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1、变频与调速专题xEMCA2009,36(2)基于PLC的新型变频调速恒压消防生活供水系统12李文华,张洁(1.天津市市政工程设计研究院,天津300051;2.天津化工厂设计院,天津300480)摘要:介绍了一种先进的变频调速消防、生活共用型供水系统。系统采用基于可编程逻辑控制器(PLC)控制的变频调速方式,自动调节水泵电机转速及加、减速,自动完成各泵的轮休、泵组软起动及无冲击切换,使水压平稳过渡,延长设备使用寿命,提高供水质量,降低能耗。关键词:水泵;变频器;恒压控制;节能效果中图分类号:TM921.51文献标识码:A文章编号
2、:167326540(2009)0220010205NewAdvancedFire2WaterandDrinkingWaterSupplySystemBasedonPLC12LIWen2hua,ZHANGJie(1.TianjinResearchandDesignInstituteofMunicipalEngineering,Tianjin300051,China;2.TianjinChemicalPlantDesignInstitute,Tianjin300480,China)Abstract:Onekindofnewadv
3、ancedfire2wateranddrinkingwatersupplysystemhasbeenintroduced.ItisbasedonPLCcontrolsystem,andconstantpressureofvariablefrequencyspeedregulationtechnologysystem.Themajorcharacteristicandprincipleofthesystemhasbeenintroduced.Thesystemishighefficiencyandlowconsump2tion.
4、Keywords:waterpump;inverter;constantpressurecontrol;energysavingeffects统。主要被控参量有:系统蓄水池水位,四台(三0引言用一备)30kW给水泵,三台(两用一备)132kW近年来,随着我国国民经济的迅速发展,能源消防水泵及被控电动阀。其控制系统见图1。紧缺问题日益明显,因此应用变频调速技术来提2工况运行特点分析高供水质量、降低能耗,在供水领域已得到愈来愈广泛的重视。一般工艺供水系统选用的原则是:蓄水池容本文将介绍一种基于可编程逻辑控制器量应大于每小时最大供水
5、量,水泵扬程应大于实(PLC)的新型变频调速恒压消防生活供水系统。际供水高度,水泵流量总和应大于实际最大供水量;同时还要根据消防水量的要求考虑适当地放1变频消防生活供水系统的组成大系数。可见,水泵选型是按最不利条件下、最大在天津空港国际物流加工区给水调压站及消流量及相应扬程设计的,而在实际运行中,由于季防水泵房的工程设计中,根据该工程的供水与消节、温度、昼夜的变化,实际用水量的波动很大;另防共用系统的特点,选用了带内置PID调节器的外,水泵是按工频运行时设计的,但除高峰期供智能变频器,设计了一套安全节能、供水品质高的水,其余大
6、部分时间流量较小,故水泵多为低负荷消防生活共用型变频调速恒压供水系统。工作。该系统是由系统蓄水池、水泵电机、压力传感解决问题的关键是使系统管网压力恒定,保器、变频器、PLC及电动蝶阀等构成的闭环控制系障不同供水时段的供水量满足用水量变化的要—10—2009,36(2)变频与调速专题xEMCA图1恒压消防生活供水共用型控制系统图求,既使设备处于最佳运行状态,又能达到节能的机达到全速时仍不能满足供水要求,则PLC自动#效果。将2泵切换到工频运行;依此规律逐个投入运行##(n-1)或n泵;泵的切换过程亦同上。所有水3系统的设计泵电机
7、从静止到运转均设计为由变频器带载软起3.1控制系统的构成及工作原理动,这样就避免了起动冲击电流和起动水泵电机3.1.1生活供水系统带来的机械冲击。###系统开始准备向生活管网供水时,先检测蓄反之,若n-1台泵(假设为1、2和3)都处#水池水位是否达到正常供水水位。如蓄水池为低于运行状态,其中3泵为变频运行工作方式时,水位,则自动打开市管网进水电控阀门进行补水;如果此时用水量减小,变频器输出频率下降,当频当蓄水池水位达到正常供水水位范围时,各生活率到达下限后,此时水压仍处于上限值(供水量供水泵进入准备投运状态。大于用水量),则P
8、LC会发出指令延时一段时间#系统开始在向生活管网供水时[正常情况,后使1泵停止运行;而变频器此时频率从0Hz迅####各泵的运行顺序为1,2,⋯⋯,(n-1),n],首速上升,以保持供水水压平稳过渡;若此后水压仍##先1泵变频起动,水泵电机转速随着调节器输出处于上限值,则系统
