一、引言

　　隨著電力技術(shù)的發(fā)展，變頻調(diào)速技術(shù)的日臻完善，以變頻調(diào)速原理為核心的智能供水控制系統(tǒng)取代了以往高位水箱和壓力罐等供水設備，起動平穩(wěn)，起動電流可限制在額定電流以內(nèi)，從而避免了起動時對電網(wǎng)的沖擊;由于泵的平均轉(zhuǎn)速降低了，從而可延長泵和閥門等設備的使用壽命;可以消除起動和停機時的水錘效應。其穩(wěn)定安全的運行性能、簡單方便的操作方式、以及齊全周到的功能，將使供水實現(xiàn)節(jié)水、節(jié)電、節(jié)省人力，比較終達到高效率的運行目的。恒壓供水調(diào)速系統(tǒng)實現(xiàn)水泵電動機無級調(diào)速，依據(jù)用水量的變化（實際上為供水管網(wǎng)的壓力變化）自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運行參數(shù)，在用水量發(fā)生變化時保持水壓恒定以滿足用水要求，是當今先進、合理的節(jié)能型供水系統(tǒng)。北京富萊時代科技有限公司，作為恒壓供水控制器的專業(yè)制造商，為市場和客戶考慮，相繼開發(fā)出DB-2000、DB-2100系列恒壓供水控制器，在恒壓供水系統(tǒng)中得到廣泛應用。

　　本文以北京富萊時代科技有限公司生產(chǎn)的DB-2000、DB-2100系列恒壓供水控制器型為例，介紹一下我們在水網(wǎng)改造上的一些經(jīng)驗。

二、DB-2100系列恒壓供水控制器的應用方式：

　　通常在同一路供水系統(tǒng)中，設置多臺常用泵，供水量大時多臺泵全開，供水量小時開一臺或兩臺。

　　在采用變頻調(diào)速進行恒壓供水時，就用兩種方式：

　　第一是每臺水泵都配用一臺變頻器;

　　其二是所有水泵只配用一臺變頻器和一個恒壓供水控制器實現(xiàn)。

　　顯然第一種方法成本太高;第二種方法成本很低。北京那個富萊時代科技有限公司開發(fā)的DB-2000、DB-2100系列恒壓供水控制器就可輕松實現(xiàn)一臺變頻器控制任意數(shù)馬達的功能。下面講到的原理都是一臺變頻器拖動多馬達的系統(tǒng)。

　　系統(tǒng)構(gòu)成：采用變頻器與DB-2100型恒壓供水控制器構(gòu)成控制系統(tǒng)，進行優(yōu)化控制泵組的調(diào)速運行，并自動調(diào)整泵組的運行臺數(shù)，完成供水壓力的閉環(huán)控制，在管網(wǎng)流量變化變化時達到穩(wěn)定供水壓力和節(jié)約電能的目的。

三、 工作原理描述

　　當變頻器與DB-2100型控制器構(gòu)成的恒壓供水系統(tǒng)被投入自動運行時，1#泵電機接觸器首先被控制導通，變頻器輸出頻率上升，同時管網(wǎng)壓力信號逐漸增加，出水管網(wǎng)的壓力信號與控制器管網(wǎng)壓力設定信號負反饋閉環(huán)，當電機頻率上升到比較高頻率，而管網(wǎng)壓力達不到設定要求時，變頻器立即控制工頻接通1#泵，使1#泵全速投入運行，同時變頻器經(jīng)過時間延遲，對2#泵進行變頻控制，3#、4#、5#泵重復此過程。當管網(wǎng)壓力與控制器設定壓力基本平衡時，變頻器控制當前變頻電機維持在一定的頻率。當水需求量減少，管網(wǎng)壓力逐漸升高，內(nèi)部PI控制器輸出頻率降低，當變頻器輸出頻率低至管網(wǎng)下限頻率時（工廠默認為20HZ），而管網(wǎng)在設定時間內(nèi)還高于設定壓力，變頻器切斷比較先起動的工頻控制泵（遵循“先起先停”的原則），轉(zhuǎn)而控制下一個原工頻控制泵，變頻器在水泵控制轉(zhuǎn)換過程中，逐漸輪換使用水泵，使每個水泵的利用率均等，增加系統(tǒng)可靠性。

四、DB-2100系列恒壓供水控制器的使用

　　4.1初步參數(shù)設定

　　（1）確定泵屬性組參數(shù)（C-18～C-23）。

　　（2）如果需要運行時間圖，可以填寫運行時間圖組（C-29～C-46），首先調(diào)校時鐘（C-29），然后確定運行圖段數(shù)（C-30）并填寫起始時間及相應狀態(tài)。出廠設置為8段區(qū)分高低峰用水（用第一、二壓力區(qū)分）及夜間關(guān)機（如有附屬小泵，則此時僅小泵運行）的時間圖。起始時間應從小到大依次排列，例如：僅有2段的運行時間圖，如果0：00～5：30間關(guān)機，則C-31=0.00、C-32=0、C-33=5.30;如果23：59～5：30間關(guān)機，則C-31=5.30、C-33=23.59，C-34=0。

　　（3）確定變頻器屬性組參數(shù)（C-14～C-17）。

　　（4）確定休眠參數(shù)（C-24～C-28）、定時換泵參數(shù)（C-47～C-49）、消防參數(shù)（C-58～-63）等。

　　4.2手動狀態(tài)下的參數(shù)修正

　　（1）修正遠傳壓力表參數(shù)（C-12～C-13），當壓力表指示為零時，調(diào)整Pb，使反饋壓力顯示為零;增加水壓（達到滿量程的1/3以上），調(diào)整Pg，使反饋壓力顯示于實際相符。

　　（2）修正水泵工作下限頻率（C-05），此頻率為單臺水泵不出水的臨界頻率。

　　4.3自動狀態(tài)下的參數(shù)修正

　　（1）變頻器加減速時間（C-15）參數(shù)直接影響控制器性能，如果自動運行狀態(tài)中，如果變頻器實際頻率變化滯后于控制器給定頻率，應調(diào)整參數(shù)C-15以保證同步。

　　（2）如果水泵切換條件為用戶自設定（即C-06=1），在保證系統(tǒng)不振蕩的條件下，適當減小上、下限頻率持續(xù)時間

　　4.4帶多臺泵時的情況

　　當配置為標準直接起停型時，可構(gòu)成1個變量泵+5個定量主泵、或1個變量泵+4個定量主泵+1個附屬小泵的生活用水控制系統(tǒng)。

　　當配置為標準循環(huán)軟起停型時，可構(gòu)成5個變量主泵、或4個變量泵+1個附屬小泵的生活用水控制系統(tǒng)。

　　當配置為消防型時，可構(gòu)成4泵循環(huán)軟啟動或直接啟動的消防專用或消防生活共用控制系統(tǒng)。各個泵（C-19～C-23）都可作為主泵使用，C-23（即5#泵）可作附屬小泵使用。

　　4.5消防功能補充說明

　　穩(wěn)壓泵組（或生活泵組）和消防泵組的工作方式、消防泵的巡檢方式通過應用宏選擇（C-18），在選為消防功能時是B5，D5輸出點不能連接主泵，因此主泵比較多為4個。

　　激發(fā)消防狀態(tài)有2種方式，通過FIRE端子激發(fā)或選擇失壓時軟件消防功能（C-62=1，當所有穩(wěn)壓泵都運行到比較大工況后，壓力仍然達不到設定壓力，經(jīng)過加泵延時后進入消防狀態(tài)。此功能通常僅用于消防專用系統(tǒng)中）。進入消防狀態(tài)后，在自動方式下Fire指示燈點亮，對于通過FIRE端子觸發(fā)或選擇軟件激發(fā)進入消防狀態(tài)的，退出消防狀態(tài)只能通過重新上電;對于通過FIRE端子電平方式進入消防狀態(tài)的，F(xiàn)IRE端子電平無效時，自動退出消防狀態(tài)。

　　對于采用主泵穩(wěn)壓的消防類型（消防B、C型），B5可以選擇為附屬小泵。非消防狀態(tài)時穩(wěn)壓泵可定時換泵，并可選擇休眠，在休眠時B5附屬小泵可選擇工作于工頻或變頻。這些消防類型可以很好滿足生活消防共用系統(tǒng)。

　　對于采用小泵穩(wěn)壓的消防類型（消防A、E型），B5穩(wěn)壓小泵可選擇工作于工頻或變頻。這些消防類型僅用于消防專用系統(tǒng)。

五、應用DB2100恒壓控制器系統(tǒng)與PLC恒壓控制器系統(tǒng)的比較

　　DB-2100供水控制器、PLC都類屬工控產(chǎn)品，在設計初就考慮到各種復雜的工礦使用環(huán)境，所以在關(guān)鍵器件上選用的都是國際知名名牌器件，所以在使用穩(wěn)定型方面、可靠性方面兩者處于在一個水平線上。

　　在使用由變頻器和DB-2100供水控制器組成的恒壓供水控制系統(tǒng)，由于內(nèi)置了PID功能，使用簡單、方便，操作人員可以在很短的時間內(nèi)對系統(tǒng)調(diào)試完畢。而變頻器-PLC組合需要編程人員根據(jù)自己的經(jīng)驗進行編寫，可靠性和穩(wěn)定性還有待時間的驗證。

　　由于DB-2100供水控制器為標準產(chǎn)品，如有問題可直接替換，而PLC出現(xiàn)問題則需要另行購買PLC并需要專業(yè)的編程人員編程，這在水網(wǎng)改造以及后期維護中是很麻煩的。故在使用成本、后期維護上，變頻器加DB-2100組合更勝一籌。

六、供水應用中的其他注意事項

　　（1）變頻泵至工頻控制時可直接切換，以免管網(wǎng)壓力形成波動，工頻泵變頻控制的切換時間必須適當設置，延長太短，水泵對變頻器形成沖擊電壓和沖擊電流，容易使變頻器出現(xiàn)故障，延時過長使管網(wǎng)壓力不穩(wěn)定，從而易出現(xiàn)頻繁切換動作。

　　（2）當供水基板與主控制基板距離較遠時（20m以上），需提供附加電源以確保信號正確傳輸。

　　（3）當供水系統(tǒng)不需要處理消防等緊急狀態(tài)下的供水問題時，可簡化PLC控制功能。甚至只通過單變頻器實現(xiàn)簡易恒壓供水。

　　（4）適當使用變頻器獨特的負載檢測和切斷自停機功能，方便遠程水泵的控制。

　　（5）在進行變頻器控制信號接線時，請把其同動力線分離，也不要配置在同一配線管內(nèi)，否則有可能產(chǎn)生誤動作。

　　（6）壓力設定信號線與壓力反饋信號線必須采用屏蔽線。

　　（7）電機側(cè)的工頻旁路與變頻器輸出之間應使用帶有機械連鎖裝置的交流接觸器，并在電氣控制回路上進行邏輯互鎖，以防止工頻電源與變頻器輸出之間引起短路而損壞變頻器及相關(guān)設備。

　　（8）電機所連接的工頻電源的相序應與變頻器輸出的相序一致，為防止電機反轉(zhuǎn)事故，請確認相序。河南廣潤自動化設備有限公司  專業(yè)銷售維修變頻器、鄭州直流調(diào)速器維修、鄭州軟啟動器維修、鄭州PLC（可編程序控制器）、 維修電話：0371- 56700815  15515598858    網(wǎng)址：http://www.mppet.cn