第
22
卷第
5
期
2011
年
10
月
中原工学院学报
Vo
l.
22
No.5
Oct.
,
2011
JOURNAL
OF
ZHONGYUAN
UNIVERSITY
OF
TECHNOLOGY
文章编号
:1671--6906(2011)05
一
0072--04
变频器在恒压供水系统中的应用研究
王新强黄杰孙
4
告
2
张亚峰
3
o.
中原工学院,郑州
450007;
2.
荣成电业局,山东威海
264300;
3.
中国国家知识产权局,北京
100088)
摘
要:
提出了一种恒压供水系统设计方案,从节能角度介绍了变频器与
PLC
在该恒压供水系统中的控制方式以及
参数设置.系统运行结果表明,该系统不仅节能、控制可靠,而且使用方便.
关键词:
变频器
;PLC;
恒压供水;节能
中团分类号
TP211
+
.51
文献标志码
A
目前,常用的生活给水设备可分为非匹配式与匹
配式两种.非匹配式给水设备的特点是系统的用水量
一般要小于水泵的供水量,需要放置专门的蓄水设备,
如水塔、高位水箱等,以便将多余的水或全部的水暂时
蓄存起来.当存水达到蓄水设备上限时,蓄水设备向用
水系统供水,水泵停止工作;当存水被用到蓄水器的水
位下限时,水泵开始工作,向蓄水设备供水.匹配式供
水设备的特点是水泵的供水量随着用水量的变化而变
化,不存在多余的水量,不用设置专门的蓄水设备,其
水泵的供水速度可以调节.
近几年来,由于电子技术、计算机控制技术的迅速
发展以及人们节能意识的日益增强,变频调速装置的
应用越来越广泛,并且开始在工业与民用供水系统中
应用.由于变频器的使用,供水系统可根据用水量的变
化,随时调整电机的供电频率,实现水泵转速的自动控
制,以保证供水量随用水量的变化而变化,从而维持供
水系统的压力稳定;省去了水塔和气压罐,既节能又节
省面积
[1]
本供水系统采用了变频主泵十变频辅泵的设计方
案.此方案与其他方案相比,适用于用水量不大、供水
可靠性要求不太高的场所,尤其适用于自备水井的企
事业单位;可利用原有水泵及管网,使整个系统稳定可
靠地运行,工程量小,见效快,而且节能.并且两台泵既
可由变频器供电,也可由配电系统直接供电,实现全速
收稿日期
:2011--09
←
16
作者简介:王新强
0979--)
,男,河南新乡人,讲师.
DOI: 10. 3969/j.
issn.
1671--6906.
201
1.
05.
019
运行.通过使用变频器自带的
PID
调节器及可编程控
制器控制,整个系统的水压保持在一定范围内
[2J
1
系统设计原理
1.
1
供水系统的主电路原理
本系统主电路利用两个小功率水泵作为供水泵,
同时为了节约水资源,在排水池中利用两个排水泵将
供出的水再排回供水箱,使整个水系统形成一个回路.
并利用变频器、可编程控制器进行恒压供水控制.本系
统的双泵恒压供水主电路图如图
1
所示.
1.
2
变频调速控制原理
本系统主要利用变频器所具有的
PID
控制、可编
程控制器、水压传感器,组成单闭环
PID
控制,使水压
稳定,同时保持变频泵在整个过程持续运行.这里需要
说明的是,由于实验中所使用泵的功率较小(扬程
15
m
,流量
4
m
3
/h
,功率
0.55
kW)
,因此水压稳定在
0.1
MPa.
同时利用变频器的
24
V
直流电源作为水压
传感器的驱动电掘,传感器的反馈信号为
4~24
mA
直流电流.图
2
所示是在压力罐稳定加压下所得出的
水压与传感器反馈信号电流的关系曲线图.由图
2
可
以看出,水压与反馈电流呈线性等比例关系.
1.
3
闭环控制接线流程
首先将变频器的数字地与模拟地相连,即变频器