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2018-11
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YOPLAY電子遊戲科技PI500係列變頻器恒壓供水解決方案
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一、概述

供水係統是國民生產生活中不可缺少的重要一環。傳統供水方式占地麵積大,水質易汙染,基建投資多,而最主要的缺點是水壓不能保持恒定,導致部分設備不能正常工作。隨著變頻技術的日益成熟,變頻恒壓供水設備從根本上解決了這些問題。變頻恒壓供水技術先進、水壓恒定、操作方便、運行可靠、節約電能、自動化程度高,變頻恒壓供水技術現已在各行各業得到了廣泛的應用。

二、應用範圍

◆ 新建的住宅小區、別墅、寫字樓、綜合樓生活供水

◆ 高層建築、消防用水、高級賓館飯店等的生活供水。

◆ 自來水廠增壓係統,農田灌溉、汙水處理、人造噴泉

◆ 各種鍋爐冷水供水係統、鍋爐熱水。

◆ 自來水廠的中間加壓泵站、自來水二次增壓。

◆ 各工礦企業的生產、生活用水、管網穩壓。

三、係統構成

    變頻恒壓供水設備主要由水泵機組、測壓穩壓罐、壓力傳感器、變頻控製櫃、相關閥門配件等組成。

    YOPLAY電子遊戲PI500係列變頻器,內置PID控製器,在恒壓供水係統中,隻需在用戶管網中配置一個的壓力傳感器( 遠傳壓力表或壓力傳送器 ),就能構成一個壓力閉環控製係統,將設定的壓力與管網回饋的實際壓力相比較,自動調節變頻器的輸出頻率,從而改變水泵的轉速,以維持管網壓力的恒定。

四、產品特點

◆ 高效節能。與傳統供水方式相比變頻恒壓供水節能約 30%-60%。

◆ 設備占地麵積小,投入少,運行效率高。

◆ 控製係統可手動/自動運行。

◆ 在線調整PID參數,具備睡眠與喚醒功能。

◆ 泵組及線路保護檢測報警,信號顯示等

五、一般原理

YOPLAY電子遊戲PI500係列變頻器,內置PID控製器,在恒壓供水係統中,隻需在用戶管網中配置一個的壓力傳感器( 遠傳壓力表或壓力傳送器 ),就能構成一個壓力閉環控製係統。

在變頻器恒壓供水係統中,安裝在供水管網上的壓力傳感器不間斷地采集管網壓力數據,並將其轉換為標準的電信號傳輸至變頻器,PLD調節器將接受到的信號(測量值)與預先設定的壓力值(給定值)進行邏輯運算,並將運算的結果轉換為頻率調節信號,進而調節水泵的轉速。當用水量增大管網壓力下降時(測量值低於給定值),PID調節器使變頻器輸出頻率升高,水泵轉速也隨之加快。當用水量減小管網壓力上升時(測量值高於給定值),PID調節器是、使變頻器輸出頻率下降,水泵轉速也隨之減慢。從而維持管網壓力的基本恒定。

六、安裝調試

按照說明書,將變頻器與空氣開關、電機、起停開關、壓力傳感器等部件進行連接。變頻器和電動機要可靠接地,認真檢查接線是否正確。特別是輸出輸入線絕對不能接反。壓力傳感器等信號線必須使用多芯屏蔽線,以保證信號在傳輸中不受幹擾。各種動力線與信號線必須分開敷設,以防信號串擾。

壓力表選用YTZ-150型電位器式遠程壓力表,安裝在水泵的出水管上,該壓力表適用於一般的環境場所,既可直觀測出壓力值,又可以輸出相應的電信號。

壓力表電氣技術參數:

電阻滿量程:400Ω(藍線-紅線),零壓力起始電阻值:≤20Ω (黃線-藍線),滿量程壓力上限電阻值:≤360Ω(黃線-紅線)。 接線端外加電壓:10V(藍線-紅線)

壓力表有紅、黃、藍三根引出線。紅線接變頻器+10V, 藍線接變頻器GND, 黃線接變頻器AI1


通常電流型的壓力變送器都是二線製的,如果用變頻器的24V電源,需要COM端子與GND端子連起來。變頻器24V接壓力變送器的正端,壓力變送器的負端接變頻器的AI1端子(即電流模擬量輸入端請將控製板AI1跳線改到電流位置)。

所有的線路連接完畢後,對照相關的說明仔細檢查核對無誤後,即可對設備進行調試。

合上空氣開關,給變頻器上電,以較低頻率運行電機,檢查水泵的轉向,若反向,改變電機相序。

變頻恒壓運行:

合上運行開關,變頻器運行指示燈亮,輸出頻率根據管路的壓力從0.0Hz到達相應的頻率後,並隨著用水情況自動調節,保證出水口壓力恒定為設定的壓力。增大E2.01的參數設定值,出水口的壓力增加,減小E2.01的參數設定值,出水口的壓力降低。

七、參數設置

:一般情況下,設置喚醒頻率要大於等於休眠頻率。設定喚醒頻率和休眠頻率均為 0.00Hz,則休眠和喚醒功能無效。在啟用休眠功能時,若頻率源使用 PID,則休眠狀態 PID 是否運算,受功能碼 E2.27 的影響,此時必須選擇 PID 停機時運算(E2.27=1)。

E2.01 鍵盤給定信號值參數計算方法: E2.01=設定壓力/壓力表滿量程壓力*100%, 例如:壓力表滿量程是 1.0Mpa,假如要求管網壓力恒定在 0.5Mpa,那麽 E2.01 參數的設定值就是

50。如果不會計算給定壓力百分比,也可以采用一個笨辦法,就是啟動變頻器,同時觀察監視功能組裏麵d0.16的數值和遠傳壓力表指針的數值,當遠傳壓力表到達用戶要求的壓力後,此時d0.16顯示的數值就是E2.01需要設定的數值。

八、多泵供水

 以上是一拖一單泵恒壓供水係統,如果用水量很大,單泵供水係統無法滿足用戶的需求,就要采用多泵恒壓供水係統。

多泵恒壓供水主電路圖見下圖:

    泵恒壓供水係統控製電路見下圖:

接觸器KM2KM4、用於變頻器輸出,接觸器KM1KM3用於工頻輸出,分別接到水泵 

M1M2,變頻器可以對任何一台水泵進行恒壓控製。空氣開關(QL)是當電動機過載時自動將電動機從電網中斷開,熱繼電器(FR)是利用電流的熱效應原理工作的保護電路,它在電路中用作電動機的過載保護。


◆加泵過程

首先由M1在變頻控製的情況下工作。當用水量增大、水壓下降,變頻器輸出頻率上升到50Hz時水壓仍然不足,經過短暫的延時,將M1切換為工頻工作,同時變頻器的輸出頻率迅速降低為0,然後使M2投入變頻運行,使水壓恒定在設定值上。()

◆減泵過程

當用水量減少、水壓上升、恒壓供水控製器接收到下限頻率到達信號,延時一定時間後,接觸器KM1失電複位,水泵M1脫離工頻電源停止運行。變頻器驅動水泵M2繼續運行,水壓穩定在設定值上。

注意:如果電機功率很大,在變頻向工頻切換的過程中,假如兩者相位不對,切換電流會很大,有時達到額定電流的幾倍以上,甚至造成電網跳閘,不能正常工作。這時就應該考慮同步軟切換的方式。

九、恒壓供水控製器

VC-3200型控製器端子接線圖



操作麵板指示及參數設定說明

1.  麵板及按鍵:

PV窗口為測量值顯示窗口,SV窗口為設定值顯示窗口。"S"鍵為參數設定鍵,""""為兩個數字加減鍵,在參數設定狀態,"M"鍵和"

2.  工作狀態指示燈

三個泵工作狀態指示燈P1P2P3表示三台泵,當指示燈為綠色時表示對應泵工作在變頻方式,當指示燈為紅色時,表示對應泵工作在工頻方式。當工作在第二壓力(消防壓力)狀態時,AL指示燈顯示綠色;當缺水(停機)端子接通時,AL指示燈顯示紅色,同時控製器所有輸出控製都停止,直到缺水(停機)狀態解除,控製器重新開始工作。OUT為備用指示燈。

3.  參數的設定

正常運行狀態下,按住"S"3秒,當顯示窗口顯示“-.-.- -.-.-”時鬆開"S"鍵,進入參數設定狀態,此時PV窗口顯示參數項P00SV窗口顯示當前參數項的值。"M"鍵或" "鍵為參數項翻頁鍵,用來顯示不同的設定參數項;按""""鍵改變當前參數項的值,改變後的值將被自動存儲在儀表的存儲器中。當參數設定完成後,再按一下"S"鍵,儀表將返回正常工作狀態下。此時如果P00=18""""鍵將直接改變當前的壓力設定值(P01的設定值)。在第二壓力(消防)開關(DI1CM2)閉合時,SV窗口顯示的是第二設定壓力。按""""鍵將直接改變當前的第二設定壓力值,第二壓力也可以在P02中設定。

十、注意事項

◆ 水泵不允許超出額定轉速以及低於一定速度運行,超速會引起軸承、管網等機械損壞、低於一定速度時水泵的效率會快速下降。因此,變頻器要設置合適的上限、下限運行頻率。

◆ 恒壓供水切換,當電機工頻控製時,必需裝上合適的熱繼電器以保護電機。

◆ 電機側的工頻旁路與變頻器輸出之間應使用帶有機械聯鎖裝置的交流接觸器,並在電氣控製回路上進行邏輯互鎖,以防止工頻電源與變頻器輸出之間引起短路而損壞變頻器及相關設備。

◆ 電機所連接的工頻電源的相序應與變頻器輸出的相序一致,為防止電機反轉事故,請確認相序後運行。

◆ 在進行變頻器控製信號接線時,請把其同動力線分離,也不要配置在同一配線管內,否則有可能產生誤動作。壓力設定信號線與壓力反饋信號線必須采用屏蔽線。

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