一、引言

　　隨著電力技術(shù)的發(fā)展，變頻調(diào)速技術(shù)的日臻完善，以變頻調(diào)速原理為核心的智能供水控制系統(tǒng)取代了以往高位水箱和壓力罐等供水設(shè)備，起動(dòng)平穩(wěn)，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;由于泵的平均轉(zhuǎn)速降低了，從而可延長泵和閥門等設(shè)備的使用壽命;可以消除起動(dòng)和停機(jī)時(shí)的水錘效應(yīng)。其穩(wěn)定安全的運(yùn)行性能、簡(jiǎn)單方便的操作方式、以及齊全周到的功能，將使供水實(shí)現(xiàn)節(jié)水、節(jié)電、節(jié)省人力，比較終達(dá)到高效率的運(yùn)行目的。恒壓供水調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水泵電動(dòng)機(jī)無級(jí)調(diào)速，依據(jù)用水量的變化（實(shí)際上為供水管網(wǎng)的壓力變化）自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，在用水量發(fā)生變化時(shí)保持水壓恒定以滿足用水要求，是當(dāng)今先進(jìn)、合理的節(jié)能型供水系統(tǒng)。北京富萊時(shí)代科技有限公司，作為恒壓供水控制器的專業(yè)制造商，為市場(chǎng)和客戶考慮，相繼開發(fā)出DB-2000、DB-2100系列恒壓供水控制器，在恒壓供水系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。

　　本文以北京富萊時(shí)代科技有限公司生產(chǎn)的DB-2000、DB-2100系列恒壓供水控制器型為例，介紹一下我們?cè)谒W(wǎng)改造上的一些經(jīng)驗(yàn)。

二、DB-2100系列恒壓供水控制器的應(yīng)用方式：

　　通常在同一路供水系統(tǒng)中，設(shè)置多臺(tái)常用泵，供水量大時(shí)多臺(tái)泵全開，供水量小時(shí)開一臺(tái)或兩臺(tái)。

　　在采用變頻調(diào)速進(jìn)行恒壓供水時(shí)，就用兩種方式：

　　第一是每臺(tái)水泵都配用一臺(tái)變頻器;

　　其二是所有水泵只配用一臺(tái)變頻器和一個(gè)恒壓供水控制器實(shí)現(xiàn)。

　　顯然第一種方法成本太高;第二種方法成本很低。北京那個(gè)富萊時(shí)代科技有限公司開發(fā)的DB-2000、DB-2100系列恒壓供水控制器就可輕松實(shí)現(xiàn)一臺(tái)變頻器控制任意數(shù)馬達(dá)的功能。下面講到的原理都是一臺(tái)變頻器拖動(dòng)多馬達(dá)的系統(tǒng)。

　　系統(tǒng)構(gòu)成：采用變頻器與DB-2100型恒壓供水控制器構(gòu)成控制系統(tǒng)，進(jìn)行優(yōu)化控制泵組的調(diào)速運(yùn)行，并自動(dòng)調(diào)整泵組的運(yùn)行臺(tái)數(shù)，完成供水壓力的閉環(huán)控制，在管網(wǎng)流量變化變化時(shí)達(dá)到穩(wěn)定供水壓力和節(jié)約電能的目的。

三、 工作原理描述

　　當(dāng)變頻器與DB-2100型控制器構(gòu)成的恒壓供水系統(tǒng)被投入自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，1#泵電機(jī)接觸器首先被控制導(dǎo)通，變頻器輸出頻率上升，同時(shí)管網(wǎng)壓力信號(hào)逐漸增加，出水管網(wǎng)的壓力信號(hào)與控制器管網(wǎng)壓力設(shè)定信號(hào)負(fù)反饋閉環(huán)，當(dāng)電機(jī)頻率上升到比較高頻率，而管網(wǎng)壓力達(dá)不到設(shè)定要求時(shí)，變頻器立即控制工頻接通1#泵，使1#泵全速投入運(yùn)行，同時(shí)變頻器經(jīng)過時(shí)間延遲，對(duì)2#泵進(jìn)行變頻控制，3#、4#、5#泵重復(fù)此過程。當(dāng)管網(wǎng)壓力與控制器設(shè)定壓力基本平衡時(shí)，變頻器控制當(dāng)前變頻電機(jī)維持在一定的頻率。當(dāng)水需求量減少，管網(wǎng)壓力逐漸升高，內(nèi)部PI控制器輸出頻率降低，當(dāng)變頻器輸出頻率低至管網(wǎng)下限頻率時(shí)（工廠默認(rèn)為20HZ），而管網(wǎng)在設(shè)定時(shí)間內(nèi)還高于設(shè)定壓力，變頻器切斷比較先起動(dòng)的工頻控制泵（遵循“先起先?！钡脑瓌t），轉(zhuǎn)而控制下一個(gè)原工頻控制泵，變頻器在水泵控制轉(zhuǎn)換過程中，逐漸輪換使用水泵，使每個(gè)水泵的利用率均等，增加系統(tǒng)可靠性。

四、DB-2100系列恒壓供水控制器的使用

　　4.1初步參數(shù)設(shè)定

　?。?）確定泵屬性組參數(shù)（C-18～C-23）。

　?。?）如果需要運(yùn)行時(shí)間圖，可以填寫運(yùn)行時(shí)間圖組（C-29～C-46），首先調(diào)校時(shí)鐘（C-29），然后確定運(yùn)行圖段數(shù)（C-30）并填寫起始時(shí)間及相應(yīng)狀態(tài)。出廠設(shè)置為8段區(qū)分高低峰用水（用第一、二壓力區(qū)分）及夜間關(guān)機(jī)（如有附屬小泵，則此時(shí)僅小泵運(yùn)行）的時(shí)間圖。起始時(shí)間應(yīng)從小到大依次排列，例如：僅有2段的運(yùn)行時(shí)間圖，如果0：00～5：30間關(guān)機(jī)，則C-31=0.00、C-32=0、C-33=5.30;如果23：59～5：30間關(guān)機(jī)，則C-31=5.30、C-33=23.59，C-34=0。

　?。?）確定變頻器屬性組參數(shù)（C-14～C-17）。

　?。?）確定休眠參數(shù)（C-24～C-28）、定時(shí)換泵參數(shù)（C-47～C-49）、消防參數(shù)（C-58～-63）等。

　　4.2手動(dòng)狀態(tài)下的參數(shù)修正

　?。?）修正遠(yuǎn)傳壓力表參數(shù)（C-12～C-13），當(dāng)壓力表指示為零時(shí)，調(diào)整Pb，使反饋壓力顯示為零;增加水壓（達(dá)到滿量程的1/3以上），調(diào)整Pg，使反饋壓力顯示于實(shí)際相符。

　?。?）修正水泵工作下限頻率（C-05），此頻率為單臺(tái)水泵不出水的臨界頻率。

　　4.3自動(dòng)狀態(tài)下的參數(shù)修正

　?。?）變頻器加減速時(shí)間（C-15）參數(shù)直接影響控制器性能，如果自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)中，如果變頻器實(shí)際頻率變化滯后于控制器給定頻率，應(yīng)調(diào)整參數(shù)C-15以保證同步。

　?。?）如果水泵切換條件為用戶自設(shè)定（即C-06=1），在保證系統(tǒng)不振蕩的條件下，適當(dāng)減小上、下限頻率持續(xù)時(shí)間

　　4.4帶多臺(tái)泵時(shí)的情況

　　當(dāng)配置為標(biāo)準(zhǔn)直接起停型時(shí)，可構(gòu)成1個(gè)變量泵+5個(gè)定量主泵、或1個(gè)變量泵+4個(gè)定量主泵+1個(gè)附屬小泵的生活用水控制系統(tǒng)。

　　當(dāng)配置為標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)軟起停型時(shí)，可構(gòu)成5個(gè)變量主泵、或4個(gè)變量泵+1個(gè)附屬小泵的生活用水控制系統(tǒng)。

　　當(dāng)配置為消防型時(shí)，可構(gòu)成4泵循環(huán)軟啟動(dòng)或直接啟動(dòng)的消防專用或消防生活共用控制系統(tǒng)。各個(gè)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(bǔ)充說明

　　穩(wěn)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(yīng)用宏選擇（C-18），在選為消防功能時(shí)是B5，D5輸出點(diǎn)不能連接主泵，因此主泵比較多為4個(gè)。

　　激發(fā)消防狀態(tài)有2種方式，通過FIRE端子激發(fā)或選擇失壓時(shí)軟件消防功能（C-62=1，當(dāng)所有穩(wěn)壓泵都運(yùn)行到比較大工況后，壓力仍然達(dá)不到設(shè)定壓力，經(jīng)過加泵延時(shí)后進(jìn)入消防狀態(tài)。此功能通常僅用于消防專用系統(tǒng)中）。進(jìn)入消防狀態(tài)后，在自動(dòng)方式下Fire指示燈點(diǎn)亮，對(duì)于通過FIRE端子觸發(fā)或選擇軟件激發(fā)進(jìn)入消防狀態(tài)的，退出消防狀態(tài)只能通過重新上電;對(duì)于通過FIRE端子電平方式進(jìn)入消防狀態(tài)的，F(xiàn)IRE端子電平無效時(shí)，自動(dòng)退出消防狀態(tài)。

　　對(duì)于采用主泵穩(wěn)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(tài)時(shí)穩(wěn)壓泵可定時(shí)換泵，并可選擇休眠，在休眠時(shí)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(tǒng)。

　　對(duì)于采用小泵穩(wěn)壓的消防類型（消防A、E型），B5穩(wěn)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(tǒng)。

五、應(yīng)用DB2100恒壓控制器系統(tǒng)與PLC恒壓控制器系統(tǒng)的比較

　　DB-2100供水控制器、PLC都類屬工控產(chǎn)品，在設(shè)計(jì)初就考慮到各種復(fù)雜的工礦使用環(huán)境，所以在關(guān)鍵器件上選用的都是國際知名名牌器件，所以在使用穩(wěn)定型方面、可靠性方面兩者處于在一個(gè)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(tǒng)，由于內(nèi)置了PID功能，使用簡(jiǎn)單、方便，操作人員可以在很短的時(shí)間內(nèi)對(duì)系統(tǒng)調(diào)試完畢。而變頻器-PLC組合需要編程人員根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行編寫，可靠性和穩(wěn)定性還有待時(shí)間的驗(yàn)證。

　　由于DB-2100供水控制器為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，如有問題可直接替換，而PLC出現(xiàn)問題則需要另行購買PLC并需要專業(yè)的編程人員編程，這在水網(wǎng)改造以及后期維護(hù)中是很麻煩的。故在使用成本、后期維護(hù)上，變頻器加DB-2100組合更勝一籌。

六、供水應(yīng)用中的其他注意事項(xiàng)

　?。?）變頻泵至工頻控制時(shí)可直接切換，以免管網(wǎng)壓力形成波動(dòng)，工頻泵變頻控制的切換時(shí)間必須適當(dāng)設(shè)置，延長太短，水泵對(duì)變頻器形成沖擊電壓和沖擊電流，容易使變頻器出現(xiàn)故障，延時(shí)過長使管網(wǎng)壓力不穩(wěn)定，從而易出現(xiàn)頻繁切換動(dòng)作。

　?。?）當(dāng)供水基板與主控制基板距離較遠(yuǎn)時(shí)（20m以上），需提供附加電源以確保信號(hào)正確傳輸。

　?。?）當(dāng)供水系統(tǒng)不需要處理消防等緊急狀態(tài)下的供水問題時(shí)，可簡(jiǎn)化PLC控制功能。甚至只通過單變頻器實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易恒壓供水。

　?。?）適當(dāng)使用變頻器獨(dú)特的負(fù)載檢測(cè)和切斷自停機(jī)功能，方便遠(yuǎn)程水泵的控制。

　　（5）在進(jìn)行變頻器控制信號(hào)接線時(shí)，請(qǐng)把其同動(dòng)力線分離，也不要配置在同一配線管內(nèi)，否則有可能產(chǎn)生誤動(dòng)作。

　?。?）壓力設(shè)定信號(hào)線與壓力反饋信號(hào)線必須采用屏蔽線。

　　（7）電機(jī)側(cè)的工頻旁路與變頻器輸出之間應(yīng)使用帶有機(jī)械連鎖裝置的交流接觸器，并在電氣控制回路上進(jìn)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(guān)設(shè)備。

　?。?）電機(jī)所連接的工頻電源的相序應(yīng)與變頻器輸出的相序一致，為防止電機(jī)反轉(zhuǎn)事故，請(qǐng)確認(rèn)相序。河南廣潤自動(dòng)化設(shè)備有限公司  專業(yè)銷售維修變頻器、鄭州直流調(diào)速器維修、鄭州軟啟動(dòng)器維修、鄭州PLC（可編程序控制器）、 維修電話：0371- 56700815  15515598858    網(wǎng)址：http://www.zoaco.net