PLC变频调速恒压供水系统, 利用压力传感器实时检测管网压力。数据传到PLC进行计算后。再调节变频器的输出频率。以此驱动水泵改变转速。从而把供水压力稳定在设定值上。
最终实现按需供水以及恒压运行的目标。比起定频供水方式。该方案能够节省百分之三十到四十五的电量。这已经成为目前住宅小区、商业楼宇及工业供水领域中最主流的控制方案。
工作原理
系统以“压力闭环”为核心, 具体的流程是这样的。
1. 管网末端的压力传感器会采集实际的压力, 它发出的信号是4到20mA的信号 , 这个信号会被送入PLC的模拟量输入模块。
2. PLC会拿着实测到的那个值去跟设定好的压力数值进行偏差方面的运算, 也就是做PID调节这种操作, 然后把这个过程的结果变成频段的指令, 比如说是0到10伏特或者是4到20毫安这样的信号输出去。
3. 变频器接收指令, 改变供电频率（通常0～50 Hz）, 水泵转速随之变化, 流量发生改变。
4. 管网的压力回到了设定的数值, 这就形成了闭环。
当多泵处于并联状态的时候, PLC会根据偏差的大小去判断是不是应该启动下一台泵运行, 并且它会按照先变频、后定频、再变频的逻辑来进行切换操作, 这样做的目的就是为了避免发生频繁启停的现象。
系统配置清单
调试要点
1. 参数整定: PID比例带一般取30%至50%, 积分时间设为60秒到120秒, 微分通常置为0, 先让单泵运行, 等稳定之后再接入多泵逻辑。
2. 切换时间是指变频泵与定频泵之间的切换间隔, 该间隔必须大于或等于30秒, 这样做是为了避免电流受到的冲击。同时, 停止运行泵的延时也必须大于或等于5秒。
3. 压力波动容差, 稳态的波动幅度应当小于或等于正负零点零二兆帕, 并且峰值响应的时间应该小于或等于五秒。
4. 最低频率保护: 设定最低频率30 Hz, 低于此值自动投入第二台泵定频运行。
5. 空载保护: 当水箱里的水不够了, 或者管网里根本就没有水的时候, PLC这个东西应该要把连锁反应给加上, 好去禁止那个启动泵的动作, 以此来防止泵因为空转而导致损坏。
常见故障与处理
压力值一直处在很低的水平, 我们需要去检查传感器的零位是不是发生了漂移, 再看一下管路上面是不是存在漏水的现象, 最后还要确认一下变频器的限流参数设置的是不是太低了一点。
压力频繁振荡: PID积分时间偏短, 适当加大积分时间或减小比例带。
某泵不切换: 排查该泵的变频器故障代码。排查接触器触点是否有烧蚀现象。排查热继电器是否动作。
变频器发生OF1过流报警, 应当检查电机的绝缘状况是否良好, 同时要确认设备没有因为机械原因出现卡死现象, 还需要检测直流母线那边的电压情况是否正确。
选型与验收依据
设计工作要符合GB/T 19276《建筑给水排水设计标准》的相关要求, 同时还得满足《城镇供水服务规范》的相关规定。变频调速的效率, 还有噪声的限值, 都要参照GB 19762《清水泵能效限定值及能效等级》来执行。
到了验收的时候, 需要保证设备连续运行72 h, 压力波动要达到标准, 各个水泵之间的切换逻辑不能有卡住的情况, 这些条件都满足了才算合格。
