青岛三利无负压原理

青岛三利无负压（无吸程）管网增压稳流给水设备

控制系统原理说明

1、设计思想

设计应体现技术先进、使用安全可靠、造价经济合理、施工简便的方针。

结合增压给水泵房实际运行情况，制定合理的工艺控制方案，在系统功能、性能指标、经济指标、可靠性要求等综合数据上达到工艺要求，追求最佳的性能价格比。

系统具有自动调速、恒压和分时变流变压（水泵出口压力）运行功能。

系统具有手动、自动两种工作方式下的开/停泵组功能，系统内不同水泵均能实现交替运行且能够互为备用。

系统的设计便于检修、维护。系统具有完善的故障自诊断功能。

自动化性能好，操作控制灵活方便，界面友好直观。

2、自控系统构成及功能说明

三利控制系统采用我公司自行研制开发的水厂自动化调度系统，从设计、配置、档次等方面都有先进性和创造性。系统集成化、智能化，集计算机技术、网络通信技术、自动化技术、远程监视、监控、监测等专利技术于一体，根据用水量的变化，自动调节，自动适应，使系统始终处于高效节能的运行状态，将不同的水泵投入和退出。该控制技术处于国内领先地位。几年来，公司先后完成了即墨自来水、青岛西部供水处、胶州自来水、高密市孚日家纺水厂、潍坊潍北水库等大型水厂的自动化调度。

整个泵房控系统分为计算机实时监控管理系统、现场实时控制系统、防雷系统、仪表系统、电视监控系统、网络系统等六部分组成。各功能简述如下：

（1）计算机实时监控管理系统：

由计算机完成实时监测和远程控制现场生产设备，以及直观显示增压泵房动态工艺流程图，并伴有声光报警等，可以直接下达控制指令。另外，操作员可以通过电脑直接监测泵、仪表等设备的工作情况及时发现故障隐患并予以排除。

A、对增压泵房的监控功能：

自控：根据出厂水的压力设定值，自动调节变频频率，对所有被控设备进行故障保护。

监控计算机通过键盘下达的的指令，经过判断其正确后开/停水泵，对被控设备进行故障保护。

手动：由现场开关屏上的按钮操作，检测工况，生产数据和故障报警。

监测 PLC系统进行水质，流量，压力检测，提供重要的操作信息并进行工况检测，故障报警。

以累积运行的时间长短，启动的次数和当前故障状态作为依据，选择可供使用的水泵启动，使每台泵运行时间和投运次数大致相同。

泵的开/停次数不可频繁，每台泵每小时启动次数不允许超过6次。

送水泵机组的开/停，必须按顺序启停水泵，不允许同时启动两台水泵。

仅一台泵投入运行时，其他水泵机组为备用，一台泵有故障时，程序按预设查询另一台是否处于“备用”状态，得到肯定信号后可以立即启动该水泵，否则询问后继续询查其他备用泵。

送水泵机组的开/停与对应的阀门按照一定的逻辑顺序联动。

泵故障时处理功能：当设备运行于用水高峰期（或是其它不能停水时间段内），若出现某一台泵故障时，设备报警（语音或是灯光）但并不停机，而是将故障泵退出，其它正常泵继续运行。等度过高峰期（或是其它不能停水时间段）再检修。

黑匣子功能：能记录设备故障停机前的一段时间（可调）内，设备的运行状态，（手动？自动？进出水口压力/进出水口设定压力/是否有故障/故障状态/故障种类及产生时间，等详细列表）以利于维护与检修！！！

B、对低压配电间的监测功能：

泵房PLC主站检测低压配电间的电压，传送到生产监控计算机显示，进行“过压”“欠压”故障判断，并把故障信号送计算机报警。

泵房PLC主站检测低压柜的三相电流，送生产监控计算机显示，同时进行“电流预报警”和“过流故障”判断，并把故障信号送计算机进行报警。

泵房PLC主站检测低压进线的有功功率，送生产监控计算机显示，以及作有关的故障

判断和故障报警。

泵房PLC主站检测功率因数等，送生产监控计算机显示，以及作有关故障判断和故障报警。

C、实时巡回检测功能：

实行每天24小时不间断地循环检测泵站的仪表采集的数据，对这些数据进行处理、归类后，存入电脑的数据库中。

（2）现场实时控制系统：

系统利用PLC采集和控制系统运行，利用上位机监测监控以及远程启停等功能。系统自动控制过程如下：

①启动，停止：通过远程启停或者控制柜面板上的启动/停止主令开关均可以运行/停止设备。如果进水压力低于无水停机压力、出水压力高于设定压力、出水压力传感器无信号、所有泵都处于手动或故障状态，则均不能启动设备，以对设备进行保护。

②开关电动阀：启动泵后延时一段时间或者变频器达到一定频率后，开变频泵对应的电动阀。工频退出、泵故障或停止时，都是先关闭电动阀，再停泵。电动阀开关时间均可调。

③变频转工频、工频退出：方案中三台泵互为备用。如果变频器频率达到50Hz，仍不能满足恒压供水要求，这时，如果有空闲泵能够启动，则这台泵投入运行，这样依次投入，直到满足恒压供水要求。如果已经恒压，且变频器频率低于一定频率，且有工频泵运行，则延时一段时间后关闭电动阀，电动阀关闭后退出这台泵，以保证变频器及整个系统处于高效工作区。

④定时交换功能：根据泵的累计运行时间（参数可调），可以对泵交换运行。使每台泵的运行时间大体相等，也防止某台泵长时间运行过热。

⑤变频器报警自动复位功能：当变频器报警后，设备在规定时间内延时进行复位，如果多次复位还不行，说明变频器故障，不再复位，设备可以通过软启启动工频泵维持供水。

⑥泵故障处理：如果泵处于手动或故障状态，则起泵时会跳过这台泵，启动下一台泵；如果所有的泵都处于手动或故障状态，则不起泵。如果水泵在运行时发生故障，则先关闭这台泵对应的电动阀，再停这台泵。

⑦超压保护功能：当出水口压力超过设定压力一定值（可调）后，控制设备超压停机。此参数一般比设定要大0.10MP以上，即当出水口实际压力 > ( 设定压力＋超压高出设定值) 时，设备停机。当出水压力小于设定压力后，设备可以自动起机，恢复运行。

⑧分时段运行功能：设备可以设定运行时间表，多个运行时间段，在每个时间段里，可以对设定压力进行设定，使设备自动调整运行压力。

PLC实时采集内容：

A、每台水泵：

开关量输出：工频、变频、开电动阀、关电动阀

开关量输入：故障、检修、手动、电动阀故障

模拟量输入：水泵电流、电动阀开度

B、变频器：

开关量输出：空转、故障复位、切换软启动器

开关量输入：变频器报警

模拟量输入：变频器输出频率

C、软启动器：

开关量输入：故障

D、系统：

开关量输出：故障输出

开关量输入：稳流补偿器液位、真空补偿器状态、启动／停止

模拟量输入：进水压力、出水压力

模拟量输出：给定频率

（3）防雷系统：

电源防雷器、信号防雷器用来对增压泵站自动控制系统进行抗干扰、防浪涌保护，保证水厂自动控制仪器、仪表等设备在雷击时能安全无恙的运行。

天线和仪器仪表应分别接地，并且使用等地位连接器，以防止形成防雷等地位。