寧波市生活供水設(shè)備

恒壓供水是一種水利的供水方式。供水是民生活中*的重要一環(huán)。傳統(tǒng)供水方式占地面積大，水質(zhì)易污染，基建投資多，而主要的缺點(diǎn)是水壓不能保持恒定，導(dǎo)致部分設(shè)備不能正常工作。

恒壓供水能夠保持供水壓力的恒定，可使供水和用水之間保持平衡，即用水多時(shí)供水也多，用水少時(shí)供水也少，從而提高了供水的質(zhì)量。

變頻調(diào)速技術(shù)是一種成熟的交流電機(jī)調(diào)速技術(shù)，它以其獨(dú)優(yōu)良的控制性能被于速度控制領(lǐng)域，別是供水行業(yè)中。由于安和供水質(zhì)量的殊需要，對(duì)恒壓供水壓力著嚴(yán)格的要求，因而變頻調(diào)速技術(shù)得到了更加深入的。恒壓供水方式技術(shù)、、操作方便、、節(jié)約電能、自動(dòng)化程，在泵站供水中可完成以下功能：

（1）維持；

（2）控制可手動(dòng)/

（3）多臺(tái)泵自動(dòng)切換；

（4）睡眠與喚醒，當(dāng)外界停止用水時(shí)，處于睡眠狀態(tài)，直至用水需求時(shí)自動(dòng)喚醒；

（5）在線調(diào)整PID參數(shù)；

（6）泵組及線路保護(hù)檢測(cè)報(bào)警，信號(hào)顯示等。

將管網(wǎng)的實(shí)際壓力經(jīng)反饋后與給定壓力進(jìn)行比較，當(dāng)管網(wǎng)壓力不足時(shí)，變頻器增大輸出頻率，水泵轉(zhuǎn)速加快，供水量增加，迫使管網(wǎng)壓力上升。反之水泵轉(zhuǎn)速減慢，供水量減小，管網(wǎng)壓力下降，保持恒壓供水。

硬件

采用壓力傳感器、PLC和變頻器作為控制裝置，實(shí)現(xiàn)所需功能。 安裝在管網(wǎng)干線上的壓力傳感器，用于檢測(cè)管網(wǎng)的水壓，將壓力轉(zhuǎn)化為4～20 mA的電流或者是0~10V的電壓信號(hào)，提供給變頻器。

變頻器是水泵電機(jī)的控制設(shè)備，能按照需要將0～50 Hz的頻率信號(hào)供給水泵電機(jī)，調(diào)整其轉(zhuǎn)速SAJ變頻器，即預(yù)先編置好的參數(shù)集，將使用過(guò)程中所需設(shè)定的參數(shù)數(shù)量減小到小，參數(shù)的缺省值依宏的選擇而不同。采用PID控制的宏，進(jìn)行閉環(huán)控制。變頻器根據(jù)恒壓時(shí)對(duì)應(yīng)的電壓設(shè)定值與從壓力傳感器得的反饋電流信號(hào)，利用PID控制宏自動(dòng)調(diào)節(jié)，改變頻率輸出值來(lái)調(diào)節(jié)所控制的水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速，以管網(wǎng)壓力恒定要求。的其它優(yōu)點(diǎn)

變頻方式

通常在同一路供水中，設(shè)置多臺(tái)常用泵，供水量大時(shí)多臺(tái)泵開(kāi)，供水量小時(shí)開(kāi)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，其一是所水泵配用一臺(tái)變頻器；其二是每臺(tái)水泵配用一臺(tái)變頻器。后種方法根據(jù)壓力反饋信號(hào)，通過(guò)PID運(yùn)算自動(dòng)調(diào)整變頻器輸出頻率，改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，終達(dá)到管網(wǎng)恒壓的，就一個(gè)閉環(huán)回路，較簡(jiǎn)單，但成本高。前種方法成本低，性能不比后種差，但控制程序較復(fù)雜，是未來(lái)的發(fā)展方向。

寧波市生活供水設(shè)備

PID控制原理

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)。我們要想保持水壓的恒定，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)。但被控制的點(diǎn)是非線性、大慣性的，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)的管理上安裝了壓力變送器作為反饋元件，由于供水管道長(zhǎng)、管徑大，管網(wǎng)的充壓都較慢，故是一個(gè)大滯后，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)控制調(diào)節(jié)。

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，效果十分突出（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)水泵速供水量相差很多時(shí)，工程師建議，可考慮適當(dāng)減小變頻器的容量，但應(yīng)注意留足夠的容量。

雖然水泵在低速時(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)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，頻率應(yīng)以電動(dòng)機(jī)的額定頻率為變頻器的工作頻率。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PID調(diào)節(jié)功能時(shí)，只要在預(yù)置時(shí)設(shè)定PID功能效，則所設(shè)定的升速和降速時(shí)間將自動(dòng)失效。

恒壓供水點(diǎn)

1、 節(jié)電：優(yōu)化的控制軟件，使水泵實(shí)現(xiàn)大限度地；

2、 節(jié)水：根據(jù)實(shí)際用水情況設(shè)定管網(wǎng)壓力，水泵出水量，減少了水的跑、漏現(xiàn)象；

3、 ：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。一自控出現(xiàn)故障，用戶可以直接操作手動(dòng)，以保護(hù)供水。

范圍

1、 自來(lái)水、加壓泵房

2、 居民生活區(qū)、賓館及其它建筑

3、 企業(yè)用水

4、鍋爐循環(huán)水

5、 農(nóng)田灌溉

同其它供水方式相比較，變頻恒壓供水，除了具突出的效果外，還以下顯而易見(jiàn)的優(yōu)點(diǎn)：

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，避免電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的電流沖擊，對(duì)電網(wǎng)電壓造成波動(dòng)的影響，同時(shí)也避免了電動(dòng)機(jī)突然加速造成泵的喘振。*消除水錘現(xiàn)象。

4、實(shí)現(xiàn)恒壓，不需要操作人員頻繁操作，降低了人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省了人力。

使用領(lǐng)域

1、自來(lái)水供水、生活小區(qū)及消防供水，亦可用于熱水、恒壓噴淋等。

2、工業(yè)企業(yè)生活、供水及工其它需恒壓控制領(lǐng)域（如空壓機(jī)的恒壓供、恒壓供風(fēng)）。各種場(chǎng)合的恒壓、變壓控制，冷卻水和循環(huán)供水。

3、污水泵站、污水處理及污水提升。

4、農(nóng)業(yè)灌、園林噴淋、水景和音樂(lè)噴泉。

5、賓館、大型公共建筑供水及消防。

工作條件

1、輸送介質(zhì)：冷熱清潔、非易燃易爆并不含固體顆粒或纖維的液體。

2、液體溫度：常溫型 -15 ℃至 +70 ℃ 熱水型 +70 ℃ 至 +120℃

3、周?chē)h(huán)境：水滴、蒸汽，漂浮性塵埃及金屬微粒場(chǎng)所。日光照射，高溫及嚴(yán)重落塵場(chǎng)所。腐蝕、易 燃性體及液體場(chǎng)所。震動(dòng)、保養(yǎng)檢查容易之場(chǎng)所。

4、環(huán)境溫度： +45℃且通風(fēng)良好。