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供水设备
秦皇岛水协恒压变频供水设备有限公司
（长沙水协集团）
2015-5-24
目 录
一、公司简介...........................................3
二、全自动变频恒压供水系统设计..........................3
1． 设计背景....................................................3 2． 系统总体设计................................................3 3． 系统硬件设计................................................5
三、设备案例展示.......................................6
一、公司简介
长沙水协（集团）有限公司系中国城镇给排水协会常务理事单位，下设秦皇岛水协恒压变频供水设备有限公司等，在全国各大中小城市招有几十个分支机构，并建立了销售服务网络，有邵阳水协，洞口水协，湘西水协，岳阳水协，衡水水协，信阳水协，丹江口水协，随州水协，洛阳水协，贵阳水协，乌市水协，库尔勒水协，阿勒泰水协，泰安水协，成都水协，遂宁水协，潍坊水协，海口水协，西安水协，临汾水协，运城水协，兰州水协，重庆水协，衡阳水协，宜春水协，银川水协，通辽水协公司等。
秦皇岛水协恒压变频供水设备有限公司主要从事高层楼供水设备的研发、制造、销售，产品主要包括无负压变频供水设备、变频恒压供水设备、智能化箱式泵站、箱式无负压供水设备、二次加压供水设备、无塔供水设备、深井变频供水设备、变频控制柜等。产品适用于高楼供水、加压泵站、宾馆酒店热水循环、小区改造、水厂自动化系统、管道直饮水、中水处理、农村安全饮水工程，工矿企业供水等。
1951年-长沙水泵厂最早成为国家水泵试点基地。
1978年至2006年,长沙工程机械,传统机械迅猛崛起,成为全国机械之都。1996年荣获湖南省环境保护产业协会会员证。2000年成为中国城镇供排水协会团体会员。2006年系中国城镇给排水协会常务理事单位。2011年下设长沙水协供水设备有限公司。2012年评为中国水协设备材料贡献先进单位。2012年评为中国供排水行业企业文化先进单位。
先后取得了ISO9001质量管理体系认证、CCC证、GS认证、卫生许可批件和多项专利技术、国家重点推广项目。
二、全自动变频恒压供水系统设计
1． 设计背景
随着电力电子技术、变频技术及PLC技术的飞速发展．在恒压供水系统中使用PLC与电动机变频调速装置组成控制系统，对泵组的调速进行优化控制． 自动调整泵组的运行台数。实现供水压力的闭环控制，在水量需求时刻变化时达到稳定供水压力和节约电能的目的。
2． 系统总体设计
由于实际供水系统中，水流量经常变化。所以供水泵的转速要时刻改变．从而要求电动机的转速要不断调节．采用变频调速方式实现。其基本控制策略是：
采用PLC和变频器为主体组成闭环控制系统。对泵的运行台数和转速进行自动控制。利用PLC内部PID功能产生变频器的频率控制信号，利用PLc软件控制程序实现水泵的自动启停、自动控制运行频率，从而实现整个系统的全自动运行，达到用水和供水的动态平衡，并且达到稳定供水压力和节约能耗的目的。变频恒压供水的系统框图如图1所示。
该系统由多台水泵(台数根据需要确定)、可编程控制器、软启动器、变频器、压力变送器、开关电源等组成。简单运行情况如下：根据实际情况．系统根据装在出水总管上的压力变送器自动检测出水管的压力(实际压力)，将实际压力信号送到FX2N-4A／D模块即模数转换模块，将压力信号转换成数字量信号送给PLC，由PLC的压力设定单元设定满足用户需要的水压期望值。将压力设定信号和压力反馈信号输入到PLC后．经PLC内部的PID程序计算，再经FX2N--4D／A数模转换模块，输出给变频器一个转速控制信号。对管网压力进行闭环调节。实现泵的自动变频运行及泵的自动切换。对于多台泵运行时，系统通过计算判定目前是否已达到设定压力．决定是否增加投人)或减少(撤出)水泵。某一时刻只有一台泵变频运行，其它各台泵均工频运行。采用变频器循环工作方式，多台电机均可设置在变频方式下工作。
当变频器工作在50Hz，而出水管网压力仍低于设定压力下限时，PLC便自动将该泵切换到工频运行，同时自动低速启动第二台水泵，控制其变频运行，直到达到设定压力； 当变频器工作在lOHz，管网压力仍处于设定压力的上限时，一方面PLC自动停掉工频运行电机；另一方面．将适当提升变频器_T作频率，以保证压力的平稳调整。恒压供水的基本控制要求如下：
(1)系统开始供水时，变频运行；
(2)3台水泵根据恒压的需要，采取“先开先停” 的原则接人和退出；
(3)在保证供水压力的情况下，如果2台水泵连续运行时间超过3h，则要切换到下一台水泵，即系统具有“倒泵功能”，可避免某一台水泵过长时间工作；
(4)3台水泵工频启动时加软启动器起动，减小电流过大对其他用电设备的冲击：
(5)有完善的报警功能。3． 系统硬件设计
根据系统恒压供水和节能的要求，系统所需硬件主要有：三菱PLC FX2N一32MR一001、三菱FR—A540变频器、P3ON—E22R 压力变送器、CBM一2100型液位传感器、FX2N A／D A／D转换模块、FX2N—H4D／A D／A转换模块、CJ20型交流接触器、选择开关、断路器等。据统计，系统共需6个数字量输入点、l2个数字量输出点、一个模拟量输人点和一个模拟量输出点。三菱PLC FX2N一32MR一001共有l6个输入点、16个输出点，需要扩展一个FX2N一4A／D模块、FX2N-4D／A模块。它们都是4通道的转换模块，便于以后系统扩展的需要。
变频器的选择主要考虑其带负载能力。即水泵电机的功率。系统选用了三菱FR～A540 7．5kW 变频器，该变频器具有矢量控制、过流、过压、变频器热保护、电机热保护、失速、瞬时关断保护、外部故障、变频器过载保护等功能。来自PLC和FX2N一4D／A的控制信号控制变频器的频率及其复位操作，从而使电机的转速跟随压力给定，保证管网压力的恒定。
系统的水泵电机主电路如图3所示。3台电机分别为M1、M2、M3，接触器KMl、KM3、KM5分别控制M1、M2、M3的工频运行；接触器KM2、KM4、KM6分别控制Ml、M2、M3的变频运行，FRl、FR2、FR3分别为3台水泵电机的过载保护用的热继电器；QS1、QS2、QS3、QS4别分别为变频器和3台水泵电机主回路电源引入开关，变频器采用三菱FR—A540变频器。
三、设备案例展示
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