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    隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，穩(wěn)定的水壓、優(yōu)良的水質(zhì)成了現(xiàn)代人們生活的必需要求。但工業(yè)發(fā)展對水資源的污染讓現(xiàn)代水廠必須遠(yuǎn)離污染源，都設(shè)在了水源的上游，從而導(dǎo)致供水管網(wǎng)過長，在管網(wǎng)的末端水壓過低，使得該區(qū)域的用戶生活受到了影響，于是，設(shè)在城市中心或管網(wǎng)末端的供水加壓站在城市供水系統(tǒng)中就顯得極其重要。另一方面，由于城市人口密集，用水量隨機(jī)性、變化幅度大，因此，供水加壓站的設(shè)計(jì)即要滿足最大負(fù)荷（用水量）運(yùn)行，又要避免負(fù)荷變化引起的管網(wǎng)壓力驟然增大或減小而破裂的問題。傳統(tǒng)控制系統(tǒng)采用頻繁地對水泵、電機(jī)啟停的方法，不但縮短了它們的機(jī)械壽命，而且增加了維護(hù)和維修的費(fèi)用，而且造成了電能的浪費(fèi)。這里介紹一種由PLC-變頻器和軟啟動(dòng)器的加壓供水系統(tǒng)的應(yīng)用，它能很好地解決了上述的問題。

    PLC-變頻器和軟啟動(dòng)器控制系統(tǒng)由1個(gè)PLC控制站、2臺變頻器、2臺軟啟動(dòng)器、壓力變送器、綜合保護(hù)器、液位計(jì)及4臺潛水泵等組成，如圖1。4臺水泵中2臺大泵的流量是5000m3/h，電機(jī)為150kW；2臺小泵流量3000m3/h；電機(jī)為85kW。兩臺變頻器控制1大1小的水泵，兩臺軟啟動(dòng)器控制另外兩臺水泵。在出水總管上安裝有壓力變送器探測管網(wǎng)的壓力，在清水蓄水池裝有液位計(jì)，檢測水池的液位并將信號送至PLC。每臺潛水泵機(jī)都配有1臺的綜合保護(hù)器（安裝在變頻器或軟啟動(dòng)機(jī)柜內(nèi)），它收集機(jī)組的軸承溫度、繞組溫度、漏水報(bào)警信號、絕緣信號等。

    每臺變頻器柜和軟啟動(dòng)柜在面板上都有手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換按鈕，當(dāng)打在“手動(dòng)”檔時(shí)，可通過柜面的控制按鈕進(jìn)行控制，工作人員可以根據(jù)實(shí)際情況現(xiàn)場決定開/停水泵，并設(shè)為最優(yōu)先控制級，不受PLC或控制室的控制，以保證檢修或出現(xiàn)故障時(shí)的安全使用。

    根據(jù)區(qū)域供水條件的要求，加壓站的常規(guī)供水流量按一大一小運(yùn)行流量設(shè)計(jì)，即1臺大的變頻器加1臺小軟啟動(dòng)器或1臺小的變頻器加1臺大的軟啟動(dòng)器，保證有1臺的變頻器工作。當(dāng)用水處于高峰時(shí)，用水量增時(shí)，管網(wǎng)的壓力就會降低，安裝在出口處的壓力變送器就把壓力信號傳送到變頻器，變頻器與給定的壓力（可通過電位器或PLC給定）相比較，通過內(nèi)部PID運(yùn)算，經(jīng)過一定時(shí)間的延時(shí)，如壓力繼續(xù)降低，則變頻器調(diào)節(jié)輸出頻率，提高水泵的轉(zhuǎn)速，直至壓力升高到給定值，然后繼續(xù)穩(wěn)定工作。如在延時(shí)時(shí)間內(nèi)，管網(wǎng)的壓力恢復(fù)，則輸出頻率不變。如用水量小，壓力上升，同樣變頻自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出頻率，直至達(dá)到壓力穩(wěn)定為止。這樣，給定壓力—變頻器—反饋壓力—給定壓力就形成了單循環(huán)閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率的來調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速，達(dá)到恒壓供水的目的。

    2.2多泵或單泵運(yùn)行方式

    當(dāng)系統(tǒng)在一大一小運(yùn)行達(dá)到滿負(fù)荷時(shí)，即變頻器工作在工頻50Hz時(shí)，PLC即可對其進(jìn)行計(jì)時(shí)，若在一定的時(shí)間段內(nèi)，壓力仍小于給定的壓力，PLC就自動(dòng)啟動(dòng)另處一臺變頻器或軟啟動(dòng)器，變頻器再自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出頻率，直到壓力達(dá)到給定值，如運(yùn)行的變頻器輸出頻率已在50Hz，壓力還達(dá)不到要求，則要啟動(dòng)最后一臺水泵，直至壓力上升到給定值。

    而當(dāng)系統(tǒng)在一大一小的方式運(yùn)行，而變頻器的輸出頻率低于某一值（一般為30Hz左右）時(shí)，管網(wǎng)的壓力仍高于給定的壓力，PLC也自動(dòng)啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，在一定的時(shí)間段內(nèi)，如果壓力仍高于給定值，PLC就自動(dòng)停止軟啟動(dòng)器的運(yùn)行，由單臺的變頻器運(yùn)行，直至壓力降低為止。