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ABB变频在恒压供水控制系统的应用

前言：

一般规定城市管的水压只保证6层以下楼房的用水，其余上部各层均须 “提升”水压才能满足用水如果不能处理要求。以前大多采用传统的水塔、高位水箱，或气压罐式增压设备，但它们都必须由水泵以高出实际用水高度的压力来“提升”水量，其结果增大了水泵的轴功率和能量损耗。

自从通用变频器问世以来，变频调速技术在各个领域光电池得到了广泛的应用。变频调速恒压供水设备以其节能、安全、高品质的供水质量等优点，使我国供水行业的技术装备水平从90年代初开始经历了一次飞跃。恒压供水调速系统实现水泵电机无级调速，依据用水量的变化自动调节系统的运行参数，在用水量的变化自动调节方向盘锁系统的运行参数，在用水量发生变化时保持水压恒定以满足用水要求，是当今最先进、合理的节能型供水系统。在实际应用中得到了很大的发展。随着电力电子技术的飞速发展，变频器的功能也越来越强。充分利用变频器内置的各种功能，对合理设计变频调速恒压供水设备，降低成本，保证产品质量等方面有着非常重要的意义。

一、变频恒压供水系统的构成及原理

变频恒压供水控制系统通过测到的管压力，那末在使用和寄存电子万能实验机时需要注意哪些方面的问题呢?电子万能实验机在使吉安用和寄存时经变频器的内置PID调节器运算后，调节输出频率，实现管的恒压供水。变频器的频率超限信号（一般可作为管压力极限信号）可适时通知PLC进行变频泵逻辑切换。为防止水锤现象的产生，泵的启停将联动其出口阀门。

系统工作原理间图如下所示。假设整个系统由四台水泵，一台变频器，一台PLC和一个压力变送器及若干辅助部件构成。各部分功能如下：安装于供水管道上的压力变送器将管压力转换成1—5伏的电信号；变频调速器用于调节水泵转速以调节流量；PLC用于逻辑切换。

此外，上述系统还配备了外围辅助电路，以保障自动控制系统出现故障时可通过人工调节方式维持系统运行，保证连续生产。

二、设备选型说明

变频恒压供水系统主要由变频控制柜、压力传感器、水泵等组成。变频控制柜由断路器、变频器、接触器、中间继电器、PLC等组成。

1. 供水系统选用原则

(1)蓄水池容量应大于每小时最大供水量。

(2)水泵扬程应大于实际供水高度。

(3)水泵流量总和应大于实际最大供水量。

(4)变频控制柜选型：

用户可根据供水量和供水高度确定水泵型号及台数，然后对控制柜进行选型。

2. 变频器

根据工艺要求，建议配用ABB ACS600系列变频器。ACS 600系列变频器是ABB公司采用直接转矩控制（DTC）技术，结合诸多先进的生产制造工艺推出的高性能变频器。它具有制造单元体积减小20%很宽的功率范围，优良的速度控制和转矩控制特性,完整的保护功能以及灵活的编程能力，较高的可靠性和较小的体积。

主要技术数据：

·功率范围：2.kW

·电源电压：380/400/415/440/460/480/500VAC 3相±10%；

·电源频率：Hz

·控制连接：2个可编程的模拟输入（AI）；1个可编水泥罐程的模拟输出（AO）；5个可编程的数字输入（DI）；2个可编程的数字输出（DO）。

·连续负载能力：150% In，每10分钟允许1分钟

·串行通讯能力：标准的RS—485接口可使变频器方便地与计算机连接。

·保护特性：过流保护、I2t、过压保护、欠压保护、过热保护、短路保护、接地保护、欠压缓冲、电机欠/过载保护、堵转保护、串行通讯故障保护、AI信号丢失保护等。

外型结构紧凑，安装方便。产品经过多种电气安全规范认证，符合GE、UL及质量认证体系ISO9001和ISO4001等。

ABB变频器独特的直接转矩控制（DTC）功能是目前最佳的电机控制方式，它可以对所有交流电机的核心变量进行直接控制，无需速度反馈就可以实现电机速度和转矩的精确控制。

ACS600变频器内置PID、PFC、预磁通等八种应用宏，只需选择需要的应用宏，相应的所有参数都自动设置，输入输出端子也将自动配置，这些预设的应用宏配置大大节约了调试时间，减少出错。

3. 可编程序控制器

PLC建议采用西门子S型。SIMATIC S 可编程序控制器是模块化中小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用；大范围的各种功能模块可以非常好的满足和适应自动控制任务，各种单独的模块之泛组合以用于扩展；简单实用的分散式结构和多界面络能力，使得应用十分灵活；方便用户和简易的无风扇设计；当控制任务增加时，可以自由扩展；大范围的集成功能使得它的功能非常强劲。

多种的性能递增的CPU和丰富的且带有许多方便功能的I/O扩展模块，使用户可以完全根据实际应用选择合适的模块。当任务规模扩大，可随时使用附加模块对PLC进行扩展。

三.应用范围

1. 该系统既可用于生产、生活用水，亦可用于热水供应，恒压喷淋等系统。

a. 可广泛用于工业企业、生活、生产供水系统及企业自备并改造工程，自来水厂、生活小区及消防供

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