四方變頻器在無負壓恒壓供水上的應用

引言

       無負壓恒壓供水方式是在恒壓供水設備上發展起來的，利用原有自來水管網壓力進行高效節能供水的一種二次加壓方式。因此，其對系統的自動化控制水平及穩定性提出了更高要求。本文擬介紹一種基于四方S380無負壓恒壓供水專用變頻器的系統控制方案，系統包含了無負壓恒壓供水控制器單元和變頻驅動單元，可配置靈活最多6臺水泵供水控制，操作簡單，供水壓力穩定，具有極高的自動化程度及可靠性。還可組成具有無線遠程和現場雙通道監控的便捷、高效的監控系統。
一、工藝介紹
       無負壓恒壓供水系統主要由無負壓調節罐、加壓水泵、隔膜膨脹罐、智能控制系統（電控柜）等組成，主要構成如下圖1所示。

       其主要工作原理是：自來水管網的水直接進入調節罐，罐內的空氣從真空消除器內排出，待水充滿后，真空消除器自動關閉。當自來水能夠滿足用水壓力及水量要求時，設備通過旁通止回閥向用水管網直接供水；當自來水管網的壓力不能滿足用水要求時，系統通過壓力傳感器給出啟泵信號啟動水泵運行。
       水泵供水時，若自來水管網的水量大于水泵流量，系統保持正常供水；用水高峰時，若自來水管網水量小于水泵流量時，調節罐內的水作為補充水源仍能正常供水，此時，空氣由真空消除器進入調節罐，消除了自來水管網的負壓，用水高峰期過后，系統恢復正常的狀態。若自來水管網停水而導致調節罐內的水位不斷下降，液位探測器給出水泵停機信號以保護水泵機組。
二、系統方案
       針對無負壓恒壓供水系統的控制及工藝需求，包含了觸摸屏、工業PC、S380變頻器、水泵、現場儀器儀表等智能程度高處理速度快的設備，控制系統方案主要構成如圖2所示：

1.系統運行、監控數據既可以使用工業觸摸屏進行本地操作，也可使用工業PC進行無線GPRS遠程操作，通過標配的RS2和RS3接口可同時進行遠程/本地操作；
2.通過檢測進水口壓力以調節進水口電池閥的開度，進而控制進水口的壓力；
3.通過實時檢測出水口的壓力，系統自動計算所需投入水泵的個數及運行頻率，以保證用戶用水壓力的恒定，同時系統的輸出功率最小。
系統實現流程如下圖3所示：

三、方案特點
1．可根據負載自由配置2~6臺泵，自由配置各泵屬性，適用不同的現場；
2．可根據靈活選擇供水工作方式，全面滿足不同供水系統的控制需求；
3．進出水口均采用一主一備雙通道模擬量信號接口，最大限度保證系統正常運行；
4．系統自動化程度高，供水壓力穩定，同時可實現系統各水泵的定時輪換控制，使各泵工作時間均衡，提高平均使用壽命；
5．系統控制模式可最大化的利用管網的壓力，具有睡眠和喚醒功能，節能效果顯著；
6．可配置無線遠程監控軟件和觸摸屏監控界面，組成具有無線遠程和現場雙通道監控的便捷、高效的供水監控系統；
7．具有各種故障保護及故障自恢復功能，保證系統運行的穩定可靠；
8．包含有工作日、休息日、特殊時段多種定時供水輪循功能；
9．包含電池和時鐘芯片，全面記錄系統運行狀態和故障狀態；
10．分級功能參數，多級密碼權限，避免參數誤操作，通過設置運行限制時間，有效保證廠家的控制權限。
四、系統電氣圖
系統接線原理如下圖4所示：

主要調試參數：

五、結束語
       本文介紹了一種基于四方S380系列專用變頻器的無負壓恒壓供水控制系統方案，只需通過簡單的參數設置和外圍電路設計，便可滿足不同無負壓恒壓供水系統的控制需求。該方案的自動化程度高，供水壓力穩定，可靠性強，節能效果顯著，系統運行穩定。目前已成功的應用于多個無負壓恒壓供水的控制系統中。