变频调速恒压供水系统
变频恒压供水系统工作原理
变频恒压供水系统工作原理一、引言变频恒压供水系统是一种新型的供水系统,其工作原理是通过变频控制器对水泵电机进行调速,从而实现恒压供水。
该系统具有节能、稳定、可靠等优点,被广泛应用于楼宇、工业生产等领域。
本文将详细介绍变频恒压供水系统的工作原理。
二、变频控制器变频控制器是变频恒压供水系统的核心部件,其主要功能是对水泵电机进行调速。
该控制器通过检测管网中的压力信号,自动调整电机转速,使得管网中的压力保持在设定值范围内。
同时,该控制器还具有多种保护功能,如过载保护、短路保护等。
三、电机驱动电机驱动是变频恒压供水系统的另一个重要组成部分。
该部分主要由电机和驱动器两部分组成。
其中,电机负责转动水泵,而驱动器则负责对电机进行调速。
在正常情况下,驱动器会根据控制器发出的指令来改变输出频率和电压大小,从而实现对电机转速的精准控制。
四、压力传感器压力传感器是变频恒压供水系统中用于检测管网压力的重要组成部分。
该传感器通常安装在管网的进出口处,能够实时监测管网中的压力变化。
一旦检测到管网压力超出设定范围,传感器就会向控制器发出信号,控制器则会根据信号调整电机转速,使得管网压力恢复到设定值。
五、水泵水泵是变频恒压供水系统中最基本的部件之一。
其主要功能是将水从低处输送至高处,从而满足用户对水的需求。
在变频恒压供水系统中,水泵通常采用离心泵或自吸式泵。
这些泵具有流量大、效率高、噪音小等优点,在实际应用中得到了广泛应用。
六、工作原理变频恒压供水系统的工作原理可以概括为以下几个步骤:1. 检测管网压力:系统通过安装在进出口处的压力传感器来检测管网中的压力变化。
2. 控制器调整电机转速:一旦控制器接收到压力传感器发出的信号,就会根据设定值来调整电机转速,从而使得管网压力恢复到设定范围内。
3. 驱动器调整输出频率和电压大小:控制器通过驱动器来对电机进行调速。
驱动器会根据控制器发出的指令,改变输出频率和电压大小,从而实现对电机转速的精准控制。
高层住宅变频调速恒压供水系统设计
高层住宅变频调速恒压供水系统设计随着城市化进程的不断加速,高层住宅的数量也不断增加。
在高层住宅中,稳定可靠的供水系统对于居民的日常生活至关重要。
传统的供水系统往往难以满足高层住宅对水压和水量的需求,因此,设计一套高效的变频调速恒压供水系统显得尤为重要。
本文将重点阐述高层住宅变频调速恒压供水系统的设计原则和具体方案。
一、设计原则1.1 提供稳定的水压在高层住宅中,为了满足居民的生活用水需求,供水系统必须能够提供均衡稳定的水压。
通过采用变频调速恒压供水系统,可以根据居民用水量的变化实时调节水泵的运行速度,以保证供水系统能够稳定地提供恒定的水压。
1.2 节约能源传统的供水系统通常采用恒速运行的水泵,这样会导致水泵在低负载时能耗较高。
而变频调速恒压供水系统则可以根据实际需求智能地调节水泵的转速,使水泵的运行始终处于高效工作状态,从而有效降低能耗,实现节能目的。
1.3 保证可靠性高层住宅供水系统的可靠性对于居民的生活质量至关重要。
在设计变频调速恒压供水系统时,应该选择质量可靠的水泵和控制设备,并设置备用设备以应对突发情况。
二、具体方案2.1 变频调速器的选型变频调速器是实现高层住宅变频调速恒压供水系统的核心设备。
在选型时应注意以下几点:首先,应选择具有较高工作效率和稳定性能的变频调速器。
其次,应根据实际需求选择变频调速器的额定功率和转速范围。
另外,还应注意变频调速器的运行噪音和对供水系统的电磁干扰问题。
2.2 水泵的选型水泵是供水系统的核心组成部分。
在选型时应注意以下几点:首先,应选择质量可靠、效率较高的水泵,以保证长期稳定运行。
其次,应根据高层住宅的水压和水量需求选择合适的水泵型号和数量。
另外,还应考虑水泵的噪音和振动情况,避免对住户生活造成不便。
2.3 控制策略的设计控制策略的设计决定了供水系统的运行效果和稳定性。
在设计过程中应注意以下几点:首先,应充分调研高层住宅的居民用水特点和峰谷用水变化情况,以便合理地设计供水系统的供水策略。
变频恒压供水控制系统方案
变频恒压供水控制系统方案1.方案介绍变频恒压供水控制系统基本由水泵、变频器、压力传感器和PLC控制器组成。
该系统可以对水泵的运行速度进行调节,以使供水系统的压力始终保持在设定值范围内。
当系统检测到压力超过设定值时,将降低水泵的运行速度,反之则提高运行速度。
2.系统原理变频恒压供水控制系统的原理基于水泵的调速运行。
通过变频器控制电机的转速,可以实现水泵的流量调节。
系统中的压力传感器会实时监测供水系统的压力,并将压力信号传给PLC控制器。
PLC控制器根据设定的压力范围和实际的压力信号来调节变频器的输出频率。
当实际压力超过设定范围时,PLC控制器会降低变频器的输出频率,降低水泵的运行速度;当实际压力低于设定范围时,则相反地提高运行速度。
3.系统优势(1)节能环保:相比传统的供水系统,在需求较低时能够降低水泵的运行速度,减少能耗和噪音。
在需求较高时,能够提高运行速度以满足压力需求,提高系统的响应性和供水能力。
(2)压力稳定:采用变频恒压供水控制系统可以实现对供水系统压力的精确控制,保证水压始终保持在设定值范围内,提高供水质量和稳定性。
(3)设备寿命长:通过变频器控制水泵的运行速度,可以减少启停次数,减轻设备的磨损,延长水泵和其他设备的使用寿命。
(4)自动监控保护:系统可以实时监测供水压力,一旦超过设定范围,系统会自动调节水泵的运行速度,确保供水稳定,同时还能提供报警功能,及时发现和排除故障。
4.实施步骤(1)系统设计:根据实际需求,确定供水系统的压力范围和变频器的参数配置。
(2)设备选型和采购:选购符合系统需求的水泵、变频器、压力传感器和PLC控制器等设备。
(3)设备安装和连接:安装和连接好水泵、变频器、压力传感器和PLC控制器等设备。
(4)系统调试和运行:通过调节变频器的参数和设定压力范围,实现系统的压力控制和供水调节。
(5)系统监测和维护:定期检查和维护系统的各个部件,确保系统正常运行。
总结:通过变频恒压供水控制系统的应用,可以实现供水系统的智能化、高效化和节能环保化。
恒压供水变频调速原理
恒压供水变频调速原理恒压供水系统是一种能够调节水泵出水压力的系统,通过使用变频器对水泵进行控制,可以实现根据需求自动调节水泵的运行频率,从而保持恒定的供水压力。
本文将详细解释与恒压供水变频调速原理相关的基本原理。
1. 变频调速基本原理为了理解恒压供水变频调速原理,我们首先要了解变频调速的基本原理。
变频调速是通过改变电机的供电频率来调节其转速。
传统的交流电机是通过电网提供的标准频率(例如50 Hz)来运行的,而变频器可以改变供电频率,从而改变电机的转速。
变频器通过将交流电转换为直流电,然后再将直流电转换为可调的交流电,实现对电机转速的调节。
变频器的工作原理可以简单概括为以下几个步骤:1.输入电源:将交流电源输入到变频器中。
2.整流:将交流电转换为直流电。
3.滤波:通过滤波电路,将直流电平稳地输出。
4.逆变:将直流电转换为可调的交流电。
5.输出电源:将交流电输出到电机。
通过调节变频器输出的交流电频率,可以改变电机的转速。
这样就实现了对电机的调速。
2. 恒压供水系统原理恒压供水系统是一种能够根据需求自动调节水泵出水压力的系统。
它通过使用变频器来控制水泵的运行,从而实现恒定的供水压力。
恒压供水系统的基本原理如下:1.检测压力:安装在供水管道上的压力传感器会检测当前的供水压力,并将检测结果反馈给控制系统。
2.控制逻辑:控制系统会根据检测到的压力信号,与预设的目标压力进行比较,并计算出所需的出水流量。
3.变频器控制:控制系统将所需的出水流量转化为对变频器的控制指令。
变频器会根据指令改变电机的供电频率,从而控制水泵的转速。
4.反馈调节:水泵的运行会引起供水压力的变化,压力传感器会不断检测当前的压力,并将结果反馈给控制系统。
控制系统会根据反馈的压力信号进行调节,确保出水压力始终保持在预设的目标压力范围内。
5.水泵保护:恒压供水系统还会监测水泵的电流和温度等参数,以保护水泵不会超负荷运行或发生故障。
通过以上步骤,恒压供水系统可以根据实际需求,自动调节水泵的转速,从而保持恒定的供水压力。
变频调速在恒压供水系统中的应用
变频调速在恒压供水系统中的应用目前,变频调速已经被广泛地应用在城市供水系统中,变频调速在恒压供水系统中以其节能、安全、技术先进、供水质量高特点在城市供水中广泛应用。
变频调速恒压供水系统实现水泵电机的无级调速,依据用水量发生变化引起管网压力发生变化,自动调节供水系统设备运行参数,在用水量发生变化时保持管道水压恒定。
很好地解决了城市自来水管网压力不能满足日常用水要求和城市消防用水的需】【求12。
解决了利用阀门控制水量消耗能源的供水调节方式,是取代水塔、高地水池、高位水箱、加压气罐等给水设备的先进型供水控制设备。
〔一〕控制系统原理变频调速恒压供水系统主要由出水管压力变送器、PID 调节器、PLC 可编程控制器、变频器、仪表、水泵机组、电脑、低压电器等组成。
蓄水池或吸水井的水经加压泵送入城市管网,通过压力变送器接入出水管压力信号,传递给PID 调节器,由PID 调节器将管网传输来的压力信号与预先设定的压力信号比较运算后输送给变频器一个转速控制信号,同时PID 调节器输送给可编程控制器PLC 压力控制信号。
由可编程控制器PLC 实现对加压泵的变频运行或工频运行的自动控制。
变频调速恒压供水装置应用于水泵调速节能效果非常显著。
变频调速恒压供水装置可根据用户需要设置恒压值,实现恒压供水的目的。
当供水能力与用水量平衡时变频装置工作在恒压值上,假设用水量减少时,供水流量g Q 大于用水量y Q 则供水压力g P 升高,引起反馈压力信号增加,反馈压力信号与PID 调节器预先设定目标信号比较后的合成信号下降,PID 调节器传输给变频器的转速控制信号减小,变频器输出频率b F 下降引起加压泵电机转速n 下降,由于电动机转速n 下降引起加压泵供水流量g Q 下降直到管道压力信号回到预先设定的目标值,供水能力与用水流量又重新平衡y g Q Q 。
假设用水量增大时,供水流量g Q 小于用水流量y Q ,则供水压力g P 下降,引起反馈压力信号值减小,反馈压力信号与PID 调节器预先设定目标信号比较后的合成信号上升, PID调节器传输给变频器的转速控制信号增大,变频器输出频率Fb上升引起加压泵电机转速n 上升,由于电动机转速n上升引起加压泵供水流量g Q上升直到管道压力信号回到预先设定的目标值,供水能力等于用水流量yQ ,又到达新的平衡实现恒压供水。
变频恒压供水系统的研究开发及应用
变频恒压供水系统的研究开发及应用一、本文概述随着社会的快速发展和城市化进程的加快,供水系统的稳定运行对于满足人们日常生活和工业生产的需求至关重要。
变频恒压供水系统作为一种先进的供水技术,以其高效、节能、稳定等优点,逐渐成为供水系统升级改造的首选方案。
本文旨在全面探讨变频恒压供水系统的研究开发历程、技术原理、系统构成及其在实际应用中的表现,以期为供水行业的技术进步和可持续发展提供有益的参考。
本文将对变频恒压供水系统的基本概念进行阐述,明确其技术特点和优势。
接着,将详细介绍该系统的研究开发过程,包括关键技术的突破、系统优化等方面的内容。
在此基础上,文章将深入剖析变频恒压供水系统的技术原理和系统构成,包括变频器的工作原理、恒压控制策略、系统硬件和软件设计等。
本文将通过实际案例分析,探讨变频恒压供水系统在供水工程中的应用情况,包括系统的运行效果、节能效果、稳定性等方面的评估。
通过对比分析,展示变频恒压供水系统在提高供水质量、降低能耗、减少维护成本等方面的显著优势。
本文将对变频恒压供水系统的发展前景进行展望,分析其在未来供水行业中的潜在应用价值和挑战。
同时,提出针对性的建议和措施,以期推动变频恒压供水系统的进一步发展和普及,为供水行业的可持续发展做出更大的贡献。
二、变频恒压供水系统的基本原理和技术特点变频恒压供水系统是一种集变频调速技术、PLC控制技术、PID 调节技术及远程监控技术于一体的现代化供水系统。
其设计目的是为了满足不同用水场合对水压和水量的需求,同时实现能源的高效利用和供水质量的稳定。
本节将详细介绍变频恒压供水系统的基本原理和技术特点。
变频恒压供水系统的工作原理基于流体力学中的泵与管路的特性。
系统主要由水泵、变频器、压力传感器、PLC控制器等组成。
其核心是利用变频器调节水泵电机的转速,从而改变水泵的出水流量和压力,以适应用水量的变化。
当用水量增加,系统检测到压力下降时,压力传感器将信号反馈给PLC控制器。
BPC系列变频调速恒压供水设备技术方案
BPC系列变频调速恒压供水设备技术方案一、技术方案概述BPC系列变频调速恒压供水设备是一种智能化的水泵控制系统,它通过调整水泵的转速,来实现恒定的水压和稳定的供水流量。
在传统的供水系统中,水泵通常采用定速运行,无法根据实际需求进行灵活调节,导致水压波动过大,供水不稳定,并且能耗较高。
而BPC系列供水设备采用先进的变频器技术,能够根据实际需求自动调整水泵的转速,从而保持恒定的水压和供水流量,实现供水稳定和能耗节约。
二、技术方案特点1.变频器技术:BPC系列供水设备采用变频器技术,能够调整水泵的转速,实现精准的水压控制。
变频器可以根据需求自动调节水泵的转速,从而使得供水系统能够根据实际需求进行灵活调节,保持恒定的水压。
2.PID控制算法:BPC系列供水设备采用PID控制算法,能够实现精确的水压控制。
PID控制算法通过根据实时的水压信息,自动调整水泵的转速,并根据反馈信号对控制算法进行修正,从而实现恒定的水压和稳定的供水流量。
3.智能化控制:BPC系列供水设备采用智能化控制系统,能够实时监测和控制水泵的运行状态。
智能化控制系统可以根据不同的供水需求,调整水泵的运行模式,并对水泵的运行状态进行实时监测,保证供水系统的安全和稳定运行。
4.节能环保:BPC系列供水设备能够根据实际供水需求进行灵活调节,避免了无效供水和能耗浪费。
同时,变频调速技术还可以减少水泵的启停频率,延长水泵的使用寿命,降低维护成本,并且减少噪音和振动,环保节能。
5.用户友好:BPC系列供水设备采用触摸屏控制面板和人机界面,操作简单方便。
用户可以通过触摸屏控制面板对供水设备进行设置和操作,同时可以实时监测供水设备的运行状态和供水参数。
三、技术方案应用领域总之,BPC系列变频调速恒压供水设备是一种先进的水泵控制系统,能够实现水压恒定、供水稳定、能耗节约等优点。
它采用变频器技术和PID控制算法,配备智能化控制系统,能够根据实际需求自动调整水泵的转速,保持恒定的水压和供水流量。
变频调速在恒压供水系统中的应用
. 3 起动 平稳 用水高峰 期没水 严 重影 响人们 的生活 , 在高 峰期 过后住在低层 1
的 居 民又 由 于 压 力 过 大 , 容易产生爆 管现象。 以上这些情况对供 水 系 统 提 出 了新 的 要 求 , 供 水 系 统 应 依 据 不 同时 段 对 水 量 的 不 同 需求 , 给 水 压 力 相 应 的发 生 变 化 , 用 水 高 峰 期提 高水 压 , 用 水 少 时 水压降低, 合理调节供水压力, 提高供水质量。
2o1 3 21
变频调速在恒压供水系统 中的应用
屈 文 斌
( 陕西工业职业技术学院, 陕西成 阳 7 1 2 0 0 0 )
摘要 : 针 对 在 用 水 过 程 中 缺水 或水 压 不 够 及 在 用 水 量 少 时 , 水 压 过 大 产 生 爆 管 的 问题 , 在 供 水 系 统 中采 用 变 频 器 , 根 据 给 定 压
力信号和反馈压力信号调节水泵转速 , 使管网中水压恒定的 同时, 实现 了用 水量 与给 水量 的最佳 匹配 , 达到 了节能、 节水 的 目
的。
关键 词 : 恒压供水 ; 变频器 ; 调速控制 ; 节 能
r ’ l ■ ’ ’ 1 ne appl ' i ‘ c at J i ‘ on 0I n t 一 r equenc y Cont ・ r ol 1 1 ● n eons t ・ ant - pr ess Ure w at ・ er
或供 水压力不 足事 件的发生 , 由于供水压力 不足, 可 能会影 响产
品的产量或质量 , 且会导 致部分设备不 能正常工作, 严 重 时 甚 至 会造 成设备损坏 ; 居 民 的 生 活 用 水 同样 受 到 供 水 压 力 的影 响 , 如
全变频调速恒压供水控制系统及应用
戈 军 华
科 黑江 技信恩 — 龙— — —
全 变 频 调 速恒 压 供 水控 制 系 统 及 应 用
( 大连澳南房屋 开发有 限公 司, 宁 大连 16 3 ) 辽 10 8
摘
用。
要: 绍的全变频 调速恒压供水控制 系统 , 介 是对 目前恒压供水普遍采 用的 “ 一拖 N” 控制方式的改进 . 适合对供水质量要求较 高的 用户选
优点 , 我 国供 水 行 业 的技 术 装 备 水 平 从 2 使 O世 大范围变化的适应性 更好。且 由 纪9 O年 代 初 开 始经 历 了一 次 飞跃 。 压 供 水 调 于系统 中的每台水泵 工作时均 由 设 压 — 厂 恒 定 —
l嚣 【l 【 . 耍信 u j 频号r ]
成。
1 系统共有三 台水泵 , 1号泵 安 装 在 出水 管 网上 的压 力 变 送 器 , 出 口 为 75 W , 号 、 号 泵 均 为 把 .K 2 3
压力信号 变成( — 0 4 2 mA或 0 1V) — 0 标准 电信号 送 入 PD调 节 器 , I 与设 定压 力 参 数 进 行 比较 , 运 算后得出一调节参数, 送给变频器 , 由变频器控 制 水 泵 的 转 速 , 而调 节 系 统 供 水 量 , 供 水 系 从 使 统 管 网中 的 压力 保 持 在 设 定 压 力 上 ;当 用 水 量 超 过 一 台 泵 的供 水 量 时 ,通 过 P C控 制 器 加 L 泵。根据用水量的大小由 P C控制工作 泵数量 L 的 增 减及 变 频 器 对 水 泵 的 调 速 , 现恒 压 供 水 。 实 当供水负载变化 时,输入电机的电压和频 率也 随之变化 ,这样就构成 了以设定压力为基 准的 闭环控制 系统 。 通 常在 同一路供水 系统 中 ,常设 置多 台 泵 , 水 量 大 时 多 台 泵 全 开 , 量 小 时 开 一 台 供 供水 或 两 台泵 。 采 用 变 频 调 速 进 行 恒 压供 水 时 , 在 有 两 种 控制 方 式 ,其 一 是 所 有 水泵 配 用 一 台变 频
变频恒压供水系统工作原理
变频恒压供水系统工作原理变频恒压供水系统是一种新型的供水系统,它采用了变频技术和恒压控制技术,能够实现水泵的自动控制和恒压供水。
本文将从工作原理、优点和应用范围三个方面来介绍变频恒压供水系统。
一、工作原理变频恒压供水系统的工作原理是将水泵的电机与变频器相连,通过变频器对电机进行调速,从而实现水泵的自动控制。
同时,系统还配备了压力传感器和控制器,通过对压力传感器的监测和控制器的调节,实现恒压供水。
具体来说,当水压下降到一定程度时,压力传感器会发出信号,控制器接收到信号后,会自动启动水泵,通过变频器对电机进行调速,使水泵的流量和压力达到设定值。
当水压达到设定值时,控制器会自动停止水泵的运行,从而实现恒压供水。
二、优点1. 节能环保:变频恒压供水系统采用变频技术,能够根据实际需求对水泵进行调速,避免了传统供水系统中水泵长时间运行的情况,从而节约了能源,减少了二氧化碳的排放。
2. 稳定可靠:系统采用恒压控制技术,能够保持水压稳定,避免了传统供水系统中水压波动的情况,从而保证了供水的稳定性和可靠性。
3. 操作简便:系统采用自动控制技术,能够实现水泵的自动启停和恒压供水,操作简便,减少了人工干预的需求。
4. 维护成本低:系统采用先进的技术,能够自动检测和报警,及时发现故障并进行维修,从而降低了维护成本。
三、应用范围变频恒压供水系统适用于各种供水场合,如住宅小区、商业楼宇、工业园区、医院、学校等。
特别是在高层建筑中,由于水压的变化会影响到供水的稳定性和可靠性,因此采用变频恒压供水系统能够有效解决这一问题。
变频恒压供水系统还可以与太阳能、风能等新能源相结合,实现绿色供水,为环保事业做出贡献。
变频恒压供水系统是一种先进的供水系统,具有节能环保、稳定可靠、操作简便、维护成本低等优点,适用于各种供水场合,是未来供水系统的发展方向。
恒压供水变频调速原理
恒压供水变频调速原理一、引言恒压供水变频调速是一种新型的水泵控制技术,它可以根据水流量的变化自动调整电机转速,使得水压保持恒定。
该技术具有节能、稳定、可靠等优点,在市场上得到了广泛应用。
二、恒压供水变频调速原理1. 变频器控制恒压供水变频调速的核心是变频器,它通过改变电机的输入电源频率和电压来实现控制。
当需求水量增加时,变频器会自动提高电机转速以增加流量,从而保证水压不变;当需求水量减少时,变频器会降低电机转速以减少流量,从而避免过度耗能。
2. PID控制算法为了更精确地控制水泵运行状态,恒压供水系统通常采用PID控制算法。
PID是三个参数的缩写:比例(P)、积分(I)和微分(D)。
P参数表示在当前误差下所需输出信号与误差之间的比例关系;I参数表示在一段时间内累计误差并将其与输出信号相加;D参数表示根据当前误差和先前误差之间的差异来调整输出信号。
PID控制算法可以根据实际情况动态调整这些参数,以实现最佳的水泵控制效果。
3. 传感器检测恒压供水系统还需要一些传感器来监测水流量、水压和电机转速等参数。
这些传感器将采集到的数据反馈给变频器和控制器,以便它们能够做出相应的调整。
例如,当水流量超过设定值时,变频器会自动提高电机转速以增加流量;当水压低于设定值时,变频器会自动降低电机转速以减少流量。
三、恒压供水变频调速系统组成1. 变频器变频器是恒压供水系统的核心部件,它可以将输入电源频率和电压调节到所需的输出频率和电压。
通常情况下,变频器还具有过载保护、短路保护、欠压保护等功能。
2. 控制器控制器是恒压供水系统中另一个重要的部件,它可以根据传感器反馈的数据来控制变频器和其他设备的运行状态。
通常情况下,控制器还具有故障诊断、报警提示等功能。
3. 传感器传感器是恒压供水系统中采集数据的主要部件,它可以检测水流量、水压、电机转速等参数。
通常情况下,传感器还具有高精度、高灵敏度、抗干扰能力强等特点。
4. 电机电机是恒压供水系统中的动力源,它通过变频器控制来实现转速调节。
变频调速在恒压供水系统中的应用
用一台调速装置自动控制并调整两台泵 QZHP Y 的输出功率。调速供水系统图中调速装置包 P. 二 括一台变频器、一块扩展板和一套控制配电 10 2 7 1o 盘 (可由PLC 取代) 以及安装在主管上的压 这样整个供水系统所具有的节能潜力为: 力传感器。传感器所采集的压力信号是整个 W=(P- P,)t 系统的基本参数。管网压力仅靠一台泵调速 其中 P 为整个系统水泵所有消耗的总轴 功率(KW),t 为水泵的年运行时间(小时/ 年)。 运行就可保证水压,另一台泵如长期不用将 出现腐蚀。调速系统为防止出现此种情况特 管网特性曲线与水泵特性曲线之交点即 动换泵功能, 防泵锈死。 并且调速系统 为泵的正常使用工况点。从管网特性上求的 设有自 管网实际所需的性能和水泵与管网性能的匹 一旦发生故障可立即用手动控制恢复恒压。 其控制图、主线路图如图2(a ) (b ): 配情况,以此作为水泵节能的依据。
1 引言 我单位及部分自备水源住宅居民供水大 多采用一台主泵加一台副泵直接向供水管网 供水的方式。由于整个供水系统没有一个水 塔等恒压装置,完全靠人为手动控制来调节
各用水时段的供水压力,而且无水压调节装
3 水泵变速运行的可行性分析
3. 1 水泵的基本参数特性
离心泵是传送水或其他流体的机械, 广 泛运用于工业和生产供水系统中. 其输出 特 性即决定于水泵的种类也随供水管网的阻力 特性曲线不同而异。 离心泵的H- Q 曲线如图1所示。每台泵 只有在等于原设计工况 ( 点 A ) 时,效率 才为最高点。偏离这个工况点 (在B , 两 C 点间) 效率就会降低,水泵在高效率区运行 其耗能也会最省。 根据以上分析,按照供水系统的实际流
3.2 水泵 调速运 行的节电 原理
如图 3 所示: 水泵运行工况点 D 是泵的
基于PLC的变频调速恒压供水系统设计与实现
基于PLC的变频调速恒压供水系统设计与实现一、本文概述随着工业自动化的发展,变频调速技术在供水系统中的应用越来越广泛。
基于PLC(可编程逻辑控制器)的变频调速恒压供水系统,以其高效、稳定、节能的特点,成为当前供水系统设计的重要趋势。
本文旨在探讨基于PLC的变频调速恒压供水系统的设计与实现方法,以期为相关领域的工程应用提供有益的参考。
文章首先介绍了供水系统的基本构成和功能需求,包括恒压供水的重要性以及变频调速技术在供水系统中的应用优势。
随后,详细阐述了基于PLC的变频调速恒压供水系统的总体设计方案,包括硬件选型、软件编程、系统控制策略等方面。
在此基础上,文章重点探讨了系统实现过程中的关键技术问题,如PLC编程实现、变频器的选择与配置、压力传感器信号的采集与处理等。
通过本文的研究,期望能够为供水系统的设计与实现提供一种有效、可靠的解决方案,同时推动变频调速技术在供水领域的应用和发展。
二、系统需求分析和设计目标随着现代工业技术的快速发展,供水系统的稳定性和效率成为了评价一个城市或企业基础设施水平的重要指标。
传统的供水系统往往存在能耗高、调节性差、压力不稳定等问题,无法满足现代供水系统的要求。
为了解决这些问题,本文提出了一种基于PLC的变频调速恒压供水系统设计方案。
稳定性需求:供水系统需要保持长时间的稳定运行,确保供水压力的稳定性,避免因压力波动对供水质量造成影响。
节能性需求:传统的供水系统往往存在能耗高的问题,新的供水系统需要采用先进的控制技术,降低能耗,提高能源利用效率。
调节性需求:供水系统需要能够根据实际需求,自动调节供水流量和压力,以满足不同时段、不同区域的供水需求。
实现供水系统的恒压供水:通过PLC控制系统,实时监测供水压力,根据压力变化自动调节变频器的输出频率,从而控制水泵的转速,实现恒压供水。
提高供水系统的稳定性:采用先进的控制算法,确保供水系统在各种工况下都能保持稳定的运行状态,避免因压力波动对供水质量造成影响。
(完整word版)plc变频器控制恒压供水系统
城市恒压供水系统一、前言1、供水系统概述城市规模的不断扩大,高层建筑的不断增长,对于高层的用户来说,在白天或者用水高峰时供水系统的电动机负荷最大,常常需要满负荷或超负荷运行,而在晚上或休闲是,所需水量减少很多,但是电动机依然处于满负荷运行状态,这样既浪费了大量的资源,对电动机的损耗也较大。
所以需要根据不同的需求条件来调节电动机的转速以实现恒压供水。
在供水系统中,当用水量需要变化时,传统的调节方法是通过人工改变阀门的开度来调整, 但是此类方法无法对供水管道内的压力和水位变化做出及时、恰当的反应,往往会造成用水高峰期时供水压力不足,用水低峰期时供水压力过高,不仅十分浪费能源而且存在事故隐患(例如压力过高容易造成爆管事故)。
因此无法满足城市供水系统的要求。
采用变频调速的供水系统可以有效解决以上的问题。
根据用水量的大小,控制水泵的转速,即用水量增大时,调高变频,使水泵转速升高,增加供水量。
当用水量超过一台水泵的供水量时启动新的水泵以增加供水量,当用水量减少时,使水泵转速降低或减少投入运行的水泵数量,减少供水量。
2、供水系统功能城市供水系统的主要功能是在用水量不断变化的情况下,维持管内的压力在一定范围内,既能满足用水的需求,又能最大程度节约能源,延长设备寿命。
变频供水的控制器经历了从继电器- 接触器,到单片机,再到PLC。
而变频器也从多端速度控制、模拟量输入控制发展到专用变频器,为实现城市供水系统简单、高效、低能耗的功能,并且实现自动化的控制过程,采用PLC作为核心控制器是个较好的方案。
(完整word版)plc变频器控制恒压供水系统PLC具有体积小、设计周期短、数据处理和通信方便、易于维护和操作、明显降低成本等优点,可满足城市供水系统的控制要求.除此以外,PLC作为城市供水控制系统使设计过程变得更加简单,可实现的功能变得更多。
由于PLC的CPU强大的网络通信能力,是城市供水系统的数据传输与通信变得可能,并且也可以实现其远程监控.利用「1。
变频恒压供水系统
供水系统方案图变频恒压供水系统构成及工作原理1系统的构成图3-1 系统原理图如图3-1所示,整个系统由三台水泵,一台变频调速器,一台PLC和一个压力传感器及若干辅助部件构成。
三台水泵中每台泵的出水管均装有手动阀,以供维修和调节水量之用,三台泵协调工作以满足供水需要;变频供水系统中检测管路压力的压力传感器,一般采用电阻式传感器(反馈0~5V电压信号)或压力变送器(反馈4~20mA电流);变频器是供水系统的核心,通过改变电机的频率实现电机的无极调速、无波动稳压的效果和各项功能。
从原理框图,我们可以看出变频调速恒压供水系统由执行机构、信号检测、控制系统、人机界面、以及报警装置等部分组成。
(1)执行机构执行机构是由一组水泵组成,它们用于将水供入用户管网,图2.3中的3个水泵分为二种类型:调速泵:是由变频调速器控制、可以进行变频调整的水泵,用以根据用水量的变化改变电机的转速,以维持管网的水压恒定。
恒速泵:水泵运行只在工频状态,速度恒定。
它们用于在用水量增大而调速泵的最大供水能力不足时,对供水量进行定量的补充。
(2)信号检测在系统控制过程中,需要检测的信号包括自来水出水水压信号和报警信号:①水压信号:它反映的是用户管网的水压值,它是恒压供水控制的主要反馈信号。
②报警信号:它反映系统是否正常运行,水泵电机是否过载、变频器是否有异常。
该信号为开关量信号。
(3)控制系统供水控制系统一般安装在供水控制柜中,包括供水控制器(PLC系统)、变频器和电控设备三个部分。
①供水控制器:它是整个变频恒压供水控制系统的核心。
供水控制器直接对系统中的工况、压力、报警信号进行采集,对来自人机接口和通讯接口的数据信息进行分析、实施控制算法,得出对执行机构的控制方案,通过变频调速器和接触器对执行机构(即水泵)进行控制。
②变频器:它是对水泵进行转速控制的单元。
变频器跟踪供水控制器送来的控制信号改变调速泵的运行频率,完成对调速泵的转速控制。
PLC控制变频调速恒压供水系统
PLC控制变频调速恒压供水系统摘要:本文介绍了一种利用三菱变频器内部的pid功能的plc控制恒压供水系统,该系统较好地解决了高层建筑生活、消防等供水需求,实行自动恒压供水,具有明显的经济效益和一定的推广应用价值。
关键词:恒压供水变频调速 plc pid控制一、引言随着变频调速技术的发展,变频恒压供水系统已逐渐取代传统的供水系统,广泛应用于高层建筑、工业、消防、住宅小区的生活供水系统。
与传统的恒速泵供水系统、水塔高位、水箱供水系统相比,变频调速压供水系统具有供水质量高、灵活性强、能耗少、无水锤效应等优点,从而获得了广泛的应用。
二、恒压供水要求和工作原理1.恒压供水要求根据用水量的变化(实际是压力的变化)自动调节系统的运行参数,在用水量变化时保持水压恒定。
2.恒压供水的工作原理(见图1)恒压供水系统为闭环控制系统,其工作原理为:供水的压力通过传感器采集给系统,再通过变频器的a/d转换模块将模拟量转换成数字量,同时变频器的a/d将压力设定值转换成数值量,两个数据同时经过pid控制模块进行比较,pid根据变频器的参数设置,进行数据处理,并将数据处理的结果以运行频率的形式控制输出。
pid 控制模块具有比较和差分的功能,供水的压力低于设定压力,变频器就会将运行频率升高,相反则降低,并且可以根据压力变化的快慢进行差分调节。
plc根据水压情况一方面控制水泵变频与工频的切换,另一方面控制水泵的工作数量。
三、系统介绍1.系统组成控制系统由一台三菱fr—a540型变频器、一台三菱fx2n-32mr可编程序控制器、压力传感器、显示报警装置及2台水泵和电气控制柜组成。
2.变频器的控制过程变频器采用三菱fra540型变频器,该变频器配有pid功能。
通过外部电位器作为压力给定值,安装在出水总管上的压力传感器反馈来的压力信号(4∽20ma)作为压力反馈至变频器的辅助输入端4端、5端。
变频器时刻跟踪管网压力与设定压力值之间的偏差变化情况,经变频器内部pid运算,调节变频器的输出频率,改变水泵转速。
变频调速恒压供水系统综述
理, 结合 系统运 行 流程 图 , 绍 了 变频 调 速 技 术 在 某 供 水 企 业 中的 应 用 , 讨 了应 用 中应 注 意 的 问题 。 介 探
【 键 词 】 频调 速 ; 关 变 恒压 供 水 ; 节能 ;L PC A Reiw o h ntn rsu eW ae u p S se B sdo p e e uainb rq e c a it n ve nteCo s t es r trS p  ̄ ytm ae nS ed R g lt yF e u n yV rai a P o o
wa e u p y e t r rs n o u s in h u d b a d at n i n t . t rs p l n e p e a d s me q e t s s o l e p i te to o i o
【 y w r sS edR glt nb rq ec r t nC ntn— rsuew trsp l;n r osra o (rga a l lg ot l r Ke od ]pe e ai yFe un yVa ai ;o s t pesr a u py E eg C nevt n; Po mm be oi C nr l ) u o i o a e y i r c oe
科技信息
。科教前沿0
S IN E&T C N L G F R TO CE C E H O O YI O MA I N N
20 0 9年
第5 期
变频调速恒压供水系统综述
杨 涛 ( 源 市 自来 水公 司 河 南 济源 济
【 摘
44 5 ) 5 6 0
要】 变频调速技术 的使 用为供水企业在提 高效率、 节能降耗、 提高服务质量等方面提供 了广阔的前景。 本文介绍 了变频调速技 术的原
变频调速恒压供水系统的分析与研究
1 变频调速的节能、 速原理 调
() 1变频调速恒压供水系统概述 变频调速恒压供水器 由电动机 、 泵组和变频调速 系统 、 压力仪表 、 管路系统等组成 。电动机 泵组 多由同型号的水 泵 2 4台并联而成 。由 变频器和工频电 网供 电, 根据供水系统运行状况 自动调节和切换 变频调速恒压供水器 的优点有 : 1 对电网冲击小 . ) 具有多种保护功能 : 2 发生故障时 , ) 自动转换至工频 , 确保供水不 间断 : 3 实现恒压 自动控制 , ) 无需频繁操作 。 降低劳动强度 : 4) 水泵转速 由外供水量决定 , 系统运行可节约 电能 :
() 3 变频调速 的节 能、 速原理 调 水泵机组通过改 变电源频率来改变 电机转 速 . 进而改变水泵转 速 及工 况 . 使其流量 与扬程适应 管网用水量变 化 . 保持 管网最不利点 压 力恒 定 . 到 节 能 达 如图 1n , 为水泵 特性 曲线 , A为管路特性 曲线 . n H 为管 网末 端服 务压 力 , 为泵 出1压力 。当用水量达到最大 Q 时 , H’ : 3 一 水泵全速运转 , 出 口阀门全开 , 满负荷运行 , 特性曲线 n 和管路特性 曲线 交于 水泵 o b点 , 出口压力 为 H’末端服务 压力恰为 H 。在 用水量 Q 泵 , 。 减 少至 Q 的过程 中, , 采用不同控制方案 , 泵能耗不同。 1 全速运 转 , ) 靠关小 阀门控制 : 路阻力特性 曲线 A 变陡 , 管 水泵 工况点 由 b点上移 至 c点 . 管路所需扬程 由 b点滑至 d点 . c点和 d点 扬程之差为能量浪费 : 2 变速运转 , ) 靠泵出 口压力恒定控制 : 当用 水量 Q 下降时 , 一 水泵 降低转速 。泵 出 口 力恒定 , 压 工况 点始终在 H’ 上平 移。水量到 达 Q 时, 水泵 特性 曲线为 n, 网特性 曲线上移 至 A 管 交点 e为 此时 工况 点。管网不利点水 压升高到 H> 0 。 H , 为能量浪费 ; h 3 变速运 转 , ) 靠管 网取 不利点压力恒 定控制 : 当用水 量 Q 下降 一 到 Q时, 水泵降低转速 , 水泵 特性曲线为 n. . 工况点 为 d , 点 恰好在管 网特性 曲线 A 上 , 0 工况点沿 滑动 。管网服务压力 H 恒定 , 0 其扬程 与系统阻力相适应 , 有能量浪费 : 没 以上分析 表明 . 取管 网不利点压力 为控制参数 . 通过压 力传感器 以获得压力信 号 . 组成 闭环 压力 自 调速系统 . 控 以使水泵转 速保持与 调速装置控制压力相匹配 . 可达到最佳节能效果。 此外 . 不利点压力还 保证了用户水压稳定 . 无论管路特性怎样变化 。 不利点水压恒定 。 由水泵相似原理 : l = 2 H1 ( n) P/ ̄(l Q/ n n , n 2 l n/ Q2 H 2 P n 式 中, H、 、 Q、 P n分别为泵流量 、 压力 、 的功率和转速 。 轴 由流体力学知 , 管网压力 P 流量 Q和功率 N的关系 为 N P 又 、 = Q, 功率与水泵电机转速成三次方正 比关系 . 基于转速 控制 比基于流量控 制可以大幅度降低轴功率
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变频调速恒压供水系统
摘要:本文通过对PLC控制下的变频调速恒压供水系统的介绍,说明生活供水系统不仅可实现恒压供水,消除水压波动,而且还能节约大量电能,减轻工人的劳动强度。
关键词:PLC;变频调速;恒压供水
原生活用水靠两台QJ200-104/8-25KW型深井潜水泵提供,自耦减压启动,自动能力差。
由于供水区域大,用水不均衡,管网压力不易掌握,造成维护量大,耗能高。
因管网压力不能控制,常常出现三楼以上供不上水,水泵长期在满负荷下工作,导致使用寿命缩短,每年都因水泵烧毁而更换一二台,同时因深水泵更换周期长,严重影响了生活和生产。
为此,对整个供水系统进行了改造,选用了变频器结合PLC多台水泵控制,实现了恒压供水。
一、改造方案
选用三台功率各11KW的KQL80-200A立式水泵,一台18.5kW消防泵(为工频状态下火灾备用泵)。
正常时为三台水泵工作(见图1)。
从供水质量及技术上考虑,选用ABB公司生产的ACS40 100 1623变频器一台,以使每台水泵均可自动实现软启动及稳态时的压力控制。
每台水泵前后加止回阀,防止回流水,总进水管处加装电动碟阀,以实现水位自动控制。
选用一台PLC,,以完成三台电机瞬时自动投入和切除。
二、系统实现功能
1.全自动平稳切换,恒压控制
管网总出口TKGE1F2DMXP270型压力传感器将电控部分和水泵组联系起来,构成一闭环实时控制系统(见图2),根据传感器检测到的信号,不断调整三台水泵的投入和退出。
当用水量不大时,一台水泵在变频器的控制下稳定运行;用水量大,变频器全速运行也不能保证管网的压力稳定时,管网压力处于设定的压力下限,PLC 自动将原工作在变频状态下的水泵投入工频运行,同时将备用泵用变频器启动后投入运行,以加大管网的供水量,保证压力稳定。
若此时仍出现压力下限信号,则将运行在变频状态下的第二台水泵投入到工频运行;如三台泵同时工频运行仍出现低压信号,则会将三台水泵全部自动关闭,变频器显示报警故障。
当用水量降低,管道压力过高,超过控制器PID上限设定值时,PLC 首先将运行在工频状态下的一台水泵关闭,以减少供水量,当传感器输出的压力信号仍高出上限值,PLC将处于工频运行的另一水泵关闭,至最后只有一台水泵在变频恒压供水状态下维持正常供水量。
切换动作时间短,管网压力几乎没有冲击和下降。
2.半自动运行
当PLC 系统出现问题时,自动控制失灵,这时系统处于半自动状态即一台水泵在变频控制下运行,当用水量不够时,可手动投入另一台或两台水泵在工频状态下运行。
3. 手动工频状态运行
当压力传感器故障或变频器故障时,为确保用水,三台水泵可分别以手动方式工频运行。
由于运行状态可以人为选择,可让水泵随意处于全工频、部分工频部分变频、自动控制状态下运行。
三、效果
1.本系统构成了多台水泵自动控制的最佳结构,同时变频器的使用避免了变频与工频在切换时的瞬时压力和电流冲击。
2.效益分析
(1)水泵实现了实时闭环控制,在满足供水量的前提下,以最小的电流运行,节能效果明显,节电率高达50%,每年节电量10.50 万kW•h,节电费5.25万元(以0.5元/kW•h 计算)。
两年即可收回全部投资。
(2)自动程度的提高,减轻了工作强度,降低了维修费用,新旧系统比较见表1。
(3)水泵的软启动克服了电动机硬启动时大电流的冲击,延长了电机使用寿命。
无须人工操作,减轻了劳动强度,提高了自动化水平,更重要的是保证了生活及生产供水。