恒壓供水模型簡(jiǎn)要說(shuō)明書(shū)

1、14.KY-GK801恒壓供水控制裝置一。概述恒壓供水教學(xué)裝置是一個(gè)模擬樓宇供水系統(tǒng)的微縮模型，它使用了 PLC技術(shù)、交流變 頻技術(shù)、傳感器技術(shù)、液體輸送技術(shù)、壓力測(cè)量與控制技術(shù)等，具有流體的自動(dòng)輸送、壓力 的自動(dòng)控制、干擾的引入等功能。恒壓供水教學(xué)裝置由儲(chǔ)水罐、模擬樓層的水罐、用水截門(mén)、水泵、管路、壓力變送器、 顯示儀表等組成，配合PIC、單片機(jī)、交流變頻器等控制器、輸入輸出接口等既可構(gòu)成典型 的過(guò)程控制教學(xué)模型。圖一恒壓供水控制裝置結(jié)構(gòu)二.工作原理給定圖二系統(tǒng)工作原理方框圖根據(jù)反饋原理:要想維持一個(gè)物理量不變或基本不變，就應(yīng)該引這個(gè)物理量與恒值比較， 形成閉環(huán)系統(tǒng)。我們要想保持水壓的恒定，

2、因此就必須引入水壓反饋值與給定值比較，從而 形成閉環(huán)系統(tǒng)。但被控制的系統(tǒng)特點(diǎn)是非線性、大慣性的系統(tǒng)，控制和PID相結(jié)合的方法， 在壓力波動(dòng)較大時(shí)使用模糊控制，以加快響應(yīng)速度；在壓力范圍較小時(shí)采用PID來(lái)保持靜 態(tài)精度。這通過(guò)PLC加智能儀表可時(shí)現(xiàn)該算法，同時(shí)對(duì)PLC的編程來(lái)時(shí)現(xiàn)泵的工頻與變頻 之間的切換。實(shí)踐證明，使用這種方法是可行的，而且造價(jià)也不高。要想維持供水網(wǎng)的壓力不變，根據(jù)反饋定理在管網(wǎng)系統(tǒng)的管理上安裝了壓力變送器作為 反饋元件，由于供水系統(tǒng)管道長(zhǎng)、管徑大，管網(wǎng)的充壓都較慢，故系統(tǒng)是一個(gè)大滯后系統(tǒng)， 不易直接采用PID調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制，而采用PLC參與控制的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)作 用

3、。變頻控制原理：用變頻調(diào)速來(lái)實(shí)現(xiàn)恒壓供水，與用調(diào)節(jié)閥門(mén)來(lái)實(shí)現(xiàn)恒壓供水相比，節(jié)能效果十分顯著（可 根據(jù)具體情況計(jì)算出來(lái)）。其優(yōu)點(diǎn)是：1、起動(dòng)平衡，起動(dòng)電流可限制在額定電流以內(nèi)，從而避免了起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊；2、由于泵的平均轉(zhuǎn)速降低了，從而可延長(zhǎng)泵和閥門(mén)等的使用壽命；3、可以消除起動(dòng)和停機(jī)時(shí)的水錘效應(yīng)；一般地說(shuō)，當(dāng)由一臺(tái)變頻器控制一臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí)，只需使變頻器的配用電動(dòng)機(jī)容量與實(shí)際 電動(dòng)機(jī)容量相符即可。當(dāng)一臺(tái)變頻器同時(shí)控制兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí)，原則上變頻器的配用電動(dòng)機(jī)容 量應(yīng)等于兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的容量之和。但如在高峰負(fù)載時(shí)的用水量比兩臺(tái)水泵全速供水量相差很 多時(shí)，上海正藝科技的工程師建議，可考慮適當(dāng)減小變頻器的容量

4、，但應(yīng)注意留有足夠的容 量。雖然水泵在低速運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)的工作電流較小。但是，當(dāng)用戶的用水量變化頻繁時(shí)， 電動(dòng)機(jī)將處于頻繁的升、降速狀態(tài)，而升、降速的電流可略超過(guò)電動(dòng)機(jī)的額定電流，導(dǎo)致電 動(dòng)機(jī)過(guò)熱。因此，電動(dòng)機(jī)的熱保護(hù)是必需的。對(duì)于這種由于頻繁地升、降速而積累起來(lái)的溫 升，變頻器內(nèi)的電子熱保護(hù)功能是難以起到保護(hù)作用的，所以應(yīng)采用熱繼電器來(lái)進(jìn)行電動(dòng)機(jī) 的熱保護(hù)。在主要功能預(yù)置方面，最高頻率應(yīng)以電動(dòng)機(jī)的額定頻率為變頻器的最高工作頻率。升、 降速時(shí)間在采用PID調(diào)節(jié)器的情況下，升、降速時(shí)間應(yīng)盡量設(shè)定得短一些，以免影響由PID 調(diào)節(jié)器決定的動(dòng)態(tài)響應(yīng)過(guò)程。如變頻器本身具有PID調(diào)節(jié)功能時(shí)，只要在預(yù)置時(shí)設(shè)

5、定PID 功能有效，則所設(shè)定的升速和降速時(shí)間將自動(dòng)失效。恒壓供水系統(tǒng)特點(diǎn)：1、節(jié)電：優(yōu)化的節(jié)能控制軟件，使水泵實(shí)現(xiàn)最大限度地節(jié)能運(yùn)行；2、節(jié)水：根據(jù)實(shí)際用水情況設(shè)定管網(wǎng)壓力，自動(dòng)控制水泵出水量，減少了水的跑、漏現(xiàn)象；3、運(yùn)行可靠：由變頻器實(shí)現(xiàn)泵的軟起動(dòng)，使水泵實(shí)現(xiàn)由工頻到變頻的無(wú)沖擊切換，防止管 網(wǎng)沖擊、避免管網(wǎng)壓力超限，管道破裂。4、聯(lián)網(wǎng)功能：采用全中文工控組態(tài)軟件，實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)站點(diǎn)，如電機(jī)的電壓、電流、工作 頻率、管網(wǎng)壓力及流量等。并且能夠累積每個(gè)站點(diǎn)的用電量，累積每臺(tái)泵的出水量，同時(shí)提 供各種形式的打印報(bào)表，以便分析統(tǒng)計(jì)。5、控制靈活：分段供水，定時(shí)供水，手動(dòng)選擇工作方式。6、自我保護(hù)功

6、能完善：如某臺(tái)泵出現(xiàn)故障，主動(dòng)向上位機(jī)發(fā)出報(bào)警信息，同時(shí)啟動(dòng)備用泵， 以維持供水平衡。萬(wàn)一自控系統(tǒng)出現(xiàn)故障，用戶可以直接操作手動(dòng)系統(tǒng)，以保護(hù)供水。系統(tǒng)應(yīng)用范圍：1、自來(lái)水廠、加壓泵房2、居民生活區(qū)、賓館及其它建筑3、企業(yè)生產(chǎn)用水4、鍋爐循環(huán)水系統(tǒng)5、農(nóng)田灌溉系統(tǒng)同其它供水方式相比較，變頻恒壓供水系統(tǒng)，除了具有顯著的節(jié)能效果外，還有以下顯 而易見(jiàn)的優(yōu)勢(shì)：1、恒壓供水技術(shù)因采用變頻器改變電動(dòng)機(jī)電源頻率，而達(dá)到調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速改變水泵出口壓 力，比靠調(diào)節(jié)閥門(mén)的控制水泵出口壓力的方式，具有降低管道阻力大大減少截流損失的效能。2、由于變量泵工作在變頻工況，在其出口流量小于額定流量，泵轉(zhuǎn)速降低，減少了軸承的 磨損和發(fā)熱，延長(zhǎng)泵和電動(dòng)機(jī)的機(jī)械使用壽命。3、水泵電動(dòng)機(jī)采用軟啟動(dòng)方式，按設(shè)定的加速時(shí)間加速，避免電