自來水公司城市管網恒壓供水變頻控制系統方案
一、 概述 恒壓供水設備變頻控制系統的基本控制策略是：采用電動機調速裝置與可編程控制器(PLC)或者微機控制器構成控制系統，進行優化控制泵組的調速運行，并自動調整泵組的運行臺數，完成供水壓力的閉環控制，在管網流量變化時達到穩定供水壓力和節約電能的目的。系統的控制目標是泵站總管的出水壓力，系統設定的給水壓力值與反饋的總管壓力實際值進行比較，其差值輸入CPU運算處理后，發出控制指令，控制泵電動機的投運臺數和運行變量泵電動機的轉速，從而達到給水總管壓力穩定在設定的壓力值上。隨著電力電子技術的發展，電力電子器件的理論研究和制造工藝水平的不斷提高，電力電子器件在容量、耐壓、特性和類型等方面得到了很大的發展。進入90年代后電力電子器件向著大容量、高頻率、響應快、低損耗的方向發展。作為應用現代電力電子器件與微計算機技術有機結合的交流變頻調速裝置，隨著產品的開發創新和推廣應用，使得交流異步電動機調速領域發生一場巨大的技術革命。目前自動恒壓供水系統應用的電動機調速裝置均采用交流變頻技術，而系統的控制裝置采用PLC或微機控制器，因其不僅可實現泵組的邏輯控制，并可完成系統的數字PID調節功能，可對系統中的各種運行參數、控制點的實時監控，并完成系統運行工況的CRT畫面顯示、故障報警及打印報表等功能。自動恒壓供水系統具有標準的通訊接口，可與城市供水系統的上位機聯網，實現城區供水系統的優化控制，為城市供水系統提供了現代化的調度、管理、監控及經濟運行的手段。隨著變頻調速技術的發展和人們對生活飲用水品質要求的不斷提高，變頻供水設備已廣泛應用于城市供水系統、多層住宅小區生活供水系統以及高層建筑生活和消防供水系統。變頻調速供水設備一般具有設備投資少，系統運行穩定可靠，占地面積小，節電節水，自動化程度高，操作控制方便等特點。
二、 恒壓供水設備變頻控制系統控制系統方案本方案采用微機控制器加變頻器聯合控制。阜陽自來水公司城市管網供水實際上類似于多個小區的恒壓供水。在城市供水的管網系統中，泵站供水的流量是由用戶用水量決定的，流量的大小同時也在供水的壓力上面反應出來。因此泵站供水的壓力以滿足管網中壓力所需最不利點的最低壓力為準。最不利點的壓力損失ΔP和流量Q之間存在著如下關系：ΔP=KQ2；式中K一為系數設PL為壓力最不利點所需的最低壓力，則泵站出口總管壓力P應按下式關系供水，則可滿足用戶用水的要求壓力值，又有最佳的節能效果。P=PL+ΔP=PL+KQ2因此供水系統的設定壓力應該根據流量的變化而不斷修正設定值，這種恒壓供水技術稱為變量恒壓供水，即供水系統最不利點的供水壓力為恒值而泵站出口總管壓力連續可調。典型的自動恒壓供水系統的結構框圖如圖所示：系統具有控制水泵出口總管壓力恒定、變流量供水功能，系統通過安裝在出水總管上的壓力傳感器，實時將壓力非電量信號轉換為電信號，輸入微機控制器。信號經CPU運算處理后與設定的信號進行比較運算，得出最佳的運行工況參數，由系統的輸出模塊輸出邏輯控制指令和變頻器的頻率設定值，控制泵站投運水泵的臺數和變頻器的運行頻率，并根據CPU指令實現對每臺水泵實施軟啟動、軟切換及變頻運行。系統可根據用戶用水量的變化，自動確定泵組的水泵的循環運行，以提高系統的穩定性及供水的質量。
三、 箱式無負壓供水設備系統運行特征以三臺水泵的恒壓供水系統為例，系統在自動運行方式下，控制器控制變頻器軟啟動1#泵，此時1#泵進入變頻運行狀態，其轉速逐漸升高。當出水量Q  www.zzgyf.com   www.csgyf.com