变频恒压供水系统是一种先进的供水技术,它利用可编程控制器(PLC)作为核心控制系统,配以变频调速器、压力变送器、水位变送器、交流接触器等电控设备,以及水泵,来实现对供水系统的自动控制。这种系统相比于传统供水方式,如水塔、高位水箱、气压增压等,具有占地面积小、设备投资低、维护简单、能效高和可以满足高层建筑、工业、消防等高水压、大流量的快速供水需求等优点。接下来,将详细解读变频恒压供水系统的相关知识点。
1. 传统供水系统的不足:传统供水系统由于占地面积和设备投资大,维护困难,并且不能满足现代化供水的需求。这些系统往往选用的水泵容量是根据最大需求来确定的,导致在大部分时间里水泵的运行效率很低,造成能源浪费。
2. 变频恒压供水系统的结构和工作原理:变频恒压供水系统主要由PLC控制器、触摸屏显示器、变频调速器、压力变送器、水位变送器、交流接触器等电控设备以及水泵组成。系统在总出水管上安装压力变送器以检测出水压力,在蓄水池安装水位变送器。PLC控制器通过模拟量输入模块读取压力变送器和水位变送器输出的信号,并将其转换成标准电流信号(4-20mA)或者电压信号(0-5V或0-10V),经过PID运算后,通过控制变频器的输出频率来调整水泵电机的转速,保持供水压力的恒定。这样,系统就可以根据实际用水量动态调整水泵的运行状态,确保供水压力的稳定性和高效节能。
3. 系统运行模式:变频恒压供水系统具备手动和自动两种运行方式。在手动模式下,操作者可通过按钮控制水泵的启停,用于维护或系统故障时的操作。在自动模式下,系统会根据水池水位和出水压力的实时反馈,自动调整水泵的运行状态,增加或减少水泵数量,以达到恒压供水的目的。
4. 系统的保护功能:系统设有多种保护功能,包括缺水报警、停机保护、过载保护等。特别是强电逻辑硬件互锁功能,能够确保供水系统的安全稳定运行。当系统检测到水位低于预设的报警水位时,会发出缺水报警信号;如果水位低于停机水位,则系统会自动停止全部水泵运行,防止水泵干抽,并发出停机报警信号;当水位高于设定的上限水位时,系统会自动关闭水池给水管的电动阀门。
5. 电源故障的应对:为了防止电源突然断电后造成系统无法自动启动的问题,该系统设置了通电后自动变频启动方式。在电源恢复后,PLC会自动发出指令,通过变频器逐步启动水泵,直至系统稳定运行。
6. 控制系统配置及软件编程:在传统的变频控制系统中,变频器的启动/停止一般由PLC通过开关量输出进行控制,而频率调节则通过模拟量输出端口(0-5V或4-20mA信号)控制。这种配置方式需要额外购买昂贵的模拟量输出端口模块。同时,系统会通过PLC读取变频器的故障报警触点来检测变频器是否出现故障,但不提供具体的故障信息。操作人员需要根据变频器的报警信息查询其说明书来确定具体的故障原因。变频恒压供水系统主程序中包含了上电初始化、系统状态检测、PID运算以及变频控制等功能模块。
通过上述分析可知,变频恒压供水系统在保证供水质量的同时,还能有效节约能源、降低运行成本。随着工业自动化的不断发展,变频恒压供水系统在现代建筑、工业和消防供水等领域的应用将会越来越广泛。