湖南省高級技師綜合評審論文

湖南省高級技師綜合評審技師專業(yè)論文（國家職業(yè)資格二級）文章類型：設計論文文章題目：多泵循環(huán)控制恒壓變頻供水姓名：王孟奇準考證號：所在省市：湖南省長沙市工作單位：湖南月兒太陽能科技有限公司TOC\o"1-3"\h\z\u5188一、引言 222380二、恒壓供水控制系統(tǒng)的基本控制策略 3三、元器件選型 5四、參數(shù)設置 1025982五、系統(tǒng)總體調(diào)試 1131066六、小結 1130075七、致謝 1217450參考文獻 12頻率f成正比。

多泵恒壓供水系統(tǒng)的構成如圖為恒壓供水系統(tǒng)的構成示意圖1。圖中壓力傳感器用于檢測管網(wǎng)中的水壓，常裝設在泵站的出水口。當用水量大時，水壓降低；用水量小時，水壓升高。水壓傳感器將水壓的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏骰螂妷旱淖兓徒o多泵控制器。

從圖可以看出：當系統(tǒng)啟動，系統(tǒng)按照給定的水壓進行，當用水量大時，壓力傳感器用于檢測管網(wǎng)中的水壓降低，將水壓的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏骰螂妷旱淖兓徒o多泵控制器，多泵控制器通過PID運算，運算后的結果反饋到變頻器控制電機M1運轉(zhuǎn)，當M1的頻率達到50HZ后，延時5秒，管網(wǎng)中的水壓還是達不到系統(tǒng)設定值，多泵控制器將M1從變頻斷開接通工頻，泵1從變頻運行狀態(tài)轉(zhuǎn)換為工頻工作狀態(tài)運，延時3秒,接通M2,啟動泵2進行變頻工作。當泵2變頻工作在50HZ時，延時5秒，如果檢測到壓力仍然達不到系統(tǒng)設定值，M2變頻斷開，接通工頻，泵2由變頻工作狀態(tài)轉(zhuǎn)為工頻工作狀態(tài)，延時3秒，接通M3，泵3啟動變頻工作。當泵3變頻工作在50HZ時，延時5秒，如果檢測到壓力仍然達不到系統(tǒng)設定值，M3變頻斷開，接通工頻，泵3由變頻工作狀態(tài)轉(zhuǎn)為工頻工作狀態(tài)，延時3秒，接通M4，泵4啟動變頻工作進行補壓。當系統(tǒng)超壓時，按先起先停的原則，逐個停掉工頻泵，最后保留一臺泵變頻工作。當系統(tǒng)欠壓時，再按順序逐個啟動沒投入工作的泵。該系統(tǒng)最大亮點是：多泵控制器根據(jù)給定的水壓自動調(diào)節(jié)交流電的頻率，，能夠準確跟蹤給定供水壓力（穩(wěn)態(tài)誤差在5％內(nèi)），且經(jīng)濟節(jié)能，操作方便快捷（隨時可以通過多泵控制器調(diào)整管網(wǎng)壓力，且無需專業(yè)人士）多泵控制器是一種單片機控制的電子裝置，它具有設定水管水壓的給定值、接受傳感器送來得管網(wǎng)水壓的實測值、根據(jù)給定值與實測值的綜合依一定的調(diào)接規(guī)律發(fā)出的系統(tǒng)調(diào)節(jié)信號等功能。調(diào)節(jié)器的輸出信號一般是模擬信號，4~20MA變化的電流信號或0~10V間變化的電壓信號。信號的量值與前邊的提到的差值成正比例，用于驅(qū)動執(zhí)行器設備工作。在變頻器恒壓供水系統(tǒng)中，執(zhí)行設備就是變頻器。其主要特點是：1．節(jié)約能源、節(jié)省鋼材、節(jié)省占地、節(jié)省投資、調(diào)節(jié)能力大、運行安全穩(wěn)定可靠，效率高、自動化程度高。2．變頻調(diào)速能對水泵實現(xiàn)軟起動和軟停車，由此可消除水錘效應，避免了電氣、機械沖擊，提高水泵的壽命。3、避免水塔供水所帶來的二次污染的危險。三、元器件選型1、變頻器選型本供水系統(tǒng)變頻器選用易驅(qū)ED3100-4T0110MB通用重載型變頻器,該變頻器質(zhì)優(yōu)價廉，性價比高，在變頻器選型上，我個人認為，供水方面（化工領域除外），對其技術參數(shù)要求都不是很苛刻，國產(chǎn)變頻器完全可以勝任，我們又何必去采購高性能的天價進口變頻器呢。ED3100性能技術參數(shù)表 2、多泵控制器 多泵控制器品質(zhì)的優(yōu)劣，在本系統(tǒng)中直接影響系統(tǒng)的控制精度，因此我們選擇在國內(nèi)知名度比較高的歐瑞品牌的FPC60多泵控制器，該控制器專門為變頻恒壓供水系統(tǒng)、空壓機變頻、鍋爐及換熱系統(tǒng)補水而設計的微電腦控制器。具有壓力控制精度高、壓力穩(wěn)定、抗干擾強、第二消防壓力設定、系統(tǒng)超壓泄水自動控制、設定參數(shù)密碼鎖等多項功能。主要性能指標：A、可編程設定多種泵工作方式，最多可拖四臺泵啟動。B、具有壓力測量值防抖動補償功能。C、參數(shù)調(diào)整和設定具有密碼鎖定及保護功能。D、采用先進的PID控制算法，設定參數(shù)少，控制精度高，內(nèi)帶看門狗功能，采用數(shù)字濾波及多項抗干擾措施，防止軟件跑飛E、可接無源壓力表，有源電壓及電流型壓力變送器。F、D/A輸出控制頻率電壓DC0-10V，也可設定為DC0-5V。G、具有壓力傳感器零點和滿度補償功能；支持消防遠程聯(lián)動。H、具有定時自動倒泵功能；自動消防巡檢供水。I、具有第二壓力（消防壓力）設定和控制功能；J、具有消防壓力自動巡檢測保護功能和外部輸入停機保護功能；K、系統(tǒng)補水控制時，具有超壓自動泄水控制功能；L、具有供水附屬小泵控制功能，可設定小泵變頻或工頻模式；M、具有可選的定時自動開、關機控制功能；N、具有小流量水泵睡眠控制功能；O、具有手操器功能，可手動調(diào)節(jié)輸出電壓來控制變頻器的頻率；P、可代替電接點壓力表進行上、下限壓力控制；Q、具有分時分壓供水控制功能，最多有六段時間控制；安裝尺寸和接線端子說明1.控制器外形尺寸:160mm×80mm×90mm2.控制柜面板開口尺寸151mm×75mm，面板卡入式安裝。3.使用環(huán)境為:無水滴、蒸汽、腐蝕、易燃、灰塵及金屬微粒的場所；4.使用環(huán)境溫度:-20℃～50℃5.相對濕度:<95%;6.額定工作電壓:AC220V±10%;7.控制器額定功耗:<=AC5W;8.控制器接線端子輸出容量：3A/AC220V9.面板及接線端子說明：接線圖3、接觸器選型：日常生活用水關系到千家萬戶，因此要確保安全可靠，在這里我們選擇一線品牌正泰電氣公司的CJ20系列交流接觸器，45KW以上系統(tǒng)在多泵控制器與接觸器之間加裝中間繼電器，防止接觸器線包電磁干擾過大而造成多泵控制器輸出成系統(tǒng)故障。4、中間繼電器選：施耐德RXM2LB1P7中間繼電器，其性能參數(shù)是觸點兩路，額定電流3A，線圈電壓230V5、電機保護器選型在這里為了安全起見，我們還是以37KW為界，37KW以下的系統(tǒng)使用熱繼電器保護電機，37KW以上的系統(tǒng)我們使用電機綜合保護器保護電機。熱繼電器采用正泰電氣公司所生產(chǎn)JR36熱過載繼電器，電機綜合保護器采用正泰電氣公司所生產(chǎn)正泰JD-8電動機綜合保護器6、斷路器選型這里我們選用正泰電氣公司所生產(chǎn)NM1-100S型塑膠外殼式斷路器.7、走線二次線為了簡潔美觀，采用線槽走線四、參數(shù)設置在本系統(tǒng)中，PID調(diào)節(jié)和過程控制全在控制器內(nèi)完成，變頻器只做電機調(diào)速控制用，所以變頻器設置簡單，只需設定兩個參數(shù)，多泵控制器參數(shù)設置較為復雜。變頻器參數(shù)設定：率給定通道選擇設定為AI1模擬給定（0～10V把運行命令通道設定為外部端子啟動。把變頻器停車方式設定為自由停車即可。多泵控制器參數(shù)設定:1、P01--壓力設定。2、P03—泵工作方式選擇。3、P03—泵工作方式4、P04—變頻切換工頻時的間隙時間，為防止切換太快，引起電弧短路。5、P09—傳感器量程選擇。6、P10—傳感器零點校正。7、P21—上限壓力設定。8、P23—附屬小泵控制調(diào)試：仔細對照圖紙檢查，查看接線有無遺漏，用萬用表檢查ABC三相有無相間、對地短路。檢查完畢，無異常，即可上電調(diào)試。調(diào)試步驟如下：1、變頻器調(diào)試：1）、狀態(tài)監(jiān)控模式按PRG鍵兩下，進入?yún)?shù)查看模式，顯示窗口顯示P0.00，按‘△▽’選擇P0.01，按SET鍵進入功能參數(shù)待修改模式,通過‘△▽’將其修改4（AI1模擬給定（0～10V）），按SET確認。2）、按‘△▽’選擇P0.04，按SET鍵進入功能參數(shù)待修改模式,通過‘△▽’將其修改1（端子啟動）按SET確認。3）按‘△▽’選擇P2.11，按SET鍵進入功能參數(shù)待修改模式,通過‘△▽’將其修改1（自由停機）按SET確認。2、多泵控制器調(diào)試：1)、長按set鍵，PV窗口出現(xiàn)‘———’松開set鍵檜進入?yún)?shù)設定模式2）、按mod鍵進行參數(shù)翻頁到P01，按‘△▽’修改參數(shù)值為當前所需壓力3）、按mod鍵進行參數(shù)翻頁到P03，按‘△▽’修改參數(shù)值為8，即泵工作方式為一變二工4）、按mod鍵進行參數(shù)翻頁到P04，按‘△▽’修改參數(shù)值為3秒，即變頻轉(zhuǎn)換工頻的間隙時間為3秒，時間太短，轉(zhuǎn)換太快會引起電弧短路5）、按mod鍵進行參數(shù)翻頁到P09，按‘△▽’修改參數(shù)值為為當前壓力表量程(如壓力表是1.0MPA,該參數(shù)即修改為1.0MPA)6)、當管網(wǎng)沒壓力時，多泵控制器PV窗口顯示不為0時，可按mod鍵進行參數(shù)翻頁到P10，按‘△▽’修改參數(shù)值7)、按mod鍵進行參數(shù)翻頁到P09，按‘△▽’修改參數(shù)值為壓力上限值，一般為系統(tǒng)壓力的1.1倍8)、按mod鍵進行參數(shù)翻頁到P09，按‘△▽’修改參數(shù)值為1.即附屬小泵變頻運行8)、參數(shù)設定完畢，按set鍵保存退出，通電運行。注意：如果接觸器的觸點電流超過50A時，控制器和接觸器之間需加中間繼電器進行驅(qū)動，以防止大功率接觸器工作時，對控制器產(chǎn)生電磁干擾而誤動作五、系統(tǒng)總體調(diào)試功能測試完成后并檢查完線路后就可以開始系統(tǒng)總體調(diào)試了，內(nèi)容包括：1、自動方式下，給變頻器持續(xù)欠壓信號，系統(tǒng)能否實現(xiàn)泵1、2、3的變頻和工頻投入，最后全部工作在工頻方式；給變頻器持續(xù)超壓信號，能否實現(xiàn)泵的工頻、變頻順序切除；2、系統(tǒng)自動運行時，是否滿足先投先停，先停先投的既定原則；3、給外部故障信號時，系統(tǒng)能否停止運行；4、自動方式下，模擬壓力輸入信號發(fā)生微調(diào)，系統(tǒng)能否工作在一臺變頻、一臺工頻的基本穩(wěn)定狀態(tài)；以上各項調(diào)試通過六、小結恒壓供水技術因采用變頻器改變電動機電源頻率，而達到調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速改變水泵出口壓力，比靠調(diào)節(jié)閥門的控制水泵出口壓力的方式，具有降低管道阻力大大減少截流損失的效能。由于變量泵工作在變頻工況，在其出口流量小于額定流量時，泵轉(zhuǎn)速降低，減少了軸承的磨損和發(fā)熱，延長泵和電動機的機械使用壽命。實現(xiàn)恒壓自動控制，不需要操作人員頻繁操作，降低了人員的勞動強度，節(jié)省了人力。

水泵電動機采用軟啟動方式，按設定的加速時間加速，避免電動機啟動時的電流沖擊，對電網(wǎng)電壓造成波動的影響，同時也避免了電動機突然加速造成泵系統(tǒng)的喘振。由于變量泵工作在變頻工作狀態(tài)，在其運行過程中其轉(zhuǎn)速是由外供水量決定的，故系統(tǒng)在運行過程中可節(jié)約可觀的電能，其經(jīng)濟效益是十分明顯的。正因為此，系統(tǒng)具有收回投資快，而長期受益，其產(chǎn)生的社會效益也是非常巨大。在實際應用中，采用多泵控制器控制恒壓供水，還能容易地隨時修改控制程序，以改變各元件的工作時間和