变频恒压自动化生活供水技术改造

      变频给水设备由变频控制柜、蓄水池、水泵机组、仪表、阀门及管路、基座等组成，适用于一切需要增高水压，恒定流量的供水系统。
一、变频给水设备特点:
      1、  变频给水能自动24小时维持恒定压力，并根据压力信号自动启动备用泵，无级调整压力，供水质量好，与传统供水比较，不会造成管网破裂及水龙头共振现象。
      2、  动平滑，减少电机水泵的冲击，延长了电机及水泵的使用寿命，避免了传统供水中的水锤现象。
      3、  采用变频给水保护功能齐全，运行可靠，具有欠压、过压、过流、过热等保护功能。
      4、  系统配置可实现全自动定时供水,彻底实现无人值守自动供水.控制系统具有故障报警和显示功能,并可进行工变频转换,应急供水。
      5、  系统根据用户用水量的变化来调节水泵转速，使水泵始终工作在*效区，当系统零流量时,机组进入休眠状态,水泵停止，流量增加后才进行工作,节电效果明显，比恒速水泵可节电23%-55%。   
      6、  变频给水不设楼顶水池、水塔，既减少建筑物的造价，又克服了水源二次污染，气压波动大，水泵启动频繁和建造水塔一次性投资大，施工周期长，费用高等缺点。
      7、  整套设备只需一组控制柜和水泵机组，安装非常方便，占地面积少。
      8、  本设备采用全自动控制，操作人员只需转换电控柜开关，就可以实现用户所需工况，操作简单。
二、工作原理:
      变频给水系统采用一电位器设定压力（也可采用面板内部设定压力），采用一个压力传感器（反馈为4~20mA）检测管网中压力，压力传感器将信号送入变频器PID回路，PID回路处理之后，送出一个水量增加或减少信号，控制马达转速。如在一定延时时间内，压力还是不足或过大，则通过变频器作工频/变频切换起动另一台水泵，使实际管网压力与设定压力相一致。随着用水量的减少，变频器自动减少输出频率或切除水泵，达到了节能的目的。
三、变频恒压供水的控制方案
  由于城市自来水的用量随季节的变化而变化，随每日时段不同而变化。为使供水的水压恒定，最常见的办法是采用变频恒压供水系统，即压力变送器装在主管网上检测管网压力信号，再将此压力信号送到变频器（PLC）的模拟信号输入端口，由此构成压力闭环控制系统，管网压力的恒定依赖变频器的调节控制。对于多泵情况，可以两种不同的控制系统方案，一种是”顺序控制方案”，系统图如图一所示

    图中：BP1—变频器；BU1～BU4--软起动器,PT—压力变送器。由图一可见，变频器连接在第*台水泵电机上，需要加泵或减泵时，由变频器RO1~RO3端口输出信号起动或停止其他的水泵，这时水泵的起动采用自耦减压起动装置或软起动器。这种方案的特点是水泵电机不需要在变频和工频之间切换；第*台水泵永远连接在变频器上，没有切换过程中的失压现象；由于变频泵以外的泵都有软起动器，所以不需要再做备用系统，当变频器故障时，可用软起动器手动起动M2～M4水泵，保证供水不致中断；每台电机都有起动器，初始投资较大。另一种是“循环投切“方案，系统图如图二所示

      图中：BP1—变频器，BU1—软启动器，PT－压力变送器，ZJ1、ZJ2－用于控制系统的起动/停止和自动/手动转换。由图二可见，变频器连接在第*台水泵电机上，需要加泵时，变频器停止运行，并由变频器的输出端口RO1～RO3输出信号到PLC，由PLC控制切换过程。切换开始时，变频器停止输出（变频器设置为自由停车），利用水泵的惯性将第*台水泵切换到工频运行，变频器连接到第二台水泵上起动并运行，照此，将第二台水泵切换到工频运行，变频器连接到第三台水泵上起动并运行；需要减泵时，系统将第*台水泵停止，第二台水泵停止，这时，变频器连接在第三台水泵上。再需要加泵时，切换从第三台水泵开始循环。这种方式保证永远有一台水泵在变频运行，四台水泵中的任一台都可能变频运行。这样，才能做到不论用水量如何改变都可保持管网压力基本恒定，且各台水泵运行的时间基本相同，给维护和检修带来方便，所以，大部分的供水厂家都钟情于循环投切方案。但此方案也有不足之处，就是在只有一台变频器运行并切换到工频过程中会造成管网短时失压，在设计时应充分的引起重视。另外，必须设置一套备用系统，图中的软启动器就是作为备用。当变频器或PLC故障时，可用软起动器手动轮流起动各泵运行供水。
五、恒压供水系统特点
      1、 节电：优化的节能控制软件，使水泵实现*大限度地节能运行；
      2、 节水：根据实际用水情况设定管网压力，自动控制水泵出水量，减少了水的跑、漏现象；
      3、 运行可靠：由变频器实现泵的软起动，使水泵实现由工频到变频的无冲击切换，防止管网冲击、避免管网压力超限，管道破裂。  
      4、 联网功能：采用全中文工控组态软件，实时监控各个站点，如电机的电压、电流、工作频率、管网压力及流量等。并且能够累积每个站点的用电量，累积每台泵的出水量，同时提供各种形式的打印报表，以便分析统计。
      5、 控制灵活：分段供水，定时供水，手动选择工作方式。
      6、 自我保护功能完善：如某台泵出现故障，主动向上位机发出报警信息，同时启动备用泵，以维持供水平衡。万一自控系统出现故障，用户可以直接操作手动系统，以保护供水。
三、适用范围:                                          
      采用变频给水，具有*效节能，压力稳定，运行可靠，操作简单，安装方便，占地少，噪音低，无污染，投资少，效益高等优点。广泛应用于：
      1、  居民区、住宅楼、村镇的集中生活供水系统。
      2、  各种类型中央空调的循环泵、冷却水供应系统。
      3、  高层建筑、宾馆、饭店等生活供水系统。
      4、  综合市场、写字楼、商务楼生活供水系统。
      5、  高层建筑热水供给和热水采暖系统与消防给水系统。
      6、  工矿企业的生产、生活供水、恒压流量供水工艺流程等。
      7、  各类自来水厂与现代农业灌溉。