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- 商品名稱: 恒壓供水上的應用
- 商品編號: 1123164988064288768
相對于傳統(tǒng)的水箱和水塔的供水，變頻恒壓供水具有供水壓力穩(wěn)定、節(jié)電率高、可靠性好、不對水資源造成污染等優(yōu)點。本文以某供水廠用變頻器一拖三臺泵的方式實現(xiàn)恒壓供水為例，詳細介紹深圳市東力科創(chuàng)技術有限公司開發(fā)的CT110系列供水專用變頻器及其在恒壓供水系統(tǒng)中的應用。
相對于傳統(tǒng)的水箱和水塔的供水，變頻恒壓供水具有供水壓力穩(wěn)定、節(jié)電率高、可靠性好、不對水資源造成污染等優(yōu)點。本文以某供水廠用變頻器一拖三臺泵的方式實現(xiàn)恒壓供水為例，詳細介紹深圳市東力科創(chuàng)技術有限公司開發(fā)的CT110系列供水專用變頻器及其在恒壓供水系統(tǒng)中的應用。
關鍵詞：CT110 恒壓供水 一拖多
引言
供水系統(tǒng)是國民生產生活中不可缺少的重要一環(huán)。傳統(tǒng)供水方式占地面積大，水質易污染，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。變頻調速技術是一種成熟的交流電機無極調速技術，在安全生產和供水質量的需求日益緊迫的形勢下，通過變頻調速進行恒壓供水的方案越來越得到大眾的認可。
現(xiàn)場應用設備及圖片
該現(xiàn)場應用為深圳某供水廠，現(xiàn)場需求1臺4千瓦變頻器控制3臺水泵實現(xiàn)恒壓供水，要求變頻器根據(jù)實際水壓情況自動做轉速調節(jié)，并判斷是否需要投入第二臺、第三臺泵參與供水。現(xiàn)場圖片如下：
控制原理
控制方案
供水系統(tǒng)在供水官網上安裝壓力傳感器，將水壓信號轉換成變頻器可接受的4~20mA電流型信號。系統(tǒng)工作時，壓力傳感器實時檢測水壓，變頻器接收壓力信號，實際壓力信號與給定壓力信號的有差調節(jié)構成壓力閉環(huán)系統(tǒng)。變頻器通過PID輸出改變頻率來改變水泵電機的轉速。但是變頻泵運行轉速的上下限限制了單臺泵無法應對用水量高峰和低峰期。深圳市東力科創(chuàng)技術有限公司開發(fā)的恒壓供水專用變頻器CT110結合以上情況，擴展供水專用邏輯，通過兩路輔助繼電器與啟用臺數(shù)，自動調節(jié)峰谷用水量，保證供水管網壓力恒定，以滿足用戶用水的需求。CT110恒壓供水原理圖如下：
變頻器參數(shù)設置表
功能碼 設定值 功能描述 備注 F00.00 2 控制模式選擇 VF控制模式 F00.01 1 起?？刂颇Ｊ?/td> 端子起停模式 F00.06 3 頻率給定方式 PID給定頻率 F00.07 400 運行頻率的上限 F00.11 —— 加速時間 可適當調整 F00.12 —— 減速時間 可適當調整 F02.01 —— 額定功率 一定要按照電機銘牌進行設置 F02.02 —— 額定頻率 F02.03 —— 額定轉速 F02.04 —— 額定電壓 F02.05 —— 額定電流 F05.01 1 正轉啟動 F05.03 23 水滿信號 如果有水滿開關可設置 F05.04 24 缺水信號 如果有缺水開關可設置 F06.03 16 輔助泵1 輔助泵1起停控制 F06.04 17 輔助泵2 輔助泵2起?？刂?/td> F08.00 —— 減泵時加速時間 F08.01 —— 加泵時減速時間 F09.01 —— 恒壓設定百分比 請根據(jù)實際水壓進行設定 F09.04 —— PID調節(jié)比例增益系數(shù) 若水壓無法恒定，請合理調本PI參數(shù) F09.05 —— PID調節(jié)積分增益系數(shù) F13.00 —— 輔助泵個數(shù) 根據(jù)實際情況設置 F13.01 加泵頻率點 50Hz 當變頻器升速到加泵頻率點，且超過壓力容差，且經過加泵延時時間，表明當前水泵個數(shù)已無法滿足恒壓要求，此時加1個泵動作 F13.02 加泵壓力容差 10% F13.03 加泵延時時間 10S F13.04 減泵頻率點 5Hz 當變頻器減速到減泵頻率點，且超過壓力容差，且經過減泵延時時間，表明當前水泵個數(shù)已無法超過恒壓要求，此時減1個泵動作 F13.05 減泵壓力容差 10% F13.06 減泵延時時間 10S F13.07 休眠功能選擇 1 使能休眠功能后，達到休眠條件，變頻器智能休眠 F13.08 喚醒頻率設定 5Hz 變頻器停機狀態(tài)下，當水壓低差高于壓力容差，PID算得的變頻器給定頻率高于喚醒頻率，且喚醒延時到達，變頻器休眠喚醒，自動開啟 F13.09 喚醒壓力容差 10% F13.10 喚醒延時時間 10S CT110供水邏輯說明
CT110系列專用變頻器內置供水專用邏輯，優(yōu)化的PID控制保證水壓恒定。同時自動處理加泵減泵動作邏輯，并在加減泵動作階段自動調頻保證加減泵時水壓依然穩(wěn)定可控。供水邏輯說明如下：
1、加泵邏輯：當水壓持續(xù)低于設定壓力，變頻器升速運行，當變頻器升速至加泵頻率點 （F13.01），此時若水壓仍低于（設定水壓百分比）-（加泵壓力容差百分比F13.02），則認為當前水泵個數(shù)不夠使用，需增加水泵運行，加泵延時時間到達后，輔助繼電器動作，此時加泵運行。
2、加泵輔助邏輯：新加入的泵為工頻泵，加泵過程中可能會導致水壓快速升高，因此加泵的 過程中變頻泵會自動降頻以避免加泵時水壓過大，此時的變頻器減速時間由F08.01決定。
3、減泵邏輯：當水壓持續(xù)高于設定壓力，變頻器減運行，當變頻器減速至減泵頻率點 （F13.04），此時若水壓仍低于（設定水壓百分比）+（減泵壓力容差百分比F13.05），則認為當前水泵個數(shù)太多，需減少水泵運行，減泵延時時間到達后，輔助繼電器動作，此時減泵運行。
4、減泵輔助邏輯：新減小的泵為工頻泵，減泵過程中可能會導致水壓快速下降，因此減泵的 過程中變頻泵會自動升頻以避免加泵時水壓過低，此時的變頻器加速時間由F08.00決定。
5、休眠功能邏輯：當輔助泵都已停止，水壓依然偏高，則變頻器降速運行，當變頻器運行頻 率低于減泵頻率點，變頻器自動休眠，鍵盤顯示“SLEEP”狀態(tài)。
6、休眠喚醒邏輯：變頻器休眠狀態(tài)下，當水壓偏低時，PID算得的設定頻率高于喚醒頻率設 定，且當前壓力低于（設定水壓百分比）-（喚醒壓力容差百分比F13.02），則認為需要變頻泵運行，經喚醒延時，變頻泵休眠喚醒。
7、水泵控制優(yōu)先級：水泵參與運行的優(yōu)先級為：變頻泵 > 輔助泵1 > 輔助泵2。即，當需要加泵時，先加變頻泵，其次輔助泵1，最后輔助泵2；當需要減泵時，先減輔助泵2，其次減輔助泵1，最后減變頻器休眠待機。
東力科創(chuàng)CT110供水專用變頻器介紹
CT110變頻器以DSP控制系統(tǒng)為平臺，采用國內技術領先的無PG矢量控制技術，并配合多種保護方式，可應用于異步電機，提供優(yōu)異的驅動性能。產品在風道設計，硬件配置，軟件功能方面都極大的提升了客戶易用性及環(huán)境適應性。
技術特點
◆供水專用邏輯：基于現(xiàn)場工況的供水邏輯，恒壓控制性能更穩(wěn)定。
◆準確的電機參數(shù)自學習：準確的旋轉或靜止的電機參數(shù)自學習，調試方便，操作簡單，提供更高的控制精度和響應速度。
◆矢量化的V/F控制：自動定子壓降補償，VF控制也可保證優(yōu)異的低頻力矩特性。
◆軟件限流限壓功能：良好的電壓、電流控制，有效減少變頻器的保護次數(shù)。
◆多種制動模式：提供多種制動方式，可快速停車。
◆高可靠性設計：較高的整機過溫點和良好的防護等級，更適應供水行業(yè)的使用環(huán)境。
◆轉速追蹤再起動功能：實現(xiàn)對旋轉中的電機的無沖擊平滑起動。
◆自動電壓調整功能：當電網電壓變化時，能自動保持輸出電壓恒。
◆全面的故障保護：過流、過壓、欠壓、過溫、缺相、過載等保護功能。結束語
將變頻控制技術運用于恒壓供液領域，控制上增加專用的控制模塊，提供了一種優(yōu)化的恒壓供 水方案，使用此專用變頻器組裝供水自動控制系統(tǒng)，具有投資少，自動化程度高，保護功能齊全，運行可靠，操作簡便，節(jié)水節(jié)電效果顯著，尤其對水質不構成二次污染，具有優(yōu)異的性能價格比。
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引言
供水系統(tǒng)是國民生產生活中不可缺少的重要一環(huán)。傳統(tǒng)供水方式占地面積大，水質易污染，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。變頻調速技術是一種成熟的交流電機無極調速技術，在安全生產和供水質量的需求日益緊迫的形勢下，通過變頻調速進行恒壓供水的方案越來越得到大眾的認可。
現(xiàn)場應用設備及圖片
該現(xiàn)場應用為深圳某供水廠，現(xiàn)場需求1臺4千瓦變頻器控制3臺水泵實現(xiàn)恒壓供水，要求變頻器根據(jù)實際水壓情況自動做轉速調節(jié)，并判斷是否需要投入第二臺、第三臺泵參與供水?，F(xiàn)場圖片如下：
控制原理
控制方案
供水系統(tǒng)在供水官網上安裝壓力傳感器，將水壓信號轉換成變頻器可接受的4~20mA電流型信號。系統(tǒng)工作時，壓力傳感器實時檢測水壓，變頻器接收壓力信號，實際壓力信號與給定壓力信號的有差調節(jié)構成壓力閉環(huán)系統(tǒng)。變頻器通過PID輸出改變頻率來改變水泵電機的轉速。但是變頻泵運行轉速的上下限限制了單臺泵無法應對用水量高峰和低峰期。深圳市東力科創(chuàng)技術有限公司開發(fā)的恒壓供水專用變頻器CT110結合以上情況，擴展供水專用邏輯，通過兩路輔助繼電器與啟用臺數(shù)，自動調節(jié)峰谷用水量，保證供水管網壓力恒定，以滿足用戶用水的需求。CT110恒壓供水原理圖如下：
變頻器參數(shù)設置表
功能碼 設定值 功能描述 備注 F00.00 2 控制模式選擇 VF控制模式 F00.01 1 起?？刂颇Ｊ?/td> 端子起停模式 F00.06 3 頻率給定方式 PID給定頻率 F00.07 400 運行頻率的上限 F00.11 —— 加速時間 可適當調整 F00.12 —— 減速時間 可適當調整 F02.01 —— 額定功率 一定要按照電機銘牌進行設置 F02.02 —— 額定頻率 F02.03 —— 額定轉速 F02.04 —— 額定電壓 F02.05 —— 額定電流 F05.01 1 正轉啟動 F05.03 23 水滿信號 如果有水滿開關可設置 F05.04 24 缺水信號 如果有缺水開關可設置 F06.03 16 輔助泵1 輔助泵1起停控制 F06.04 17 輔助泵2 輔助泵2起?？刂?/td> F08.00 —— 減泵時加速時間 F08.01 —— 加泵時減速時間 F09.01 —— 恒壓設定百分比 請根據(jù)實際水壓進行設定 F09.04 —— PID調節(jié)比例增益系數(shù) 若水壓無法恒定，請合理調本PI參數(shù) F09.05 —— PID調節(jié)積分增益系數(shù) F13.00 —— 輔助泵個數(shù) 根據(jù)實際情況設置 F13.01 加泵頻率點 50Hz 當變頻器升速到加泵頻率點，且超過壓力容差，且經過加泵延時時間，表明當前水泵個數(shù)已無法滿足恒壓要求，此時加1個泵動作 F13.02 加泵壓力容差 10% F13.03 加泵延時時間 10S F13.04 減泵頻率點 5Hz 當變頻器減速到減泵頻率點，且超過壓力容差，且經過減泵延時時間，表明當前水泵個數(shù)已無法超過恒壓要求，此時減1個泵動作 F13.05 減泵壓力容差 10% F13.06 減泵延時時間 10S F13.07 休眠功能選擇 1 使能休眠功能后，達到休眠條件，變頻器智能休眠 F13.08 喚醒頻率設定 5Hz 變頻器停機狀態(tài)下，當水壓低差高于壓力容差，PID算得的變頻器給定頻率高于喚醒頻率，且喚醒延時到達，變頻器休眠喚醒，自動開啟 F13.09 喚醒壓力容差 10% F13.10 喚醒延時時間 10S CT110供水邏輯說明
CT110系列專用變頻器內置供水專用邏輯，優(yōu)化的PID控制保證水壓恒定。同時自動處理加泵減泵動作邏輯，并在加減泵動作階段自動調頻保證加減泵時水壓依然穩(wěn)定可控。供水邏輯說明如下：
1、加泵邏輯：當水壓持續(xù)低于設定壓力，變頻器升速運行，當變頻器升速至加泵頻率點 （F13.01），此時若水壓仍低于（設定水壓百分比）-（加泵壓力容差百分比F13.02），則認為當前水泵個數(shù)不夠使用，需增加水泵運行，加泵延時時間到達后，輔助繼電器動作，此時加泵運行。
2、加泵輔助邏輯：新加入的泵為工頻泵，加泵過程中可能會導致水壓快速升高，因此加泵的 過程中變頻泵會自動降頻以避免加泵時水壓過大，此時的變頻器減速時間由F08.01決定。
3、減泵邏輯：當水壓持續(xù)高于設定壓力，變頻器減運行，當變頻器減速至減泵頻率點 （F13.04），此時若水壓仍低于（設定水壓百分比）+（減泵壓力容差百分比F13.05），則認為當前水泵個數(shù)太多，需減少水泵運行，減泵延時時間到達后，輔助繼電器動作，此時減泵運行。
4、減泵輔助邏輯：新減小的泵為工頻泵，減泵過程中可能會導致水壓快速下降，因此減泵的 過程中變頻泵會自動升頻以避免加泵時水壓過低，此時的變頻器加速時間由F08.00決定。
5、休眠功能邏輯：當輔助泵都已停止，水壓依然偏高，則變頻器降速運行，當變頻器運行頻 率低于減泵頻率點，變頻器自動休眠，鍵盤顯示“SLEEP”狀態(tài)。
6、休眠喚醒邏輯：變頻器休眠狀態(tài)下，當水壓偏低時，PID算得的設定頻率高于喚醒頻率設 定，且當前壓力低于（設定水壓百分比）-（喚醒壓力容差百分比F13.02），則認為需要變頻泵運行，經喚醒延時，變頻泵休眠喚醒。
7、水泵控制優(yōu)先級：水泵參與運行的優(yōu)先級為：變頻泵 > 輔助泵1 > 輔助泵2。即，當需要加泵時，先加變頻泵，其次輔助泵1，最后輔助泵2；當需要減泵時，先減輔助泵2，其次減輔助泵1，最后減變頻器休眠待機。
東力科創(chuàng)CT110供水專用變頻器介紹
CT110變頻器以DSP控制系統(tǒng)為平臺，采用國內技術領先的無PG矢量控制技術，并配合多種保護方式，可應用于異步電機，提供優(yōu)異的驅動性能。產品在風道設計，硬件配置，軟件功能方面都極大的提升了客戶易用性及環(huán)境適應性。
技術特點
◆供水專用邏輯：基于現(xiàn)場工況的供水邏輯，恒壓控制性能更穩(wěn)定。
◆準確的電機參數(shù)自學習：準確的旋轉或靜止的電機參數(shù)自學習，調試方便，操作簡單，提供更高的控制精度和響應速度。
◆矢量化的V/F控制：自動定子壓降補償，VF控制也可保證優(yōu)異的低頻力矩特性。
◆軟件限流限壓功能：良好的電壓、電流控制，有效減少變頻器的保護次數(shù)。
◆多種制動模式：提供多種制動方式，可快速停車。
◆高可靠性設計：較高的整機過溫點和良好的防護等級，更適應供水行業(yè)的使用環(huán)境。
◆轉速追蹤再起動功能：實現(xiàn)對旋轉中的電機的無沖擊平滑起動。
◆自動電壓調整功能：當電網電壓變化時，能自動保持輸出電壓恒。
◆全面的故障保護：過流、過壓、欠壓、過溫、缺相、過載等保護功能。結束語
將變頻控制技術運用于恒壓供液領域，控制上增加專用的控制模塊，提供了一種優(yōu)化的恒壓供 水方案，使用此專用變頻器組裝供水自動控制系統(tǒng)，具有投資少，自動化程度高，保護功能齊全，運行可靠，操作簡便，節(jié)水節(jié)電效果顯著，尤其對水質不構成二次污染，具有優(yōu)異的性能價格比。
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