变频技术在恒压供水上的应用

电动机知识

变频器在恒压供水方面的应用分析 一、变频调速的特点及分析 用户用水的多少是经常变动的，因此供水不足或供水过剩的情况时有发生。而用水和供水之间的不平衡集中反映在供水的压力上，即用水多而供水少，则压力低；用水少而供水多，则压力大。保持供水压力的恒定，可使供水和用水之间保持平衡，即用水多时供水也多，用水少时供水也少，从而提高了供水的质量。

恒压供水系统对于某些工业或特殊用户是非常重要的。例如在某些生产过程中，若自来水供水因故压力不足或短时断水，可能影响产品质量，严重时使产品报废和设备损坏。又如发生火灾时，若供水压力不足或或无水供应，不能迅速灭火，可能引起重大经济损失和人员伤亡。所以，某些用水区采用恒压供水系统，具有较大的经济和社会意义。

随着电力技术的发展，变频调速技术的日臻完善，以变频调速为核心的智能供水控制系统取代了以往高位水箱和压力罐等供水设备，起动平稳，起动电流可限制在额定电流以内，从而避免了起动时对电网的冲击；由于泵的平均转速降低了，从而可延长泵和阀门等东西的使用寿命；可以消除起动和停机时的水锤效应。其稳定安全的运行性能、简单方便的操作方式、以及齐全周到的功能，将使供水实现节水、节电、节省人力，最终达到高效率的

台达变频器在水厂恒压供水中的应用

中达电通股份有限公司

1引言

水质和水压是现代供水企业赖以生存和发展的基本服务因素，在水质稳定的前提下，水压的服

和能耗是相互制约的两个对立因素，更高的服务水压意味更高的能耗，如何低能耗及满足承诺服务

找到一个平衡是现代供水企业密切关注及研究的一个课题。变频技术的发展使憋阀门调压成为历史

技术的发展实现恒压供水向安全、节能及高品质的方向实现了飞跃。PID恒压供水系统实现水泵电大的优越性，是当今最先进、合理的节能型供水系统。

调速，依据用水量的变化自动调节系统的运行参数，保持供水管道压力恒定，它比传统的憋阀门供

2PID恒压供水系统介绍

在现代工业控制中，利用PLC实现对模拟量的PID闭环控制或者利用专用设备内部PID控制（实际应用为基础陈述了基于变频器PID控制在水厂恒压供水系统中应用。 2.1PID恒压供水系统硬件设计

器内部PID闭环控制）对监测量的闭环控制是较为常用的PID控制方法。本文主要结合珠海市西部

本文中的自动恒压供水控制系统的核心硬件是由PLC网络（S7-300及S7-200由Profibus-DP构

网络）、人机界面（WINCC）、两台台达VFD-F变频器分别一对一拖动两台水泵电机（KQSN

基于PLC和变频技术在小区恒压供水控制系统中的应用

摘 要：随着社会经济的迅速发展，人们对供水质量和供水系统可靠性的要求不断提高；再加上目前能源紧缺，利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术，设计高性能、高节能、能适应不同领域的恒压供水系统成为必然趋势。本文详细研究设计了一种基于PLC和变频器控制的恒压供水系统。

文中首先分析了变频恒压供水的原理及系统的组成结构，采用了一种由PLC和变频器实现的恒压供水的控制系统，然后结合PID对系统中的恒压控制器进行设计。恒压供水系统设计的关键在于保持管网水压基本恒定，由于用户较多并且用水时间不确定，管网水压波动较大，使用传统的水塔或高位水箱很难保证恒压供水，因此本系统采用PLC和变频器变频调速的方案进行设计，并在实际应用中得到了满意的效果。

关键词：变频调速；PLC；恒压供水；PID 前言

城市小区自来水供水系统是人们日常生活中所不可缺少的重要设施，其运行质量的高低将直接影响人们的生活质量。近年来，随着居民区的不断扩建与改造，楼房层数不断

加高，我国居民用水难问题越来越突出，特别是高层建筑的居民，原有的自来水管网的压力出现不足的情况，很多地区普遍存在着用水高峰期高层供不上

水设备沃尔特

变频调速恒压供水七大总结：

1、供水品质高：本设备采用水泵出口恒压控制，无论系统用水量怎样变化，均能使管道出口压力保持恒定。

2、运行可靠：该设备采用进口变频调速器和国内优质水泵，具有完善的保护功能和自动、手动转换功能，使运行非常可靠。

3、高效节能：该设备能根据用户用水量的变化来调节水泵转速，使水泵始终工作在高效区，节电效果明显，比恒速水泵可节电35%。

4、操作简单：本设备采用全自动控制，操作人员只需转换电控柜开关，就可以实现用户所需工况。

5、占地少安装方便：整套设备只需一组控制柜和人泵机组，安装非常方便。

6、延长水泵及电机的使用寿命：对多台泵组均能可靠的实现软启动，并且轮流运转，大大延长了水泵及电机的使用寿命。

7、应用范围：可供流量5～5000吨/小时，扬程20～140米。

特点

控制精度高：变频器的内置PID调节器，实时监视压力实际值，随时调节水泵的投入数量和运行速度，从而自动跟踪用水量，并保持管网压力恒定，通过调

水设备沃尔特

节PI参数，控制精度可达0.01Mpa。压力设定，操作简便：用户可用键盘或电位器(选择件)设定压力。

可多台水泵循环软启动：装置可列1—?台水泵进行循环软启动控制，即减少了电机启动时对电网的

变频调速恒压供水 原理

变频调速恒压供水 进水管与自来水管网直接相连，水在自来水管网剩余压力驱动下压入设备进水管，设备的加压水泵在进水剩余压力的基础上继续加压，将供水压力提高到用户所需的压力后向出水管网供水;当用户用水量大于自来水管网供水量时，进水管网压力下降，当设备进水口压力降到绝对压力小于0(或设定的管网保护压力)时，设备中的负压预防和控制装置自动启动工作，对设备运行状态进行调整直至设备停机待命，确保进水管网压力不再降低而对自来水管网造成不利影响;当自来水管网供水能力恢复，进水管网压力恢复到保护压力以上时，设备自动启动，恢复正常供水;当自来水管网剩余压力满足用户供水要求时，设备自动进入休眠状态，由自来水管网直接向用户供水，供水不足时设备自动恢复运行;当用户不用水或用水量很小时，设备自动进入停机休眠状态，由设在设备出水侧的小流量稳压保压罐维持用户数量用水及管网漏水，用户用水稳压保压罐不能维持供水管网所需压力时，设备自动唤醒，恢复正常运行。设备运行过程中充分利用自来水管网的剩余压力，始终既不对自来水管网造成不利影响又最大限度的满足用户需求，降低供水能耗，实现供水系统最优运行。

变频调速恒压供水的分类

1)变频调速恒压供水按供水方式分：(1)恒压变量

变频调速恒压供水 原理

变频调速恒压供水 进水管与自来水管网直接相连，水在自来水管网剩余压力驱动下压入设备进水管，设备的加压水泵在进水剩余压力的基础上继续加压，将供水压力提高到用户所需的压力后向出水管网供水;当用户用水量大于自来水管网供水量时，进水管网压力下降，当设备进水口压力降到绝对压力小于0(或设定的管网保护压力)时，设备中的负压预防和控制装置自动启动工作，对设备运行状态进行调整直至设备停机待命，确保进水管网压力不再降低而对自来水管网造成不利影响;当自来水管网供水能力恢复，进水管网压力恢复到保护压力以上时，设备自动启动，恢复正常供水;当自来水管网剩余压力满足用户供水要求时，设备自动进入休眠状态，由自来水管网直接向用户供水，供水不足时设备自动恢复运行;当用户不用水或用水量很小时，设备自动进入停机休眠状态，由设在设备出水侧的小流量稳压保压罐维持用户数量用水及管网漏水，用户用水稳压保压罐不能维持供水管网所需压力时，设备自动唤醒，恢复正常运行。设备运行过程中充分利用自来水管网的剩余压力，始终既不对自来水管网造成不利影响又最大限度的满足用户需求，降低供水能耗，实现供水系统最优运行。

变频调速恒压供水的分类

1)变频调速恒压供水按供水方式分：(1)恒压变量

基于PLC和变频技术在小区恒压供水控制系统中的应用

摘 要：随着社会经济的迅速发展，人们对供水质量和供水系统可靠性的要求不断提高；再加上目前能源紧缺，利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术，设计高性能、高节能、能适应不同领域的恒压供水系统成为必然趋势。本文详细研究设计了一种基于PLC和变频器控制的恒压供水系统。

文中首先分析了变频恒压供水的原理及系统的组成结构，采用了一种由PLC和变频器实现的恒压供水的控制系统，然后结合PID对系统中的恒压控制器进行设计。恒压供水系统设计的关键在于保持管网水压基本恒定，由于用户较多并且用水时间不确定，管网水压波动较大，使用传统的水塔或高位水箱很难保证恒压供水，因此本系统采用PLC和变频器变频调速的方案进行设计，并在实际应用中得到了满意的效果。

关键词：变频调速；PLC；恒压供水；PID 前言

城市小区自来水供水系统是人们日常生活中所不可缺少的重要设施，其运行质量的高低将直接影响人们的生活质量。近年来，随着居民区的不断扩建与改造，楼房层数不断

加高，我国居民用水难问题越来越突出，特别是高层建筑的居民，原有的自来水管网的压力出现不足的情况，很多地区普遍存在着用水高峰期高层供不上

水设备沃尔特

变频调速恒压供水七大总结：

1、供水品质高：本设备采用水泵出口恒压控制，无论系统用水量怎样变化，均能使管道出口压力保持恒定。

2、运行可靠：该设备采用进口变频调速器和国内优质水泵，具有完善的保护功能和自动、手动转换功能，使运行非常可靠。

3、高效节能：该设备能根据用户用水量的变化来调节水泵转速，使水泵始终工作在高效区，节电效果明显，比恒速水泵可节电35%。

4、操作简单：本设备采用全自动控制，操作人员只需转换电控柜开关，就可以实现用户所需工况。

5、占地少安装方便：整套设备只需一组控制柜和人泵机组，安装非常方便。

6、延长水泵及电机的使用寿命：对多台泵组均能可靠的实现软启动，并且轮流运转，大大延长了水泵及电机的使用寿命。

7、应用范围：可供流量5～5000吨/小时，扬程20～140米。

特点

控制精度高：变频器的内置PID调节器，实时监视压力实际值，随时调节水泵的投入数量和运行速度，从而自动跟踪用水量，并保持管网压力恒定，通过调

水设备沃尔特

节PI参数，控制精度可达0.01Mpa。压力设定，操作简便：用户可用键盘或电位器(选择件)设定压力。

可多台水泵循环软启动：装置可列1—?台水泵进行循环软启动控制，即减少了电机启动时对电网的

变频恒压供水设备特点与传统供水设备的优缺点对比

水设备沃尔特

修不锈钢水箱或设置水池 的给水方式二次加压给 水，自来水全部放入不锈 钢水箱或水池中，再二次 加压给水。 水箱的的渗、跑、冒、 滴、漏现象严重，大量的 水 水白白流失。水箱还需定 期消毒冲洗，耗费一定的 水资源。 全封闭结构运行，避 免了渗、跑、冒、滴、漏 等现象发生，取消水箱， 节约了消毒冲洗用水。综 合节水可达 13%以上。 因与自来水管网直接 串接 ，可以充分利用自来 水管网的原有压力，在微 机控制下，根据自来水的 压力来调节电机的转数， 只对自来水的进水压力和 出水压力的差进行补压。 设备大部分时间在较低频 率下运行，耗电量少。独 特的优化变频技术，进一 步节能， 综合节能一般可 达 20%-90%。 纯净的自来水经加压 后直接供到住户，稳流补 偿器采用 SUS304 不锈钢材 质，密封连接，不产生任 何污染，用户可以喝到符 合卫生标准的饮用水。 取 消水 池， 可 减 少 大量的工程投资 ; 使用该 设备水质无污染，不需要 安装净化水设备，进一步 节省投资;无日常清洗维护

节

自来水过来的水全部放入 水箱，原有的压力全部变 为零，再从零开始加压供 节能情 水，自来水原有压力白白

常州信息职业技术学院

学生毕业设计（论文）报告

系 别： 电子与电气工程学院 专 业： 电气自动化 班 号： 电气101 学 生 姓 名： 学 生 学 号： 1005093123 设计（论文）题目： 基于PLC的变频恒压供水设计 指 导 教 师： 王露 设 计 地 点： 海太半导体（无锡）有限公司 起 迄 日 期： 2012.12.25-2013.6.9

常州信息职业技术学院

毕业设计（论文）任务书

专业 电气自动化 班级 电气101 姓名

实践单位名称： 海太半导体（无锡）有限公司 实践岗位名称： OP 岗位职责： 将上道工序流下来的半成品通过操作机器对sub板进行金线焊接，然后自己抽部分sub板检查一遍，没问题后流到下道工序。