(dòng)作 | |
F13.02 | 加泵壓力容差 | 10% | ||
F13.03 | 加泵延時(shí)時(shí)間 | 10S | ||
F13.04 | 減泵頻率點(diǎn) | 5Hz | 當(dāng)變頻器減速到減泵頻率點(diǎn),且超過(guò)壓力容差,且經(jīng)過(guò)減泵延時(shí)時(shí)間,表明當(dāng)前水泵個(gè)數(shù)已無(wú)法超過(guò)恒壓要求,此時(shí)減1個(gè)泵動(dòng)作 | |
F13.05 | 減泵壓力容差 | 10% | ||
F13.06 | 減泵延時(shí)時(shí)間 | 10S | ||
F13.07 | 休眠功能選擇 | 1 | 使能休眠功能后,達(dá)到休眠條件,變頻器智能休眠 | |
F13.08 | 喚醒頻率設(shè)定 | 5Hz | 變頻器停機(jī)狀態(tài)下,當(dāng)水壓低差高于壓力容差,PID算得的變頻器給定頻率高于喚醒頻率,且喚醒延時(shí)到達(dá),變頻器休眠喚醒,自動(dòng)開(kāi)啟 | |
F13.09 | 喚醒壓力容差 | 10% | ||
F13.10 | 喚醒延時(shí)時(shí)間 | 10S |
CT110供水邏輯說(shuō)明
CT110系列專用變頻器內(nèi)置供水專用邏輯,優(yōu)化的PID控制保證水壓恒定。同時(shí)自動(dòng)處理加泵減泵動(dòng)作邏輯,并在加減泵動(dòng)作階段自動(dòng)調(diào)頻保證加減泵時(shí)水壓依然穩(wěn)定可控。供水邏輯說(shuō)明如下:
1、加泵邏輯:當(dāng)水壓持續(xù)低于設(shè)定壓力,變頻器升速運(yùn)行,當(dāng)變頻器升速至加泵頻率點(diǎn) (F13.01),此時(shí)若水壓仍低于(設(shè)定水壓百分比)-(加泵壓力容差百分比F13.02),則認(rèn)為當(dāng)前水泵個(gè)數(shù)不夠使用,需增加水泵運(yùn)行,加泵延時(shí)時(shí)間到達(dá)后,輔助繼電器動(dòng)作,此時(shí)加泵運(yùn)行。
2、加泵輔助邏輯:新加入的泵為工頻泵,加泵過(guò)程中可能會(huì)導(dǎo)致水壓快速升高,因此加泵的 過(guò)程中變頻泵會(huì)自動(dòng)降頻以避免加泵時(shí)水壓過(guò)大,此時(shí)的變頻器減速時(shí)間由F08.01決定。
3、減泵邏輯:當(dāng)水壓持續(xù)高于設(shè)定壓力,變頻器減運(yùn)行,當(dāng)變頻器減速至減泵頻率點(diǎn) (F13.04),此時(shí)若水壓仍低于(設(shè)定水壓百分比)+(減泵壓力容差百分比F13.05),則認(rèn)為當(dāng)前水泵個(gè)數(shù)太多,需減少水泵運(yùn)行,減泵延時(shí)時(shí)間到達(dá)后,輔助繼電器動(dòng)作,此時(shí)減泵運(yùn)行。
4、減泵輔助邏輯:新減小的泵為工頻泵,減泵過(guò)程中可能會(huì)導(dǎo)致水壓快速下降,因此減泵的 過(guò)程中變頻泵會(huì)自動(dòng)升頻以避免加泵時(shí)水壓過(guò)低,此時(shí)的變頻器加速時(shí)間由F08.00決定。
5、休眠功能邏輯:當(dāng)輔助泵都已停止,水壓依然偏高,則變頻器降速運(yùn)行,當(dāng)變頻器運(yùn)行頻 率低于減泵頻率點(diǎn),變頻器自動(dòng)休眠,鍵盤顯示“SLEEP”狀態(tài)。
6、休眠喚醒邏輯:變頻器休眠狀態(tài)下,當(dāng)水壓偏低時(shí),PID算得的設(shè)定頻率高于喚醒頻率設(shè) 定,且當(dāng)前壓力低于(設(shè)定水壓百分比)-(喚醒壓力容差百分比F13.02),則認(rèn)為需要變頻泵運(yùn)行,經(jīng)喚醒延時(shí),變頻泵休眠喚醒。
7、水泵控制優(yōu)先級(jí):水泵參與運(yùn)行的優(yōu)先級(jí)為:變頻泵 > 輔助泵1 > 輔助泵2。即,當(dāng)需要加泵時(shí),先加變頻泵,其次輔助泵1,最后輔助泵2;當(dāng)需要減泵時(shí),先減輔助泵2,其次減輔助泵1,最后減變頻器休眠待機(jī)。
CT110供水專用變頻器介紹
CT110變頻器以DSP控制系統(tǒng)為平臺(tái),采用國(guó)內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先的無(wú)PG矢量控制技術(shù),并配合多種保護(hù)方式,可應(yīng)用于異步電機(jī),提供優(yōu)異的驅(qū)動(dòng)性能。產(chǎn)品在風(fēng)道設(shè)計(jì),硬件配置,軟件功能方面都極大的提升了客戶易用性及環(huán)境適應(yīng)性。
技術(shù)特點(diǎn)
◆供水專用邏輯:基于現(xiàn)場(chǎng)工況的供水邏輯,恒壓控制性能更穩(wěn)定。
◆準(zhǔn)確的電機(jī)參數(shù)自學(xué)習(xí):準(zhǔn)確的旋轉(zhuǎn)或靜止的電機(jī)參數(shù)自學(xué)習(xí),調(diào)試方便,操作簡(jiǎn)單,提供更高的控制精度和響應(yīng)速度。
◆矢量化的V/F控制:自動(dòng)定子壓降補(bǔ)償,VF控制也可保證優(yōu)異的低頻力矩特性。
◆軟件限流限壓功能:良好的電壓、電流控制,有效減少變頻器的保護(hù)次數(shù)。
◆多種制動(dòng)模式:提供多種制動(dòng)方式,可快速停車。
◆高可靠性設(shè)計(jì):較高的整機(jī)過(guò)溫點(diǎn)和良好的防護(hù)等級(jí),更適應(yīng)供水行業(yè)的使用環(huán)境。
◆轉(zhuǎn)速追蹤再起動(dòng)功能:實(shí)現(xiàn)對(duì)旋轉(zhuǎn)中的電機(jī)的無(wú)沖擊平滑起動(dòng)。
◆自動(dòng)電壓調(diào)整功能:當(dāng)電網(wǎng)電壓變化時(shí),能自動(dòng)保持輸出電壓恒。
◆全面的故障保護(hù):過(guò)流、過(guò)壓、欠壓、過(guò)溫、缺相、過(guò)載等保護(hù)功能。
結(jié)束語(yǔ)
將變頻控制技術(shù)運(yùn)用于恒壓供液領(lǐng)域,控制上增加專用的控制模塊,提供了一種優(yōu)化的恒壓供 水方案,使用此專用變頻器組裝供水自動(dòng)控制系統(tǒng),具有投資少,自動(dòng)化程度高,保護(hù)功能齊全,運(yùn)行可靠,操作簡(jiǎn)便,節(jié)水節(jié)電效果顯著,尤其對(duì)水質(zhì)不構(gòu)成二次污染,具有優(yōu)異的性能價(jià)格比。