概述(shu)
近(jin)年來，隨著變(bian)頻調速(su)技(ji)術的(de)(de)日益成熟，其顯著的(de)(de)節能效果和可靠穩定的(de)(de)控制方(fang)式已(yi)得到大家(jia)的(de)(de)認可，在(zai)供(gong)水(shui)系(xi)統(tong)中得到廣泛(fan)的(de)(de)應(ying)用。變(bian)頻恒壓供(gong)水(shui)—即供(gong)水(shui)管網中用水(shui)量(liang)發生變(bian)化時，出口(kou)壓力保持(chi)恒定不(bu)變(bian)的(de)(de)供(gong)水(shui)方(fang)式。
變頻(pin)(pin)恒壓供(gong)(gong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)系(xi)統——以管(guan)(guan)網水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)壓 (或(huo)用(yong)戶用(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)流量(liang)(liang)(liang))為設(she)定參數(shu)，以壓力傳感(gan)器(qi)采(cai)集管(guan)(guan)網壓力、變送器(qi)反饋0-10V 或(huo)4-20mA 模擬量(liang)(liang)(liang)信號通過(guo)微機(PID 閉環調節)控(kong)制變頻(pin)(pin)器(qi)的(de)輸(shu)出頻(pin)(pin)率從而自動調節水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)電機的(de)轉速(su)，使供(gong)(gong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)系(xi)統自動恒穩(wen)(wen)于設(she)定的(de)壓力值(zhi)：即用(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)需求(qiu)量(liang)(liang)(liang)增(zeng)加(jia)時，頻(pin)(pin)率升(sheng)高(gao)，水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)轉速(su)加(jia)快，供(gong)(gong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)(liang)相應增(zeng)大(da)；用(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)(liang)減少時，頻(pin)(pin)率降低，水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)轉速(su)減慢，供(gong)(gong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)(liang)亦相應減小。與傳統的(de)高(gao)壓水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)塔、高(gao)位水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)箱、氣壓罐等供(gong)(gong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)方式比較，不論是(shi)(shi)投資、運行的(de)經(jing)濟性(xing)、還是(shi)(shi)系(xi)統的(de)穩(wen)(wen)定性(xing)、可靠性(xing)、自動化(hua)程度等方面(mian)都具有很大(da)優勢，是(shi)(shi)目(mu)前最先進(jin)、最合理的(de)節能(neng)供(gong)(gong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)系(xi)統。
一、普傳科技變頻器簡(jian)介
做(zuo)為具有電(dian)機(ji)設計制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)基礎(chu)的(de)變(bian)頻(pin)(pin)器專業(ye)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)商，普傳(chuan)(chuan)科(ke)技很早就開發出(chu)了，具有內置PID 調(diao)節功(gong)能(neng)的(de)水(shui)泵(beng)專用(yong)型(xing)變(bian)頻(pin)(pin)器及(ji)多泵(beng)供水(shui)控(kong)制(zhi)(zhi)系統(tong)軟件(jian)，產(chan)品(pin)從最(zui)初的(de)PI168、PI7000、PI8000 系列(lie)到目前最(zui)新(xin)推出(chu)基于DSP 控(kong)制(zhi)(zhi)的(de)高性(xing)能(neng)矢量(liang)型(xing)PI9000 系列(lie)，在(zai)恒壓(ya)供水(shui)系統(tong)中普傳(chuan)(chuan)科(ke)技變(bian)頻(pin)(pin)器得已到廣泛應用(yong)。
變頻(pin)恒壓供水應用特(te)點：
（1）高效節(jie)(jie)能。與傳統供水方(fang)式相(xiang)比變頻(pin)恒(heng)壓供水節(jie)(jie)能約30%-60%。
（2）設備占地(di)面積小(xiao)，投入少，運(yun)行(xing)效率(lv)高。
（3）配置靈活(huo)，自(zi)動化程度(du)高，功(gong)能齊(qi)全，靈活(huo)可靠。
（4）運行合理，由于單(dan)位(wei)時(shi)間內的(de)平均轉速下降，減少了(le)軸承的(de)磨(mo)損和發熱(re)，延長泵(beng)和電(dian)動機(ji)的(de)機(ji)械使用壽命。
（5）變(bian)頻器對(dui)水(shui)泵實(shi)現(xian)軟停和軟起(qi)，避免了(le)電機直(zhi)接起(qi)動(dong)對(dui)電網造成瞬(shun)時波動(dong)的影響，并可消除水(shui)錘效應(ying)（直(zhi)接起(qi)動(dong)和停機時，由(you)于(yu)液(ye)體(ti)動(dong)能的急劇(ju)變(bian)大(da)(da)，導致對(dui)管網產生極大(da)(da)沖擊，有很大(da)(da)破壞(huai)力）。
（6）節(jie)(jie)省人力(li)(li)，節(jie)(jie)約能源(yuan)。由(you)(you)于自動恒壓控制不需要(yao)操作(zuo)人員(yuan)頻繁操作(zuo)，降(jiang)低了人員(yuan)的勞動強度，節(jie)(jie)省了人力(li)(li)。由(you)(you)于變(bian)量泵工作(zuo)在變(bian)頻工作(zuo)狀態(tai)，在其運(yun)行(xing)(xing)過(guo)程(cheng)中(zhong)由(you)(you)供水量來(lai)決(jue)定(ding)變(bian)速運(yun)行(xing)(xing)，故系統(tong)在降(jiang)速運(yun)行(xing)(xing)過(guo)程(cheng)中(zhong)可節(jie)(jie)約一定(ding)的電能（平均25％以上）。
二、普傳變頻(pin)器(qi)供水控制方式(shi)
根據(ju)供(gong)(gong)水(shui)系統中水(shui)泵(beng)(beng)的數量，單泵(beng)(beng)可(ke)(ke)以(yi)直接采(cai)用(yong)變(bian)頻器(qi)(qi)內(nei)置(zhi)PID 一(yi)(yi)(yi)(yi)拖一(yi)(yi)(yi)(yi)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)、多泵(beng)(beng)（如(ru)，二泵(beng)(beng)一(yi)(yi)(yi)(yi)用(yong)一(yi)(yi)(yi)(yi)備(bei)、三泵(beng)(beng)二用(yong)一(yi)(yi)(yi)(yi)備(bei)、四(si)泵(beng)(beng)三用(yong)一(yi)(yi)(yi)(yi)備(bei)等(deng)）可(ke)(ke)選(xuan)用(yong)外接PID 表或恒(heng)壓(ya)供(gong)(gong)水(shui)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)器(qi)(qi)+變(bian)頻器(qi)(qi)進行(xing)多泵(beng)(beng)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)；有的供(gong)(gong)水(shui)系統還(huan)會加(jia)一(yi)(yi)(yi)(yi)臺(tai)(tai)(tai)小(xiao)泵(beng)(beng)作為(wei)補(bu)水(shui)泵(beng)(beng)工頻運(yun)行(xing)，這樣更經濟些。當然，還(huan)可(ke)(ke)以(yi)根據(ju)實(shi)際需求加(jia)入消防(fang)泵(beng)(beng)巡檢功能，以(yi)備(bei)不時之需。多泵(beng)(beng)供(gong)(gong)水(shui)時，同(tong)一(yi)(yi)(yi)(yi)時刻只有一(yi)(yi)(yi)(yi)臺(tai)(tai)(tai)泵(beng)(beng)由(you)變(bian)頻器(qi)(qi)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)。可(ke)(ke)通過供(gong)(gong)水(shui)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)器(qi)(qi)設置(zhi)定時輪(lun)換間隔時間（設定在0.05～100.00 之間），運(yun)行(xing)相應時間后，變(bian)頻器(qi)(qi)將按先(xian)開先(xian)關(guan)的原則輪(lun)換控(kong)(kong)(kong)制(zhi)泵(beng)(beng)的運(yun)行(xing)，以(yi)保證每臺(tai)(tai)(tai)泵(beng)(beng)能得(de)到均等(deng)的運(yun)行(xing)機(ji)會和時間，防(fang)止部(bu)分泵(beng)(beng)因長期不用(yong)而(er)銹(xiu)死(si)。
圖(tu)示說明，一拖四(si)生活(huo)/消防(fang)雙恒壓供水(shui);
如圖所示(shi)，市網(wang)自來水(shui)(shui)(shui)用(yong)(yong)高(gao)(gao)低(di)水(shui)(shui)(shui)位(wei)控制器EQ 來控制注水(shui)(shui)(shui)閥YV1，自動把水(shui)(shui)(shui)注滿儲水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)池，只要水(shui)(shui)(shui)位(wei)低(di)于高(gao)(gao)水(shui)(shui)(shui)位(wei)，則(ze)自動向水(shui)(shui)(shui)箱注水(shui)(shui)(shui)。水(shui)(shui)(shui)池的高(gao)(gao)低(di)水(shui)(shui)(shui)位(wei)信號也直接(jie)送給PLC，作為水(shui)(shui)(shui)位(wei)報警。為了保持供水(shui)(shui)(shui)的連續性，水(shui)(shui)(shui)位(wei)上、下限傳(chuan)感(gan)器高(gao)(gao)低(di)距離較少。生(sheng)活(huo)(huo)用(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)和消(xiao)防(fang)用(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)共用(yong)(yong)四臺(tai)泵(beng)，平(ping)時電(dian)磁閥YV2 處于失電(dian)狀(zhuang)態，關閉(bi)(bi)消(xiao)防(fang)管網(wang)，四臺(tai)泵(beng)根據生(sheng)活(huo)(huo)用(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)的多少，按(an)一定(ding)的控制邏輯運行，維(wei)持生(sheng)活(huo)(huo)用(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)低(di)恒壓(ya)。當有火災發生(sheng)時，電(dian)磁閥YV2 得電(dian)，關閉(bi)(bi)生(sheng)活(huo)(huo)用(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)管網(wang)，四臺(tai)泵(beng)供消(xiao)防(fang)用(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)使(shi)(shi)用(yong)(yong)，并(bing)維(wei)持消(xiao)防(fang)用(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)的高(gao)(gao)恒壓(ya)值(zhi)。火災結束后，四臺(tai)泵(beng)改(gai)為生(sheng)活(huo)(huo)供水(shui)(shui)(shui)使(shi)(shi)用(yong)(yong)。
主回路控制原(yuan)理圖：
注意(yi)事項(xiang)：
1、水(shui)泵不允許超(chao)出額定轉(zhuan)速(su)以及低于一(yi)定速(su)度(du)運(yun)行，超(chao)速(su)會(hui)引起軸承、管(guan)網等機械損壞、低于一(yi)定速(su)度(du)時(shi)水(shui)泵的效率會(hui)快速(su)下(xia)降。因此，變頻器要(yao)設置合(he)適的上限、下(xia)限運(yun)行頻率。
2、恒壓(ya)供水切換，當電機(ji)工頻控制時，必需(xu)裝上(shang)合適的(de)熱繼(ji)電器以保護電機(ji)。
3、電(dian)(dian)機側的(de)工(gong)頻旁路與變(bian)頻器輸(shu)出之間應使(shi)用帶有機械聯鎖裝(zhuang)置的(de)交流接觸器，并(bing)在電(dian)(dian)氣控制回路上(shang)進(jin)行邏輯(ji)互鎖，以(yi)防(fang)止工(gong)頻電(dian)(dian)源與變(bian)頻器輸(shu)出之間引起短路而損壞變(bian)頻器及相關(guan)設備。
4、電(dian)機所連(lian)接(jie)的工(gong)頻電(dian)源(yuan)的相序(xu)應與變頻器輸出(chu)的相序(xu)一致，為防止電(dian)機反轉事故，請確認相序(xu)后運(yun)行。
5、在進行變頻器控制(zhi)信(xin)號(hao)接線時，請把其同動力線分離，也不(bu)要配置在同一配線管內，否則有可能(neng)產生誤動作。
6、壓力設(she)定信號線(xian)與壓力反饋信號線(xian)必須(xu)采(cai)用屏蔽(bi)線(xian)。
三、應(ying)用實例(li)：單泵恒壓供水
電氣圖(tu)：
注：按(an)(an)上圖配線(xian)，檢查接線(xian)無誤(wu)后(hou)，合上空(kong)氣開關(guan)，變頻器(qi)上電，按(an)(an)FWD 鍵1 秒鐘(zhong)然(ran)后(hou)按(an)(an)STOP 鍵，檢查水泵(beng)的轉向，若反向，改變電機線(xian)相序。
具(ju)體參數設定：
注：一(yi)般(ban)情(qing)況下(xia)，請設(she)(she)置(zhi)喚(huan)醒頻(pin)(pin)率大于等于休(xiu)(xiu)眠(mian)(mian)頻(pin)(pin)率。設(she)(she)定喚(huan)醒頻(pin)(pin)率和(he)休(xiu)(xiu)眠(mian)(mian)頻(pin)(pin)率均為0.00Hz，則(ze)休(xiu)(xiu)眠(mian)(mian)和(he)喚(huan)醒功能無效。在啟用(yong)休(xiu)(xiu)眠(mian)(mian)功能時，若頻(pin)(pin)率源使用(yong)PID，則(ze)休(xiu)(xiu)眠(mian)(mian)狀(zhuang)態(tai)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(zhi)參數(shu)計算方(fang)法： E2.01=設(she)(she)定壓(ya)力/壓(ya)力表滿(man)量程壓(ya)力*100％， 例如(ru)：壓(ya)力表滿(man)量程是1.0Mpa，假如(ru)要求管(guan)網(wang)壓(ya)力恒定在0.5Mpa，那么E2.01 參數(shu)的設(she)(she)定值(zhi)就是50。
四、應用場所
工礦(kuang)、企事業單位、賓館、大型商(shang)場(chang)、體(ti)育場(chang)館、高層住宅等(deng)恒(heng)壓供水(shui)(shui)(shui)(shui)；水(shui)(shui)(shui)(shui)渠灌溉(gai)、溫(wen)室大棚滴灌；桑(sang)拿洗浴、供暖(nuan)鍋爐補水(shui)(shui)(shui)(shui)；消防(fang)設施(shi)等(deng)；自來水(shui)(shui)(shui)(shui)供水(shui)(shui)(shui)(shui)；污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處理(li)廠(chang)等(deng)。
附錄·關于PI9000 系列PID 功能(neng)參數設(she)置
關(guan)于PI9000 系列(lie)PID 功能參數設置
（E2.04）PID 給定反饋量(liang)程,設定范圍為0-65536 無(wu)量(liang)綱單位
例如：使(shi)用壓力(li)表量程是1.6Mpa（16KG），客戶需(xu)要(yao)壓力(li)范圍在7-8KG（0.7-0.8Mpa）之間。為(wei)方(fang)便計算(suan)和(he)查看參數可設置如下：
E2.04=16000(當設置PID 給定(ding)(ding)源E2.00=0、PID 鍵(jian)盤給定(ding)(ding)E2.01=50%時,PID 設定(ding)(ding)顯示值(zhi)d0.15=16000*50%=8000 ， 即可以理解成16KG*50%=8KG)。
例如，我們(men)要實現壓(ya)力(li)(li)在7KG（0.7Mpa）時變頻器運行(xing)，到8KG（0.8Mpa）后變頻器停機，先(xian)設定壓(ya)力(li)(li)范圍的中(zhong)(zhong)間值(zhi)為(wei)PID 給定（7KG到8KG 的中(zhong)(zhong)間值(zhi)是(shi)7.5KG），再通過(guo)E2.06（PID 偏差(cha)極限）計算出(chu)0.5KG（0.05Mpa）的偏差(cha)量程(cheng)(cheng)來實現7KG 到8KG 的壓(ya)力(li)(li)范圍。按(an)照前面的設定16KG 對應E2.04=16000，那(nei)么1KG=1000（量程(cheng)(cheng)值(zhi)）,可得到0.5KG=500（量程(cheng)(cheng)值(zhi)），7.5KG=7500(量程(cheng)(cheng)值(zhi))。
根據計算(suan)來設置參數：
1、PID 鍵(jian)盤給定E2.01
E2.01=50%時是8KG 對(dui)應(ying)8000（量程(cheng)值），則7.5KG、7500（量程(cheng)值）對(dui)應(ying)E2.01 應(ying)該是46.875%，取整E2.01=47%。
2、PID 偏差極(ji)限(xian)E2.06
E2.06= 偏(pian)(pian)差(cha)(cha)量(liang)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)值(zhi)/ PID 給定反饋(kui)量(liang)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)E2.04。我們要(yao)在7.5KG前(qian)后各實現0.5KG 的偏(pian)(pian)差(cha)(cha)，前(qian)面已算出(chu)0.5KG=500（即偏(pian)(pian)差(cha)(cha)極(ji)(ji)限(xian)(xian)(xian)0.5 KG對(dui)應的量(liang)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)值(zhi)是(shi)500），而PID 給定反饋(kui)量(liang)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)（E2.04）乘以PID 偏(pian)(pian)差(cha)(cha)極(ji)(ji)限(xian)(xian)(xian)(E2.06)=PID 偏(pian)(pian)差(cha)(cha)極(ji)(ji)限(xian)(xian)(xian)范(fan)圍量(liang)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)值(zhi)，所以0.5KG 的偏(pian)(pian)差(cha)(cha)極(ji)(ji)限(xian)(xian)(xian)(E2.06)= PID 偏(pian)(pian)差(cha)(cha)極(ji)(ji)限(xian)(xian)(xian)范(fan)圍量(liang)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)值(zhi)/ PID 給定反饋(kui)量(liang)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)（E2.04）即，500÷16000×100%＝3.125%，因為PID 偏(pian)(pian)差(cha)(cha)極(ji)(ji)限(xian)(xian)(xian)E2.06 參(can)數精確到小數點后兩位(wei)，所以E2.06=3.13%。
綜合(he)上(shang)述(shu)，要實(shi)現壓力在7KG 時變頻器運行，到(dao)8KG 后變頻器停機需設(she)定的參數如下：
F0.03＝8,(頻率源主設(she)為PID 控制)
E2.01＝47%（PID 鍵盤給定為47%）
E2.06=3.13%（PID 偏差極限(xian)為3.13%）
E2.04=16000（PID 給定和(he)反饋(kui)量程為16000）
