用戶所需的生活用水壓力、消防用水壓力、運(yùn)行方式等參數(shù)在TD200文本顯示器上設(shè)定，壓力傳感器把用戶管網(wǎng)壓力轉(zhuǎn)換為0～10 V標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送進(jìn)PLC模擬量模塊EM235，PLC通過采樣程序及PID閉環(huán)程序與用戶設(shè)定壓力構(gòu)成閉環(huán)，運(yùn)算后轉(zhuǎn)換為PLC模擬量輸出信號(hào)送給變頻器，調(diào)節(jié)水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到恒壓供水的目的。

       該系統(tǒng)有各個(gè)泵的運(yùn)行時(shí)間累計(jì)功能，通過PLC的數(shù)據(jù)區(qū)保持可以斷電記憶。每次起動(dòng)時(shí)先起動(dòng)1#小泵，當(dāng)用水量超過一臺(tái)泵的供水能力時(shí)，PLC通過程序?qū)崿F(xiàn)泵的延時(shí)上行切換，切換原則為當(dāng)前未運(yùn)行的大泵累計(jì)運(yùn)行時(shí)間最少的先投入；當(dāng)壓力超過時(shí)，PLC通過程序?qū)崿F(xiàn)泵的延時(shí)下行切換，切換原則為當(dāng)前正在運(yùn)行的大泵運(yùn)行時(shí)間最多的先撤出。直到滿足設(shè)定壓力為止。追求的最終目標(biāo)為壓力恒定。

       當(dāng)供水負(fù)載變化時(shí)，變頻器的輸出電壓與頻率變化自動(dòng)調(diào)節(jié)泵的電機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)恒壓供水。

       系統(tǒng)還可通過PLC的實(shí)時(shí)時(shí)鐘自動(dòng)定時(shí)供水，用戶在TD200上設(shè)定每天最多6段（段數(shù)也可設(shè)定）定時(shí)供水，比如早上6∶00到8∶30，中午11∶20到1∶30等。

       系統(tǒng)可動(dòng)態(tài)顯示各種參數(shù)，如設(shè)定壓力，運(yùn)行壓力，水位高度，運(yùn)行方式，實(shí)時(shí)時(shí)間，日歷，各個(gè)泵的運(yùn)行時(shí)間累計(jì)（精確到秒），運(yùn)行狀態(tài)，故障信息等等。為了不使系統(tǒng)中TD200畫面顯得死板，在PLC程序中控制TD200中的畫面定時(shí)切換，動(dòng)態(tài)顯示；

       系統(tǒng)還有故障自診斷功能，各泵發(fā)生過載、缺相、短路、傳感器斷線、傳感器短路、水位下限、水壓超高、水壓超低、變頻器故障等，都會(huì)有聲光報(bào)警，TD200上同時(shí)顯示故障類型，通知設(shè)備維修人員處理，并可記憶故障發(fā)生時(shí)間及班次，以便追查原因及相關(guān)責(zé)任。

三、工作原理

1、手動(dòng)方式

       手動(dòng)運(yùn)行時(shí)，可按下按鈕起動(dòng)停止水泵在工頻狀態(tài)下運(yùn)行，完全脫離開PLC及變頻器的控制，該功能主要用在檢修及自動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)的應(yīng)急供水方式中。

2、自動(dòng)方式

       自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，全部泵的運(yùn)行依程序自動(dòng)工作。

（1）上行過程

        當(dāng)在自動(dòng)運(yùn)行方式時(shí)，按下TD200上的起動(dòng)軟健，系統(tǒng)先起動(dòng)1#小泵，PLC程序控制模擬量模塊EM235給定變頻器一固定頻率輸出，此時(shí)若用PID運(yùn)算輸出直接控制變頻器（設(shè)定壓力大，運(yùn)行壓力為零，所以運(yùn)算輸出最大）則變頻器依設(shè)定的上升時(shí)間運(yùn)行，升速太快，系統(tǒng)沖擊很大。等泵運(yùn)行一會(huì)兒，管網(wǎng)壓力積累后，再用PID運(yùn)算輸出控制變頻器。具體時(shí)間和頻率與管網(wǎng)系統(tǒng)有關(guān)，在現(xiàn)場調(diào)試時(shí)這兩個(gè)參數(shù)在TD200上設(shè)定調(diào)整。管網(wǎng)越大，時(shí)間越長。

        當(dāng)1#小泵到達(dá)50 Hz后，系統(tǒng)壓力仍偏低，則延時(shí)一段時(shí)間后，系統(tǒng)靠PLC程序把1#泵切換到工頻運(yùn)行，同時(shí)由PLC輸出一個(gè)開關(guān)量給變頻器的MRS端子，變頻器瞬間禁止輸出，此時(shí)PLC把運(yùn)行時(shí)間最少的泵變頻接觸器接通后，撤掉禁止輸出，相應(yīng)的泵變頻起動(dòng)運(yùn)行；延時(shí)切斷1#小泵，系統(tǒng)中相應(yīng)的一臺(tái)大泵變頻運(yùn)行，壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)，若系統(tǒng)壓力平衡，則頻率穩(wěn)定在一個(gè)相對(duì)的范圍，若頻率到達(dá)50 Hz后壓力仍然偏低，則再投入一臺(tái)大泵，比較剩下的泵的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間，時(shí)間少的先行投入，以此類推。注意，上行中，只要有一臺(tái)大泵運(yùn)行，則1#小泵要斷開，大泵與小泵同時(shí)運(yùn)行時(shí)，小泵的效率很低。

（2）下行過程

        當(dāng)系統(tǒng)壓力偏高，變頻器運(yùn)行在18 Hz左右(18 Hz以下泵的效率很低，經(jīng)驗(yàn)值)時(shí)，PLC程序判斷運(yùn)行在工頻狀態(tài)的泵累計(jì)運(yùn)行時(shí)間(若只有一臺(tái)泵不作判斷),運(yùn)行時(shí)間最多的泵延時(shí)先行撤出,，在撤出的瞬間，PLC控制變頻器運(yùn)行頻率在50 Hz,否則系統(tǒng)沖擊過大，容易有水垂現(xiàn)象，延時(shí)一會(huì)兒后，再把PID運(yùn)算輸出投入即可；以此類推。注意：下行過程中，到最后一臺(tái)大泵運(yùn)行時(shí)，頻率在18 Hz左右，系統(tǒng)壓力仍然偏高時(shí)，則把1#小泵切換到變頻運(yùn)行。這種情況在夜間可能發(fā)生，當(dāng)供水管網(wǎng)很大時(shí)，也許沒有這個(gè)可能性。

四、安全措施

(1)該系統(tǒng)中有泵的工頻變頻上行切換，為了系統(tǒng)的快速響應(yīng)，切換時(shí)間最好越短越好，切換時(shí)時(shí)間差很小，所以各個(gè)泵的變頻接觸器與工頻接觸器最好用可逆接觸器，電氣線路與PLC程序中也要有互鎖功能。以免發(fā)生意外短路事故。對(duì)系統(tǒng)或變頻器造成危害。

(2)變頻器上行下行切換時(shí)間設(shè)定，如果設(shè)定值過大，則系統(tǒng)不能迅速對(duì)管網(wǎng)的用水量做出反應(yīng)；如果設(shè)定值過小，則可能引起系統(tǒng)頻繁的投入泵，撤出泵的動(dòng)作；為此，PLC程序中必須判斷設(shè)定壓力與運(yùn)行壓力之差，在臨界切換狀態(tài)時(shí)，只要不超過允許的誤差范圍內(nèi)，不做泵的切換。

具有功能強(qiáng)大、性能穩(wěn)定、運(yùn)行可靠等特點(diǎn),可廣泛應(yīng)用于工業(yè)供水、生活供水、消防供水、中央空調(diào)系統(tǒng)、供水加壓站、集中供熱等供水系統(tǒng)。

                                                                                                                                                                                            西安優(yōu)特自動(dòng)化工程有限公司

                                                                                                                                                                                                                          2011-8-8