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CTEC20系列PLC在無負壓供水機組中的應用

 

一,、 無負壓供水機組概述 

         隨著我國城市化水平的提高，城市人口急劇增加,，居民小區(qū)不斷建設且樓房層數(shù)越來越高,，使原來自來水管網(wǎng)壓力出現(xiàn)不足，很多城市普遍存在著用水高峰期高層樓房上不去水的現(xiàn)象,，導致高層居民用水難,。目前，一般的解決辦法是修建水池或水箱,，通過水泵二次加壓供水,。 

         為解決此類問題,，當前均采用先進的全自動無負壓供水機組，此供水設備可直接與自來水管網(wǎng)串接,，通過負壓消除器和穩(wěn)壓平衡器保護自來水管網(wǎng)不形成負壓,，避免了修建混凝土蓄水池或設水箱的麻煩。此設備充分利用了自來水管網(wǎng)的原有壓力,，在原有壓力的基礎上疊加一部分壓力,，差多少，補多少,，使二次加壓設備的選型減小,，節(jié)省投資，同時在使用過程中也可大大節(jié)能,，是目前最先進最新的二次供水方式,。 

 

二、 無負壓供水機組應用范圍 

1,、 流量范圍：1.5-1600噸/小時,； 

2、 揚程范圍：21.6-225米; 

3,、 穩(wěn)流罐：0.5立方-50立方,； 

4、 壓力范圍 0 ～ 2.5MPA 

5、 壓力調(diào)節(jié)精度：±0.01兆帕,； 

6,、 環(huán)境溫度：０-40℃. 

7、 相對濕度 90 % 以下（電控部分） 

8,、 電源 380v(1 ± 10 % ) ,；50HZ ± 2HZ 

9、 控制方式 單臺,，恒壓 

 

三,、 無負壓供水機組方案： 

本無負壓供水機組主要由變頻控制柜、穩(wěn)流調(diào)節(jié)器,、負壓抑制器,、水泵機組、儀表,、閥門及管路等組成,。 

1、在本自動控制系統(tǒng)中,，變頻器我們采用了美國的,，同時，為方便用戶進行實時監(jiān)控設備運行狀態(tài)以及便于維修,，我們采用了人機界面觸摸屏,，控制器采用了EC20，由于它具有兩個通訊端口,，并且可任意選擇通訊協(xié)議,，組網(wǎng)方式。

2,、EC20控制器通過COM0端口與人機界面通訊,，人機界面作為主站，通過Emerson PROTOCOL 協(xié)議與可編程通訊,，控制器為從站，通過MODBUS協(xié)議通訊,。通過COM1端口與變頻器通訊，可編程控制器此時作為主站,，變頻器為從站,，采用的是自由口通訊協(xié)議,。 

3、通過此種組網(wǎng)方式,，用戶對于壓力設定、輸出頻率,、輔泵頻率,、PID數(shù)值,、切換時間,、 延時時間、超壓設定,、壓力反饋等數(shù)十種參數(shù)可在觸摸屏上顯示,、 設置,、修改,，方便操作,。對水泵工作狀態(tài),、變頻器工作狀態(tài) 和系統(tǒng)水位等多個參數(shù)，實現(xiàn)了即時跟蹤,。滿足遠距離監(jiān)測、監(jiān)控及控制功能,。 

同時，還可方便監(jiān)測設備故障,，方便維修。具有故障實時記憶功能,。

 

四、 無負壓供水機組控制部分： 

1,、本無負壓供水機組具有手動和自動兩種控制方式,。 

2,、在自動運行中無水停機,、有水自動開機,，兩臺泵循環(huán)運行,，先啟先停,，定期切換,。 

3,、PID調(diào)節(jié)：PID閉環(huán)調(diào)節(jié)實現(xiàn)水泵恒壓運行。采用EC20的PID指令,，由于本設備直接連于自來水管網(wǎng),，當自來水壓力低于用戶所需要的設定壓力時，微機控制水泵啟動運行，直到管路的實際壓力等于設定壓力,，此時變頻器控制的水泵以一恒定轉(zhuǎn)速運行,，保持管網(wǎng)壓力為設定值。自來水壓力越高,，變頻器轉(zhuǎn)速越低,，自來水壓力越低，變頻器轉(zhuǎn)速越高,。當自來水壓力達到設定值時,，設備停止運行。充分利用自來水管網(wǎng)壓力,，又確保用戶所需的恒定壓力,。 

4、零流量停機控制功能：不論是在一臺還是兩臺泵運行時,，自來水滿足要求壓力時,，設備就停止工作，由自來水直供,，變頻器處于休眠狀態(tài),。自來水壓力不足時,，設備工作，此方式充分利用自來水管道原有的壓力差多少,，補多少,，節(jié)能效果極其顯著，可達20％- 70％以上,。

 

五,、 無負壓供水機組PLC程序要點 

1,、 壓力調(diào)節(jié)：通過CONTROLSTAR編程軟件中PID指令向?qū)В詣由蒔ID_SET和PID_EXE 2個子程序,，其中PID_SET是參數(shù)設置程序，PID_EXE是PID調(diào)用,。 

2,、 變頻器控制 

CONTROLSTAR編程軟件有專門的變頻器指令，可實現(xiàn)EC20和變頻器的無縫連接,。 

2.1 通過系統(tǒng)塊界面設置EC20的通訊端口1的自由口協(xié)議參數(shù),， 

包括波特率,、奇偶校驗、數(shù)據(jù)位,、停止位,、幀間超時時間等。用戶不需要復雜的編程,。 

2.2 通過“變頻器連接表”可方便列出掛在端口1網(wǎng)絡上的變頻器設備,。包括站號、型號,、協(xié)議等,。

2.3 通過集成在CONTROLSTAR編程軟件中的專用變頻器指令,包括FRQ(給定頻率)、FWD(正轉(zhuǎn)),、GET(讀變頻器頻率,、電流、轉(zhuǎn)速),、REV(反轉(zhuǎn)),、STP(停止)，可以方便實現(xiàn)變頻器的啟停,、讀寫頻率

 

六,、 總結(jié)： 

在本案例中，我們采用高性能變頻器以及先進的可編程控制器,，滿足了用戶在無負壓供水中的應用,。 

1、智能化程度高 微機控制全自動運行,，性能穩(wěn)定可靠,，泵房可實現(xiàn)無人職守。 

2,、恒壓：PLC的PID閉環(huán)調(diào)節(jié),，恒壓精度高，將水泵的運行嚴格遵照高效曲線執(zhí)行,，從而使得系統(tǒng)在接近理想狀態(tài)下工作,，壓力輸出值精度有效保證在±0.01兆帕范圍內(nèi)。在水壓波動下,，具有過載,、短路、過流等各種自動,、保護功能。 

3,、節(jié)能 變頻器的零流量停機功能,，使設備在管網(wǎng)壓力達到設定值后,，停機，處于休眠狀態(tài),，待壓力不足時,，重新啟動。真正實現(xiàn)節(jié)能功能,。 

4,、良好的通訊方式，方便用戶遠距離監(jiān)控,、監(jiān)測及控制設備和變頻器等,。同時利用通訊功能，不需再使用模擬量模塊,，安裝維護方便,，進一步節(jié)約成本。