變頻恒壓供水循環(huán)軟起動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試
李焦明（南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇南京2100481
摘要：詳細(xì)介紹了一種基于多泵控制器的變頻恒壓供水循環(huán)軟起動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理、設(shè)計(jì)與調(diào)試方法，對(duì)提高變頻恒壓供水控制系統(tǒng)應(yīng)用水平有較好的指導(dǎo)和借鑒作用。
關(guān)鍵詞：變頻器；恒壓供水；多泵控制器
中圖分類號(hào)：TM921. 51文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1673-6540( 20091 11-0052-05)
l 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
變頻恒壓供水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括水箱l，在水箱l內(nèi)設(shè)有兩臺(tái)水泵2和6，其特征在于，所述水泵分別與止回閥3和7連接，水泵通過(guò)連接管8與水龍頭5連通；連接管8上設(shè)有遠(yuǎn)傳壓力表4；同時(shí)水泵分別與由變頻器控制的三相交流異步電動(dòng)機(jī)連接；變頻器及遠(yuǎn)傳壓力表還與控制器連接。
由變頻器控制的給水泵將水箱中的水送人用水管道，管網(wǎng)L裝設(shè)的遠(yuǎn)傳壓力表隨時(shí)檢測(cè)壓力的變化，并將檢測(cè)到的模擬信號(hào)送A恒壓供水系統(tǒng)與給定壓力比較、處理。當(dāng)水龍頭開(kāi)大（用水量大），管網(wǎng)壓力降低時(shí)，變頻器立即將頻率提高，變頻泵轉(zhuǎn)速加快，管網(wǎng)巾壓力隨即升高。當(dāng)一臺(tái)變頻泵達(dá)到****頻率仍無(wú)法滿足給定壓力時(shí)，恒壓供水系統(tǒng)自動(dòng)將這臺(tái)變頻泵變?yōu)楣ゎl運(yùn)行，起動(dòng)一臺(tái)泵變頻運(yùn)行。當(dāng)水龍頭開(kāi)小（用水量較少），系統(tǒng)會(huì)降低變頻泵的轉(zhuǎn)速，當(dāng)降至某一特定值時(shí)，會(huì)將工頻泵停下。為了避免工頻泵長(zhǎng)時(shí)問(wèn)不運(yùn)轉(zhuǎn)，恒壓供水系統(tǒng)在一定的時(shí)間間隔內(nèi)自動(dòng)轉(zhuǎn)換工頻泵與變頻泵的工作角色。
本裝置使用的兩臺(tái)水泵為上海立馨電泵廠溫嶺澤國(guó)分廠生產(chǎn)的JCB-22型三相電泵，流量22 L/min，揚(yáng)程3 3 m，額定功率125 W，額定電壓380 V，額定頻率50 Hz，額定電流0 33 A，額定轉(zhuǎn)速2 760 r/min.E級(jí)絕緣，連續(xù)工作制。兩臺(tái)水泵同時(shí)運(yùn)行的揚(yáng)程也只有6.6 m，而理論上0. l MPa的壓力可獲得10 m揚(yáng)程，因此管道的****壓力不會(huì)超過(guò)0. 1 MPa。所以選用電阻遠(yuǎn)傳壓力表****量程為0 .l MPa ,YT2150×O l MPa，精度等級(jí)1.6級(jí)，連接螺紋M20×1.5。水箱是在超市買(mǎi)的4號(hào)滑輪整理箱，容量為50 L，規(guī)格為535 x 382×380 mm，材質(zhì)為聚丙烯(PP)。水管采用的內(nèi)徑φ為I0 mm。在兩臺(tái)水泵出水處分別安裝1個(gè)止回閥（能夠自動(dòng)阻止水倒流的閥門(mén)）。
裝置的控制對(duì)象是水泵，因此應(yīng)選用額定輸出電流大于0. 33 A（水泵電機(jī)額定電流）的風(fēng)機(jī)、水泵類號(hào)用型變頻器。該類變頻器種類繁多，但小功率不多。為了降低成本，選用國(guó)產(chǎn)品牌歐瑞傳動(dòng)電氣有限公司生產(chǎn)的F1500-P系列的風(fēng)機(jī)、泵類專用型變頻器，該系列變頻器最小規(guī)格為適配電機(jī)功率0. 75 kW，而0.75 kW與l 5 kW變頻器價(jià)格相差無(wú)幾，因此最終選用了適配電機(jī)功率為1.5 kW、額定輸入電壓為380 V（三相）、額定輸出電流為4A的Fl500-P0015T3B（塑殼壁掛）變頻器。
供水系統(tǒng)是一個(gè)非線性、大慣性的系統(tǒng)，當(dāng)壓力波動(dòng)較大時(shí)，需要加快響應(yīng)，應(yīng)采用模糊控制；當(dāng)壓力范圍較小時(shí)，應(yīng)用PID控制來(lái)保持靜態(tài)精度，這些都可以通過(guò)可編程邏輯控制器( PLC)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)。但PILC價(jià)格較貴，因此選用了FPC多泵控制器：該控制器具有以下功能：(1)具有壓力測(cè)量值防抖動(dòng)補(bǔ)償控制功能；(2)參數(shù)調(diào)整和設(shè)定具有密碼鎖定及保護(hù)功能；(3)采用人工智能模糊控制算法，設(shè)定參數(shù)少，控制精度高，內(nèi)帶看門(mén)狗電路，采用數(shù)字濾波及多項(xiàng)抗干擾措施，防止軟件跑飛；(4)可接無(wú)源遠(yuǎn)傳壓力表．有源電壓及電流型壓力變送器；(5)具有壓力傳感器零點(diǎn)和滿度補(bǔ)償功能；(6)具有缺水自動(dòng)檢測(cè)保護(hù)功能和外部輸入停機(jī)保護(hù)功能；(7)具有小流量水泵睡眠控制功能；(8)具有手操器功能，可手動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電壓來(lái)控制變頻器的頻率；(9)具有定時(shí)換泵功能等。
2 系統(tǒng)工作原理
變頻恒壓供水裝置1作原理如圖2所示。正常時(shí)，合上電源QF1、QF2后，控制電源指示燈HL1亮。斷開(kāi)停機(jī)信號(hào)輸入開(kāi)關(guān)SAl，使DI2與CM2斷開(kāi)，多泵控制器通過(guò)其FWD、CMl端子對(duì)變頻器進(jìn)行起停控制，通過(guò)D/A、CM2端子對(duì)變頻器進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制。
設(shè)定控制器參數(shù)P03 =6，為兩泵循環(huán)軟起動(dòng)控制模式。在該工作模式下，系統(tǒng)定義B1、B2為兩臺(tái)泵變頻工作端子，C1、C2為兩臺(tái)泵-頻工作端子。系統(tǒng)上電工作時(shí)，先接通Bl，起動(dòng)1泵變頻工作.當(dāng)水龍頭開(kāi)較小（用水量較少）時(shí)，變頻器只需對(duì)1 泵進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)，保持系統(tǒng) |
