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廈門莫格電氣自動(dòng)化有限公司
：祖工
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地址：廈門市思明區(qū)檳榔西里197號(hào)第四層B19單元
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1 引言
無(wú)負(fù)壓供水是在變頻恒壓供水的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它的*之處在于將系統(tǒng)直接與自來水管網(wǎng)串聯(lián)對(duì)接，而不用建立水池和設(shè)置水箱，供給用戶的水*在一個(gè)密封的環(huán)境中，避免了飲用水在供水過程中的二次污染。這種供水方式實(shí)現(xiàn)了無(wú)池供水與變頻恒壓供水的結(jié)合，能夠達(dá)到比其它供水方式更環(huán)保節(jié)能的效果。此外在供水過程中，充分利用自來水原有的壓力，因此可節(jié)電50%以上。不僅如此，無(wú)負(fù)壓供水系統(tǒng)結(jié)合真空抑制、穩(wěn)流補(bǔ)償、預(yù)壓平衡補(bǔ)償、能量?jī)?chǔ)存釋放、變頻調(diào)速和智能控制等技術(shù)，在供水的同時(shí)不，會(huì)對(duì)市政管網(wǎng)產(chǎn)生壓降，從而保證了市政管網(wǎng)的正常運(yùn)行。
2 無(wú)負(fù)壓供水工藝概述
無(wú)負(fù)壓供水控制系統(tǒng)的核心概念就是通過變頻器控制水泵的運(yùn)行頻率，達(dá)到節(jié)能供水的效果，同時(shí)系統(tǒng)還加入了市政管網(wǎng)保護(hù)功能、水泵保護(hù)功能以及故障處理等功能。為了節(jié)約成本，目前人們大多采用一個(gè)變頻器控制多個(gè)水泵的變頻運(yùn)行方式，也就是我們常說的一拖二、一拖三或一拖四等控制系統(tǒng)。采用這種方式，變頻器輪流控制各個(gè)水泵變頻運(yùn)行。
水泵的運(yùn)行方式有兩種，一種是變頻運(yùn)行，一種是工頻運(yùn)行。水泵的運(yùn)行方式由*控制器根據(jù)用戶用水量的多少自動(dòng)控制。系統(tǒng)啟動(dòng)后，水泵首先變頻運(yùn)行，當(dāng)用水量增加時(shí)，變頻水泵轉(zhuǎn)換為工頻運(yùn)行，并啟動(dòng)下一臺(tái)水泵變頻運(yùn)行。用水量減少后，工頻水泵退出運(yùn)行，水泵的投切過程如此循環(huán)反復(fù)。
在用水量很少，或沒有用水時(shí)，為了節(jié)能與延長(zhǎng)水泵的使用壽命，水泵還可以進(jìn)入休眠狀態(tài)。當(dāng)用水量增加時(shí)，水泵會(huì)自動(dòng)從休眠狀態(tài)中被喚醒。當(dāng)一臺(tái)水泵長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)，為了使各個(gè)水泵均衡運(yùn)行，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)選擇運(yùn)行時(shí)間zui短的水泵運(yùn)行。當(dāng)有水泵出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)跳過該水泵，不會(huì)影響其他水泵的投切過程。
3 無(wú)負(fù)壓供水控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在傳統(tǒng)的無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備中，控制器大多采用單片機(jī)設(shè)計(jì)，這種控制器一般都不允許用戶對(duì)其內(nèi)部的程序進(jìn)行修改。如果想增加一些功能，則必須找控制器的供應(yīng)商幫助完成。這就導(dǎo)致了系統(tǒng)的靈活性較差，而且這種控制器一般都沒有經(jīng)過可靠性測(cè)試，在可靠性方面可能存在或多或少的問題。
采用PLC作為核心控制單元，在可靠性上得到了保證，其開放的編程環(huán)境也使系統(tǒng)開發(fā)和維護(hù)更加方便。不僅如此，和利時(shí)還為無(wú)負(fù)壓供水設(shè)備提供了標(biāo)準(zhǔn)的例程，用戶可以直接使用這個(gè)例程搭建無(wú)負(fù)壓供水控制系統(tǒng)，或者可以根據(jù)需要對(duì)例程進(jìn)行簡(jiǎn)單的修改，這樣大大提高了系統(tǒng)的建立效率以及系統(tǒng)的開放性。
本次設(shè)計(jì)針對(duì)1拖3無(wú)負(fù)壓供水控制系統(tǒng)。系統(tǒng)主要由PLC、變頻器、離心泵、壓力傳感器、水位傳感器、缺相保護(hù)器、故障報(bào)警燈等組成。PLC負(fù)責(zé)三個(gè)水泵的投切控制算法，根據(jù)管網(wǎng)出口的設(shè)定壓力動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，以及實(shí)現(xiàn)倒泵、休眠、故障處理、無(wú)負(fù)壓補(bǔ)償?shù)裙δ?。本系統(tǒng)采用和利時(shí)LM系列PLC作為系統(tǒng)控制器，并且通過LM系列PLC自帶的RS232接口連接現(xiàn)場(chǎng)的觸摸屏HT6720T，觸摸屏程序具有系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、顯示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、查詢系統(tǒng)報(bào)警記錄等功能。為了便于用戶查詢控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀況以及設(shè)置出口壓力等參數(shù)，這里還用LM系列PLC自帶的RS485接口連接了一個(gè)短信數(shù)傳模塊，用戶可以通過手機(jī)隨時(shí)查詢水泵的運(yùn)行狀況以及設(shè)定管網(wǎng)的出口壓力。無(wú)負(fù)壓供水控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
LAMBDA JWS50-24/A 100-240 VAC 50/60 HERTZ POWER SUPPLY, NIB
GENERAL ELECTRIC POWER SUPPLY BOARD F31X111PSHAFG1 FR00/0 / 531X111PSHAGG1
HONEYWELL POWER SUPPLY UNIT 46182895-001
MURR ELEKTRONIK 24V 50A DC POWER SUPPLY 85798 MDG 50-208-520/24V DC/50A
EGS SOLO HEVI-DUTY 24 VDC/2.5A POWER SUPPLY SDN 2.5-24-100P
RELIANCE ELECTRIC RECTIFIER POWER CUBE 701819-19AW
NUMATICS 110-120V 50-60HZ .12AMPS 150PSIG-AIR SOLENOID VALVE 153SS415K00003
ACOPIAN 24VDC REGULATED DC POWER SUPPLY VA24MT210
CONDOR D.C POWER SUPPLIES INC. 02-32281-0001 REV F CIRCUIT BOARD
MODICON 115V 60HZ POWER SUPPLY P420
YASKAWA * POWER BOARD REV.D13 * JANCD-MTV01
DEEMS*10/250V POWER SUPPLY UNIT PSU-C/150
IAI 24 VDC POWER SUPPLY PS-241
FANUC ROBOTICS POWER SUPPLY BOARD A16B-1212-0470
USHIO HALOGEN PROJECTOR LAMP BULB JCR 9.5V 55W NIB
GENERAL ELECTRIC MFC/POWER SUPPLY CARD F31X111PSHARG1 / 531X121PSHASG1
FANUC ANALOG INPUT MODULE AD04A A03B-0801-C052 CONTACT SCREW MISSING
TOWER ELECTRONICS 100-240V 0.8A 50/60HZ VIDEOJET DC POWER SUPPLY, 100-0470
ALLEN BRADLEY SLC 500 13 SLOT RACK 1746-A13 SER. B W/ POWER SUPPLY 1746-PS SER
APPLETON 3/4" UNILET APP FSC-1-75 NIB
SOLA POWER SUPPLY 115/230VAC 50-60HZ SDN 4-24-100
POWER-ONE POWER SUPPLY NIB HB5-3/0VP-A
ADVANCE TRANSFORMER MARK III ENERGY SAVER SLIMLINE BALLAST V-2E75-S-2-TP
APPLETON 3/4" MALL IRON FS-FD CD 2GA CONDUIT FSC-2-75 NIB
EUPEC INFINEON THYRISTOR T548N18 TOF 3M4
FUJI ELECTRIC 4N26 2D1150A-50 POWER MODULE EVM31-050A
EGS HEVI-DUTY 240/480V 60Hz 1PH 3.0kVa TRAMSFORMER HS5F3AS
SIERRACIN 5A12A DC POWER SUPPLY REPAIRED
MATSUSHITA 5VDC 20A POWER SUPPLY ETU-5G200L2 104500
TOGI * TERMINAL BLOCK * PCN-4F40
ALLEN BRADLEY MINI-PLC-2/17 PROCESSOR W/POWER SUPPLY 1772-LWP D
STANDARD POWER SPS 15-5 POWER SUPPLY
BRAD HARRISON MICRO-CHANGE ASSEMBLIES 4-POLEMALE/FEMA?LE ST/ST 6M 18/4 AWG
GOULD SHAWMUT FUSE HOLDERS 3 POLE 60308 600V.30A. LOT OF 2
HOFFMAN TYPE 12,13 INDUSTRIAL CONTROL PANEL ENCLOSURE A-382 E-1PBX
AMPCO / GREENFIELD 31/64", 500-A TAPER SHANK DRILL SH-50 *NEW, UNOPENED*
CONTROL AIR 100-BAT 1/4" NPT 2-40PSI NIB
OMRON 24VDC 7A POWER SUPPLY S82F-1524 *BROKEN PLASTIC*
HEWLETT PACKARD Q1338A BLACK COMPATIBLE LASER CARTRIDGE FOR USE IN HP NIB
