變頻調(diào)速技術(shù)是一種新型的、成熟的交流電機無級調(diào)速驅(qū)動技術(shù),它以其獨特優(yōu)良的控制性被廣泛應(yīng)用在速度控制領(lǐng)域。特別是在供水行業(yè)中,由于生產(chǎn)安全和供水質(zhì)量的特殊需要,對恒壓供水壓力有著嚴格要求,變頻調(diào)速技術(shù)也得到了更加深入的應(yīng)用。
成都市自來水公司六廠日產(chǎn)水量60萬噸,擔負著成都市區(qū)及周邊地區(qū)70%以上的供水任務(wù)。自1996年年底六廠的三期工程投產(chǎn)后開始向郫縣供水,使得我廠的供水方式從單一的重力流供水變?yōu)橹亓α骱蛪毫α鹘Y(jié)合供水的方式。自向郫縣供水以來,由于考慮到現(xiàn)階段郫縣的用水量較少,從節(jié)約能耗的角度出發(fā),我廠使用一臺泵同時向郫縣供水和提供我廠的自用高壓水。為了滿足六廠自用水壓力,保證廠內(nèi)各個工藝環(huán)節(jié)設(shè)備(如消毒環(huán)節(jié)中的水射器)能正常工作,我廠自用水壓力須較恒定的控制在0.3Mpa以上,采用變頻調(diào)速控制是保證壓力恒定較為有效的方法。根據(jù)我們對郫縣城區(qū)供水量的了解,發(fā)現(xiàn)郫縣全天各時段用水量變化較大(見后圖5),如果不對供水量進行調(diào)節(jié),管網(wǎng)壓力的波動也會很大,容易出現(xiàn)管網(wǎng)失壓或爆管事故。采用變頻恒壓供水控制后,當郫縣用水量較小時,這時相應(yīng)管道和泵出口壓力均較大,變頻恒壓控制方式將會降低泵的頻率,減小泵出水量,從而降低管網(wǎng)壓力;反之亦然。這樣,小時用水量變化較大也不會造成管網(wǎng)壓力有較大的波動。經(jīng)過長期運行實踐,證明了變頻調(diào)速手段實現(xiàn)恒壓供水不僅保證廠內(nèi)自用高壓水壓力足夠且穩(wěn)定,而且保證了郫縣供水的安全可靠性。
2.控制系統(tǒng)構(gòu)成
整個恒壓供水系統(tǒng)有兩組變頻泵,每組均由一臺變頻器和一臺水泵組成;系統(tǒng)以PLC為控制核心,由PLC采集壓力信號和輸出控制變頻泵的運行??刂葡到y(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。
PLC處理器選用的是Allen-Bradley公司的PLC-5型處理器,變頻泵選用的是ABB公司的SAMISTAR系列的315F660/690型的變頻器和水泵。系統(tǒng)由兩只量程為0~1.0Mpa的壓力變送器分別檢測兩臺水泵后的輸水管道的壓力,壓力變送器將檢測到的壓力信號轉(zhuǎn)換為4~20mA的電流信號,送到PLC子站的模擬量輸入模板(1771-IFE),通過PLC的PID運算,由模擬量輸出模板(1771-OFE)輸出4~20mA的電流控制變頻泵的運行。
3.控制原理及功能實現(xiàn)
3.1PLC控制系統(tǒng)簡介
我廠采用Allen-Bradley公司的PLC-5型處理器通過DH+通訊方式構(gòu)建了全廠PLC工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò),通過DH+網(wǎng)絡(luò)上的RSView工作站實現(xiàn)人機對話。RSView工作站是指運行人機圖形界面軟件(RSView32)的計算機工作平臺,該工作站建在中心控制室,是實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場無人值守和運行集中管理的調(diào)度中心。利用RSView32可以有效地對控制過程進行監(jiān)視和控制,可以實現(xiàn)圖形化的人機對話界面,模擬生產(chǎn)運行的流程,在模擬流程上更加直觀地實現(xiàn)生產(chǎn)流程的全自動運行監(jiān)視、遠程人工直接干預(yù)操作(如PID指令運行參數(shù)遠程設(shè)定)、控制環(huán)節(jié)報警監(jiān)視等功能??刂平缑嫒鐖D2。
3.2恒壓供水的控制原理
SAMISTAR變頻器具有REMOTE和LOCAL兩種操作方式。










