發布日期：2022-04-22 點擊率：91
一、引言
隨著電力技術的發展，變頻調速技術的日臻完善，以變頻調速原理為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，起動電流可限制在額定電流以內，從而避免了起動時對電網的沖擊;由于泵的平均轉速降低了，從而可延長泵和閥門等設備的使用壽命;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，將使供水實現節水、節電、節省人力，最終達到高效率的運行目的。恒壓供水調速系統實現水泵電動機無級調速，依據用水量的變化（實際上為供水管網的壓力變化）自動調節系統的運行參數，在用水量發生變化時保持水壓恒定以滿足用水要求，是當今先進、合理的節能型供水系統。北京富萊時代科技有限公司，作為恒壓供水控制器的專業制造商，為市場和客戶考慮，相繼開發出DB-2000、DB-2100系列恒壓供水控制器，在恒壓供水系統中得到廣泛應用。
本文以北京富萊時代科技有限公司生產的DB-2000、DB-2100系列恒壓供水控制器型為例，介紹一下我們在水網改造上的一些經驗。
二、DB-2100系列恒壓供水控制器的應用方式：
通常在同一路供水系統中，設置多臺常用泵，供水量大時多臺泵全開，供水量小時開一臺或兩臺。
在采用變頻調速進行恒壓供水時，就用兩種方式：
第一是每臺水泵都配用一臺變頻器;
其二是所有水泵只配用一臺變頻器和一個恒壓供水控制器實現。
顯然第一種方法成本太高;第二種方法成本很低。北京那個富萊時代科技有限公司開發的DB-2000、DB-2100系列恒壓供水控制器就可輕松實現一臺變頻器控制任意數馬達的功能。下面講到的原理都是一臺變頻器拖動多馬達的系統。
系統構成：采用變頻器與DB-2100型恒壓供水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，在管網流量變化變化時達到穩定供水壓力和節約電能的目的。
三、 工作原理描述
當變頻器與DB-2100型控制器構成的恒壓供水系統被投入自動運行時，1#泵電機接觸器首先被控制導通，變頻器輸出頻率上升，同時管網壓力信號逐漸增加，出水管網的壓力信號與控制器管網壓力設定信號負反饋閉環，當電機頻率上升到最高頻率，而管網壓力達不到設定要求時，變頻器立即控制工頻接通1#泵，使1#泵全速投入運行，同時變頻器經過時間延遲，對2#泵進行變頻控制，3#、4#、5#泵重復此過程。當管網壓力與控制器設定壓力基本平衡時，變頻器控制當前變頻電機維持在一定的頻率。當水需求量減少，管網壓力逐漸升高，內部PI控制器輸出頻率降低，當變頻器輸出頻率低至管網下限頻率時（工廠默認為20HZ），而管網在設定時間內還高于設定壓力，變頻器切斷最先起動的工頻控制泵（遵循“先起先停”的原則），轉而控制下一個原工頻控制泵，變頻器在水泵控制轉換過程中，逐漸輪換使用水泵，使每個水泵的利用率均等，增加系統可靠性。
四、DB-2100系列恒壓供水控制器的使用
4.1初步參數設定
（1）確定泵屬性組參數（C-18～C-23）。
（2）如果需要運行時間圖，可以填寫運行時間圖組（C-29～C-46），首先調校時鐘（C-29），然后確定運行圖段數（C-30）并填寫起始時間及相應狀態。出廠設置為8段區分高低峰用水（用第一、二壓力區分）及夜間關機（如有附屬小泵，則此時僅小泵運行）的時間圖。起始時間應從小到大依次排列，例如：僅有2段的運行時間圖，如果0：00～5：30間關機，則C-31=0.00、C-32=0、C-33=5.30;如果23：59～5：30間關機，則C-31=5.30、C-33=23.59，C-34=0。
（3）確定變頻器屬性組參數（C-14～C-17）。
（4）確定休眠參數（C-24～C-28）、定時換泵參數（C-47～C-49）、消防參數（C-58～-63）等。
4.2手動狀態下的參數修正
（1）修正遠傳壓力表參數（C-12～C-13），當壓力表指示為零時，調整Pb，使反饋壓力顯示為零;增加水壓（達到滿量程的1/3以上），調整Pg，使反饋壓力顯示于實際相符。
（2）修正水泵工作下限頻率（C-05），此頻率為單臺水泵不出水的臨界頻率。
4.3自動狀態下的參數修正
（1）變頻器加減速時間（C-15）參數直接影響控制器性能，如果自動運行狀態中，如果變頻器實際頻率變化滯后于控制器給定頻率，應調整參數C-15以保證同步。
（2）如果水泵切換條件為用戶自設定（即C-06=1），在保證系統不振蕩的條件下，適當減小上、下限頻率持續時間
4.4帶多臺泵時的情況
當配置為標準直接起停型時，可構成1個變量泵+5個定量主泵、或1個變量泵+4個定量主泵+1個附屬小泵的生活用水控制系統。
當配置為標準循環軟起停型時，可構成5個變量主泵、或4個變量泵+1個附屬小泵的生活用水控制系統。
當配置為消防型時，可構成4泵循環軟啟動或直接啟動的消防專用或消防生活共用控制系統。各個泵（C-19～C-23）都可作為主泵使用，C-23（即5#泵）可作附屬小泵使用。
4.5消防功能補充說明
穩壓泵組（或生活泵組）和消防泵組的工作方式、消防泵的巡檢方式通過應用宏選擇（C-18），在選為消防功能時是B5，D5輸出點不能連接主泵，因此主泵最多為4個。
激發消防狀態有2種方式，通過FIRE端子激發或選擇失壓時軟件消防功能（C-62=1，當所有穩壓泵都運行到最大工況后，壓力仍然達不到設定壓力，經過加泵延時后進入消防狀態。此功能通常僅用于消防專用系統中）。進入消防狀態后，在自動方式下Fire指示燈點亮，對于通過FIRE端子觸發或選擇軟件激發進入消防狀態的，退出消防狀態只能通過重新上電;對于通過FIRE端子電平方式進入消防狀態的，FIRE端子電平無效時，自動退出消防狀態。
對于采用主泵穩壓的消防類型（消防B、C型），B5可以選擇為附屬小泵。非消防狀態時穩壓泵可定時換泵，并可選擇休眠，在休眠時B5附屬小泵可選擇工作于工頻或變頻。這些消防類型可以很好滿足生活消防共用系統。
對于采用小泵穩壓的消防類型（消防A、E型），B5穩壓小泵可選擇工作于工頻或變頻。這些消防類型僅用于消防專用系統。
五、應用DB2100恒壓控制器系統與PLC恒壓控制器系統的比較
DB-2100供水控制器、PLC都類屬工控產品，在設計初就考慮到各種復雜的工礦使用環境，所以在關鍵器件上選用的都是國際知名名牌器件，所以在使用穩定型方面、可靠性方面兩者處于在一個水平線上。
在使用由變頻器和DB-2100供水控制器組成的恒壓供水控制系統，由于內置了PID功能，使用簡單、方便，操作人員可以在很短的時間內對系統調試完畢。而變頻器-PLC組合需要編程人員根據自己的經驗進行編寫，可靠性和穩定性還有待時間的驗證。
由于DB-2100供水控制器為標準產品，如有問題可直接替換，而PLC出現問題則需要另行購買PLC并需要專業的編程人員編程，這在水網改造以及后期維護中是很麻煩的。故在使用成本、后期維護上，變頻器加DB-2100組合更勝一籌。
六、供水應用中的其他注意事項
（1）變頻泵至工頻控制時可直接切換，以免管網壓力形成波動，工頻泵變頻控制的切換時間必須適當設置，延長太短，水泵對變頻器形成沖擊電壓和沖擊電流，容易使變頻器出現故障，延時過長使管網壓力不穩定，從而易出現頻繁切換動作。
（2）當供水基板與主控制基板距離較遠時（20m以上），需提供附加電源以確保信號正確傳輸。
（3）當供水系統不需要處理消防等緊急狀態下的供水問題時，可簡化PLC控制功能。甚至只通過單變頻器實現簡易恒壓供水。
（4）適當使用變頻器獨特的負載檢測和切斷自停機功能，方便遠程水泵的控制。
（5）在進行變頻器控制信號接線時，請把其同動力線分離，也不要配置在同一配線管內，否則有可能產生誤動作。
（6）壓力設定信號線與壓力反饋信號線必須采用屏蔽線。
（7）電機側的工頻旁路與變頻器輸出之間應使用帶有機械連鎖裝置的交流接觸器，并在電氣控制回路上進行邏輯互鎖，以防止工頻電源與變頻器輸出之間引起短路而損壞變頻器及相關設備。
（8）電機所連接的工頻電源的相序應與變頻器輸出的相序一致，為防止電機反轉事故，請確認相序。
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