生活小(xiao)區高層二次供(gong)水(shui)系統改造(zao)促供(gong)水(shui)性能優化(hua)

      中贏(ying)供(gong)水(shui)公司在本文介紹了我們生活小(xiao)區高層(ceng)二次(ci)供(gong)水(shui)系(xi)(xi)統(tong)的要求(qiu)，講述了現供(gong)水(shui)系(xi)(xi)統(tong)存在的問(wen)題(ti)，為(wei)了解決存在的問(wen)題(ti)，提高供(gong)水(shui)系(xi)(xi)統(tong)的 穩定性，采用(yong)PLC與變頻器構(gou)成恒壓(ya)變頻高層(ceng)二次(ci)供(gong)水(shui)系(xi)(xi)統(tong)來進(jin)行改造(zao)，改造(zao)后的系(xi)(xi)統(tong) 可以達(da)到各用(yong)戶用(yong)水(shui)的要求(qiu)。

      生活(huo)小(xiao)區有(you)近(jin)千用(yong)戶(hu)，現在的(de)供水(shui)(shui)系統，在用(yong)水(shui)(shui)量大(da)的(de)時間段，出現嚴重(zhong)的(de)供水(shui)(shui)不足，水(shui)(shui)壓下降，嚴重(zhong)影響住戶(hu)的(de)生活(huo)質(zhi)量。現供水(shui)(shui)系統采(cai)用(yong)水(shui)(shui)泵定速控(kong)制，通過改變(bian)閥門的(de)大(da)小(xiao)的(de)方法調節流量和壓力(li)，以(yi)達水(shui)(shui)壓恒定。這種方式(shi)在運(yun)行中存(cun)在以(yi)下問題。

      1.人工操作存在(zai)調節(jie)滯后，整個系統穩定(ding)性(xing)差，自動(dong)化程度低，使(shi)得溢(yi)水(shui)(shui)管經常排水(shui)(shui)造成資源(yuan)浪費；

      2.水(shui)泵定速運行(xing)，不僅造(zao)成電(dian)能的浪(lang)費，而且(qie)由于(yu)泵長(chang)期高速運行(xing)，易使軸承(cheng)損壞，影響(xiang)泵的使用壽命，且(qie)備用水(shui)泵出現(xian)過(guo)銹(xiu)死的現(xian)象；

      3.每(mei)年(nian)夏天用(yong)水高(gao)峰時段水壓不(bu)能得(de)到(dao)保證(zheng)，當出現了突(tu)發性電網故(gu)障時，由于水量不(bu)足給住(zhu)戶生活(huo)造成不(bu)便；

為(wei)了提供恒壓(ya)供水，因而(er)對生活小區高層二次供水系(xi)統進(jin)行改(gai)造就(jiu)顯得(de)非常(chang)重要。

高(gao)層二次(ci)供水系(xi)統要求(qiu)：

1.原供(gong)水(shui)系統

      原(yuan)供(gong)水(shui)(shui)系統采(cai)用兩臺（一臺備用）７.５KW電機控(kong)制水(shui)(shui)塔水(shui)(shui)位，通(tong)過改變(bian)閥門的(de)大(da)小的(de)方(fang)法調(diao)節流(liu)量(liang)和(he)壓(ya)力(li)，以達(da)到調(diao)節水(shui)(shui)壓(ya)供(gong)水(shui)(shui)，系統中(zhong)電機采(cai)用硬啟(qi)動，且供(gong)水(shui)(shui)中(zhong)只(zhi)有一種壓(ya)力(li)。

2.改(gai)造(zao)后高層二次(ci)供水系統要求

      (1)供水管網壓力按時間自動(dong)變化如(ru)圖(tu)一曲線所(suo)示

      (2)水泵工(gong)作時可(ke)由(you)變頻(pin)運(yun)行(xing)轉換(huan)為工(gong)頻(pin)運(yun)行(xing)，也可(ke)由(you)工(gong)頻(pin)運(yun)行(xing)轉換(huan)為變頻(pin)運(yun)行(xing)，工(gong)頻(pin)運(yun)行(xing)與變頻(pin)運(yun)行(xing)之間有連鎖控制。

      (3)當電(dian)(dian)(dian)機由(you)變頻(pin)運行切(qie)換至(zhi)工(gong)頻(pin)電(dian)(dian)(dian)網(wang)運行和(he)由(you)工(gong)頻(pin)電(dian)(dian)(dian)網(wang)切(qie)換到變頻(pin)器(qi)電(dian)(dian)(dian)動運行時， 須(xu)有一，，定的延長(chang)時間(jian)，進行速度穩定后接(jie)觸器(qi)才自動合閘，以防止操(cao)作過(guo)電(dian)(dian)(dian)壓和(he)電(dian)(dian)(dian)機高(gao)速產生的感(gan)應電(dian)(dian)(dian)勢(shi)損壞(huai)電(dian)(dian)(dian)力電(dian)(dian)(dian)子器(qi)件。

      (4) 具(ju)有自動、穩定(ding)、節能、經濟等(deng)。

高層(ceng)二(er)次供(gong)水系統(tong)改造(zao)方案(an)確定及系統(tong)的構(gou)成

1.高層二(er)次供水系(xi)統改造方(fang)案

      (1)根據系統節能(neng)、經(jing)濟的要(yao)求選用(yong)三(san)臺(tai)(tai)10KW電(dian)機(ji)控制三(san)臺(tai)(tai)水(shui)泵進行(xing)供(gong)水(shui)。其中一(yi)臺(tai)(tai)備用(yong)，當用(yong)水(shui)高峰時兩臺(tai)(tai)水(shui)泵運行(xing)以滿足水(shui)壓要(yao)求，用(yong)水(shui)低(di)峰時一(yi)臺(tai)(tai)水(shui)泵運行(xing)，實現節能(neng)目的。

      (2)選用(yong)PLC、變頻器、壓(ya)力傳感器、時控開關作(zuo)為控制單元(yuan)，實現出水管網壓(ya)力的自(zi)動(dong)化(hua)控制，水泵(beng)之間的自(zi)動(dong)切換和(he)(he)閥門的自(zi)動(dong)開關等，大(da)幅度提高設(she)備(bei)的自(zi)動(dong)化(hua)水平(ping)和(he)(he)可靠(kao)度。

2.高層(ceng)二(er)次(ci)供(gong)水系統構成

      變頻器是調速核心設備，其主要作用是通過(guo)(guo)改變輸出電(dian)(dian)源頻率而(er)對(dui)電(dian)(dian)機(ji)，水泵(beng)實現無級調速，達到隨(sui)用水量變化而(er)自動(dong)調節(jie)電(dian)(dian)機(ji)、水泵(beng)轉速，使管網保(bao)持恒(heng)壓的(de)(de)目的(de)(de)。另(ling)外，系(xi)統通過(guo)(guo)軟硬件實現過(guo)(guo)壓過(guo)(guo)流過(guo)(guo)熱等較齊(qi)全(quan)的(de)(de)保(bao)護功能，以及對(dui)電(dian)(dian)機(ji)實施熱啟動(dong)，每臺水泵(beng)均(jun)具有(you)變頻，手動(dong)等操作功能。從而(er)，根據(ju)用水所需(xu)的(de)(de)壓力來調節(jie)電(dian)(dian)機(ji)速度(du)控制壓力，達到節(jie)能的(de)(de)目的(de)(de)。

高層二次供(gong)水系統改造(zao)

1.元件(jian)選型

      (1)時(shi)(shi)(shi)控(kong)(kong)開(kai)關選(xuan)用LT311A型時(shi)(shi)(shi)控(kong)(kong)開(kai)關。它(ta)為(wei)單片機(ji)可編程(cheng)時(shi)(shi)(shi)間控(kong)(kong)制(zhi)器，具有24個可預置的(de)時(shi)(shi)(shi)間程(cheng)序(xu)(xu)(xu)，按(an)順序(xu)(xu)(xu)設置可組成12對(dui)定(ding)(ding)(ding)時(shi)(shi)(shi)開(kai)關。其中1～8程(cheng)序(xu)(xu)(xu)組成4對(dui)定(ding)(ding)(ding)時(shi)(shi)(shi)開(kai)關為(wei)第，一(yi)路輸(shu)(shu)出(chu)，9～16程(cheng)序(xu)(xu)(xu)組成4對(dui)定(ding)(ding)(ding)時(shi)(shi)(shi)開(kai)關為(wei)第，二路輸(shu)(shu)出(chu)，17～24程(cheng)序(xu)(xu)(xu)組成4對(dui)定(ding)(ding)(ding)時(shi)(shi)(shi)開(kai)關為(wei)第，三路輸(shu)(shu)出(chu)，若(ruo)將三路輸(shu)(shu)出(chu)合并為(wei)一(yi)路使(shi)用，可實現每(mei)天12次(ci)開(kai)12次(ci)關的(de)定(ding)(ding)(ding)時(shi)(shi)(shi)控(kong)(kong)制(zhi)。其使(shi)用接線如圖(tu)三所示。

      (2)壓(ya)(ya)力傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)選用PS4型壓(ya)(ya)力傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)，該傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)具有開關(guan)(guan)量(liang)(liang)(liang)(liang)與(yu)模擬量(liang)(liang)(liang)(liang)輸(shu)出(chu)功能，傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)的測量(liang)(liang)(liang)(liang)范圍為0.3~0.8Mpa，外形引腳(jiao)如(ru)圖四所示(shi)。其開關(guan)(guan)量(liang)(liang)(liang)(liang)輸(shu)出(chu)可(ke)通(tong)過壓(ya)(ya)力預置，當檢測到的壓(ya)(ya)力達到預置壓(ya)(ya)力時(shi)開關(guan)(guan)閉合。

      (3) PLC選型：根(gen)據(ju)系統輸(shu)入(ru)(ru)輸(shu)出點數(shu)選擇(ze)。時(shi)控(kong)(kong)開關有(you)三個時(shi)控(kong)(kong)輸(shu)出信(xin)號，再加上啟動(dong)(dong)、停止，手動(dong)(dong)控(kong)(kong)制三臺電機及六(liu)個電磁閥等(deng)共(gong)計有(you)22個輸(shu)入(ru)(ru)點，22個輸(shu)出點；另整個系統對PLC沒(mei)有(you)特殊功能指令(ling)要求(qiu)，因此可選擇(ze)經濟小型的FXON-60MR型PLC。

      (4)根(gen)據(ju)電(dian)機的(de)功(gong)率(lv)選擇變(bian)頻(pin)器：電(dian)機功(gong)率(lv)為(wei)10KW，可選擇日本三(san)菱公(gong)司(si)的(de)FR-A540-10KW變(bian)頻(pin)器，其(qi)變(bian)頻(pin)器本身(shen)具有(you)制(zhi)動功(gong)能，可不(bu)用外(wai)接制(zhi)動元件。

2.高層二次供水系統(tong)控制(zhi)

(1)時間壓力(li)匹配控(kong)制

      ①時控開關時間設定：0:00~5:00,11:00~14:00,21:00~24:00為1~6組(zu)時間程(cheng)序，由(you)第(di)，一路輸(shu)出；5:00~8:00,14:00~17:00為8~11組(zu)時間程(cheng)序，由(you)第(di)，二(er)路輸(shu)出；8:00~11:00,17:00~21:00為17~20組(zu)時間程(cheng)序由(you)第(di)，三路輸(shu)出。然后接(jie)于PLC輸(shu)入端(duan)的(de)X10、X11、X12端(duan)子。

      ②壓力(li)設置分別(bie)為(wei)0.38MPa、0.5MPa、0.47MPa、0.52MPa、0.48MPa、0.53MPa、0.42MPa，其(qi)實(shi)現可通過PLC輸出的開關量信號來(lai)控制變(bian)頻器2端子輸入電(dian)壓大小以(yi)達到實(shi)現的目的。其(qi)電(dian)氣接線圖如圖五所示。

      ③變頻器(qi)在某一時段給定壓(ya)力(li)后，與(yu)壓(ya)力(li)傳感(gan)器(qi)檢(jian)測到(dao)的壓(ya)力(li)信(xin)號反(fan)饋(kui)到(dao)變頻器的(de)4端子進行比較(jiao)，可隨時(shi)調(diao)整變(bian)頻(pin)(pin)器(qi)輸出頻(pin)(pin)率，以(yi)達到實(shi)際(ji)壓力與(yu)給定壓力相等，從(cong)而實(shi)現了變(bian)頻(pin)(pin)器(qi)的(de)PID控制(zhi)。

(2)變頻運行與工(gong)頻運行的轉切換

      當電(dian)(dian)(dian)機的(de)變(bian)頻(pin)(pin)(pin)供(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)上升(sheng)到工頻(pin)(pin)(pin)運(yun)行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)時，則PLC控制(zhi)繼(ji)電(dian)(dian)(dian)器(qi)斷開(kai)變(bian)頻(pin)(pin)(pin)器(qi)的(de)供(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)，直(zhi)接由電(dian)(dian)(dian)網進行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)供(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)，當供(gong)(gong)水管壓(ya)力還達不到要求時，第(di)，二臺電(dian)(dian)(dian)機變(bian)頻(pin)(pin)(pin)啟動運(yun)行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。根據現場實測情況有如(ru)下(xia)特點：當壓(ya)力達到0.5Mpa時變(bian)頻(pin)(pin)(pin)器(qi)輸(shu)出頻(pin)(pin)(pin)率(lv)為(wei)工頻(pin)(pin)(pin)，此時要求將變(bian)頻(pin)(pin)(pin)運(yun)行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)切(qie)換成電(dian)(dian)(dian)網供(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)運(yun)行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。其(qi)實現是將壓(ya)力傳(chuan)感器(qi)設(she)定值為(wei)50Hz，通過傳(chuan)感器(qi)開(kai)關(guan)量的(de)輸(shu)出來控制(zhi)PLC，實現電(dian)(dian)(dian)機變(bian)頻(pin)(pin)(pin)與(yu)電(dian)(dian)(dian)網運(yun)行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)切(qie)換。PLC控制(zhi)變(bian)頻(pin)(pin)(pin)及(ji)電(dian)(dian)(dian)機運(yun)行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)情況如(ru)下(xia)表:

(3)PLC輸入、輸出分(fen)配表

(4)PLC梯(ti)形圖如圖七所(suo)示。

(5)變(bian)頻(pin)器程序設置如下：

Pr79=2；(操(cao)作(zuo)模式選擇外部操(cao)作(zuo)模式)

Pr128=20；(PID控制動作選擇負反饋(kui))

Pr129=300%；(PID比例范圍)

Pr130=180s；(PID積分(fen)時間)

Pr134=3s；(PID微(wei)分時間)

Pr1=10Hz；(下限頻率(lv))

Pr2=50Hz；(上限頻率)

Pr904=0mA;0Hz；(傳感(gan)器輸(shu)出校正)

Pr905=16mA;50Hz；(傳(chuan)感(gan)器輸出(chu)校正)

結束(shu)語：

      高層二(er)次(ci)供(gong)水系(xi)統采用(yong)(yong)(yong)該PLC控制的(de)(de)恒壓變頻供(gong)水系(xi)統肯定能保證(zheng)小區(qu)用(yong)(yong)(yong)戶的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)水，同時很大程度上(shang)(shang)降(jiang)低了(le)維(wei)修的(de)(de)勞動強度和延長了(le)設備的(de)(de)使用(yong)(yong)(yong)壽命，實現了(le)真正的(de)(de)自動控制，不(bu)僅可解決了(le)現供(gong)水系(xi)統存在的(de)(de)問題，而且節能效(xiao)果顯著。因此，從節能和改善(shan)用(yong)(yong)(yong)戶的(de)(de)生活條件上(shang)(shang)有著重大的(de)(de)價(jia)值。