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森兰变频器在自来水厂的恒压供水系统解决方案
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一、前言

自来水厂的供水泵站中,供水系统一般由若干台扬程相近的水泵组成,调节水压和流量的传统方法是,按期望输出的水压和流量用人工控制水泵运行的台数。如供水能力4-6万吨/日的自来水厂,水泵的配置方案有多种,其中一种可行的方案是三台160kW和一台90kKW水泵组成。系统工作时,传统的方法是,若供水量较大,显然,流量和管网水压已经不能满足要求,这时需人工投入水泵,根据现场管网水压情况由工人来决定投入160kW水泵还是90kW水泵;若供水量减小,管网水压会升高,此时又需人工切除水泵。在深夜用水量较小时,为节能考虑用一台90kW水泵供水。由于水泵的流量较大,为避免“水锤”效应,人工投切时,投入泵时应遵循“先开机,后开阀”、切除泵时应遵循“先关阀,后停机”的操作程序。若是小功率的水泵,水泵的出水侧都装有普通止回阀,其本上能自动保证以上的操作程序,只是停机时止回阀关闭前的瞬间还是有“水锤”效应产生,如果安装的是“微阻缓闭止回阀”,停机时基本上也不存在“水锤”效应。

二.变频恒压供水的控制方案

由于城市自来水的用量随季节的变化而变化,随每日时段不同而变化。为使供水的水压恒定,最常见的办法是采用变频恒压供水系统,即压力变送器装在主管网上检测管网压力信号,再将此压力信号送到变频器(PLC)的模拟信号输入端口,由此构成压力闭环控制系统,管网压力的恒定依赖变频器的调节控制。对于多泵情况,可以两种不同的控制系统方案,一种是“顺序控制方案”,系统图如图一所示:

1)计算机监控内容

管网压力,流量,泵的运行状态,阀启闭状态,电机温度,各泵运行的电流,电压,功率和功率因素,并监控水质参数如余氯,浊度,含铁量,PH值等。

(2)原理框图


 

图三 计算机监控原理图

为保证系统的可靠性,上位机PC用于管理,用组态软件做出若干工艺流程图,实时显示系统的运行状况,并统计历史数据,如需要可随时打印报表;还用于故障的报警和处理。PC机为研华工业计算机,PLC为西门子S-7300,便于与总控室计算机联网,采用带有PROFIBUS接口的CPU315。CP5611是通信模块,PDM-820AC电参数综合分析仪用于检测系统的用电量。控制水泵的起/停,切换,阀的启/闭;电机电流,温度的检测,水泵使用时间的统计;压力,流量,水质参数的采集等,均由PLC完成。水压的给定值由变频器键盘设定。

如图四所示,与前述的循环投切方案基本相同,BP1为森兰SB200-160T4 变频器,DZ1—DZ6为LG ABE403a 400A空气开关,FU1 500A,FU2 600A为快熔,KM1-KM10为LG GMC-400交流接触器,PT为森纳斯压力变送器,量程1Mpa。


 

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