2.三電氣管制原理圖解決

無負(fù)壓變頻給水設(shè)備零碎裝備次要采納變頻調(diào)速器、可編程管制器（PLC）和PID調(diào)節(jié)器等器件組成。消防水泵不需要調(diào)速，有火警信號時(shí)，由PLC管制直接發(fā)起消防水泵即可，這里從略。下面次要先容1#和2#生活留存水泵無負(fù)壓變頻給水設(shè)備零碎管制局部的解決。其電氣主回路圖如圖2所示。圖中變頻器VF的作用是完成電機(jī)的無級調(diào)速，從而使管網(wǎng)水壓間斷變遷。1M~2M為生活留存給水泵電機(jī)，KM1~KM4為電機(jī)起停，彼此切換的更改接觸器。壓力設(shè)定在PID回路調(diào)節(jié)器出路行，或許為零碎供給稱心用戶需要的水壓冀望值。其完成方法遞次是將壓力設(shè)定信號（經(jīng)由面板設(shè)定）和壓力回響反映信號（傳感器信號）送入PID回路調(diào)節(jié)器，由PID回路調(diào)節(jié)器在其內(nèi)部進(jìn)背運(yùn)算后，輸出給變頻器1個(gè)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)信號（4～20mA）。畸形工作時(shí)，生活留存給水泵1臺工作，1臺備用。并由PLC管制完成定時(shí)輪換。當(dāng)給水裝備末尾工作時(shí)，先起動工作泵，管網(wǎng)水壓抵達(dá)設(shè)定值時(shí)，變頻器的輸出頻率則拘泥在1定的數(shù)值上。而當(dāng)用水量添加，管網(wǎng)水壓高漲時(shí)，傳感器將這1信號送入PID回路調(diào)節(jié)器，PID回路調(diào)節(jié)器增大輸出信號，使變頻器的輸出頻率回升，水泵的轉(zhuǎn)速進(jìn)步，水壓回升。假定用水量添加很多，使變頻器的輸出頻率抵達(dá)最大值，仍不能使管網(wǎng)水壓抵達(dá)設(shè)定值時(shí)，PLC就發(fā)出管制信號，將方才運(yùn)行的水泵切換為工頻狀態(tài)，用變頻器起動備用泵。由PLC管制兩臺泵同時(shí)工作，1臺變頻運(yùn)行，1臺工頻運(yùn)行。反之，當(dāng)用水量削減，變頻器的輸出頻率抵達(dá)最小值時(shí)，PLC則發(fā)出信號，停備用泵。

a）微軟視窗技術(shù)在供水領(lǐng)域的成功應(yīng)用

無負(fù)壓變頻給水設(shè)備供水視窗系統(tǒng)是由資深專家參與設(shè)計(jì)、編程的供水專用軟件。是微軟視窗技術(shù)在

無負(fù)壓變頻給水設(shè)備供水領(lǐng)域的首次應(yīng)用，具有以下特點(diǎn)：

1、采用嵌入式結(jié)構(gòu)，由中央控制器（CPU）、內(nèi)存儲器、外存儲器、觸摸式顯示屏組成，

是一臺真正意義上的工業(yè)級的計(jì)算機(jī)。

2、獨(dú)立工作，隨時(shí)啟停，不影響設(shè)備的正常運(yùn)行。

3、可通過強(qiáng)大的在線編程平臺，非常靈活的滿足不同客戶的特殊要求。

b）硬件——工業(yè)級認(rèn)證，堅(jiān)如尋烏

無負(fù)壓變頻給水設(shè)備供水視窗系統(tǒng)采用的硬件結(jié)構(gòu)，是經(jīng)過嚴(yán)格的工業(yè)級認(rèn)證的產(chǎn)品，有以下特點(diǎn)

1防護(hù)等級高，可以做到IP65（IP介紹附后），基本適應(yīng)于任何工業(yè)和民用環(huán)境下工

作，而一般的按鈕開關(guān)的防護(hù)等級為IP40，據(jù)統(tǒng)計(jì)采用視窗系統(tǒng)后故障率可減少60%

左右。

2使用壽命長：供水視窗通電狀態(tài)下的使用壽命為十萬小時(shí)，而一般情況下，供水視

窗處于關(guān)閉狀態(tài)，很少使用，所以在20年的設(shè)備壽命周期內(nèi)，無需考慮更換和維修

問題。

3堅(jiān)固耐用，精密可靠：一般的按鈕開關(guān)的最大開關(guān)次數(shù)為10,000次，供水視窗的觸摸

次數(shù)可在1,000,000次以上。觸摸精度在2毫米以內(nèi)。

c）全球化的多媒體軟件系統(tǒng)

無負(fù)壓變頻給水設(shè)備供水視窗標(biāo)志著供水軟件的新標(biāo)準(zhǔn)：——將企業(yè)級性能和可靠性與空前的簡單使用結(jié)合起來。面向全球用戶：供水視窗具有全世界多語言支持，可以在24種語言中選擇。使用向?qū)Чδ埽翰槐厥菍＜�，任何人都可以在簡單的提示下，迅速�?zhǔn)確地操作設(shè)備，猶如在電腦游戲中使用一件武器或打開一扇門。

*可在全球任何位置操作：可在全球的任何角落，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制設(shè)備的運(yùn)行。

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圣博凱斯（湖南）成套設(shè)備有限公司供水設(shè)備企業(yè)，產(chǎn)品全國各地均可銷售.

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無負(fù)壓變頻給水設(shè)備介紹

我廠在變頻恒壓供水設(shè)備基礎(chǔ)上開發(fā)了無負(fù)壓變頻給水設(shè)備，該設(shè)備充分利用自來水管網(wǎng)的原有壓力能源，在同樣供水需求的情況下，可以選用功率相對較小的水泵及控制設(shè)備，同時(shí)在夜間小流量用水的情況下利用自來水水壓直接供水而無需起動水泵。相比較于傳統(tǒng)的帶水池的供水設(shè)備可節(jié)約大量的電能運(yùn)行成本及投資成本。

傳統(tǒng)的供水設(shè)備廠家采用氣壓式供水，利用密封罐體，使局部增壓達(dá)到供水目的，其工作過程是水泵啟動，將水通過止回閥注入罐體，從而使罐體內(nèi)壓力增大，當(dāng)壓力達(dá)到所設(shè)定壓力上限時(shí)，壓力自動控制器自動關(guān)閉水泵，使水泵停止運(yùn)行。由于供水罐體內(nèi)壓力高于供水管網(wǎng)壓力，所以能自動降壓供水，當(dāng)壓力減小到設(shè)定壓力下限時(shí)，自動控制水泵啟動，自動向供水罐內(nèi)注水，如此往復(fù)，圣博凱斯無負(fù)壓變頻給水設(shè)備在原有的氣壓式供水的基礎(chǔ)上大膽創(chuàng)新，融合世界上先進(jìn)的變頻技術(shù)，PID調(diào)節(jié)技術(shù)，改傳統(tǒng)的氣壓式供水為無負(fù)壓變頻給水設(shè)備。取代原先必須有的氣壓罐。并且對水泵采用變頻調(diào)速，根據(jù)用水量的變化來調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速，不僅可以節(jié)省大量的能源，而且降低了水泵運(yùn)行躁聲，廷長了水泵的使用壽命。

無負(fù)壓變頻給水設(shè)備選型依據(jù)

選擇一套無負(fù)壓變頻給水設(shè)備的基本依據(jù)是設(shè)計(jì)的供水流量和供水壓力（水的揚(yáng)程），另外還需考慮到用途的流量變化類型。

連續(xù)型：一天內(nèi)很少有流量為零的時(shí)候，或本身管網(wǎng)的正常泄漏就保持有一定的流量，例如，大型賓館，飯店工礦企業(yè)的加壓系統(tǒng)等。

間歇型：用水低谷時(shí)間較長且流量很小或?yàn)榱�，例：小型辦公樓、寫字樓、商住樓、各類住宅，及生產(chǎn)用水等

同時(shí)還應(yīng)考慮在供水的某一段時(shí)間內(nèi)流量的變化，以及不同季節(jié)流量的變化、不同地區(qū)用水的不同等多方面的因素。

消防無負(fù)壓變頻給水設(shè)備以及噴淋無負(fù)壓變頻給水設(shè)備一般應(yīng)選擇氣壓式無負(fù)壓變頻給水設(shè)備，因其長期處于系統(tǒng)保壓狀態(tài)，無流量的變化，氣壓式無負(fù)壓變頻給水設(shè)備可以應(yīng)付一般的管內(nèi)的泄漏，并增加一臺小流量的副泵，平時(shí)就無需啟動主泵，節(jié)省能源。

生活無負(fù)壓變頻給水設(shè)備選擇變頻無負(fù)壓變頻給水設(shè)備或氣壓式無負(fù)壓變頻給水設(shè)備都可，兩者各有優(yōu)點(diǎn)。

圣博凱斯公司無負(fù)壓變頻給水設(shè)備產(chǎn)品概述

長期以來，城鎮(zhèn)市政管網(wǎng)供水壓力都是以滿足普通低層建筑供水來設(shè)定其水廠供水壓力，因此，城鎮(zhèn)多數(shù)建筑都必須采用無負(fù)壓變頻給水設(shè)備方式滿足建筑物的供水需求。

我國城鎮(zhèn)二次加壓供水方式經(jīng)歷了從“蓄水池+加壓泵+水塔供水方式”、“蓄水池+加壓泵+高位水箱供水方式”、“蓄水池+加壓泵+氣壓罐供水方式”和“蓄水池或蓄水箱+無負(fù)壓變頻給水設(shè)備方式”四個(gè)發(fā)展階段，目前已進(jìn)入“無負(fù)壓變頻給水設(shè)備供水方式”新時(shí)期。

目前，在國內(nèi)城鎮(zhèn)二次供水領(lǐng)域，除“蓄水池+加壓泵+水塔供水方式”以基本絕跡外，其它三種二次加壓供水方式都有使用，但以“蓄水池或蓄水箱+變頻調(diào)速加壓機(jī)組供水方式”為主，而管網(wǎng)疊壓無負(fù)壓供水方式則剛剛起步，正在逐步取代其他供水方式而成為城鎮(zhèn)二次加壓供水系統(tǒng)的主流。

除“無負(fù)壓變頻給水設(shè)備方式”外，其它四種供水方式有一個(gè)共同特征，就是二次加壓供水系統(tǒng)中都有蓄水池或蓄水箱。為了便于敘述，本文以下內(nèi)容中將其統(tǒng)稱為蓄水池式供水方式。在此類供水方式中，工作時(shí)先將市政管網(wǎng)的有壓水泄放入水池中，再由加壓設(shè)備從水池中抽水加壓送入用戶用水管網(wǎng)。雖然上述供水方式能夠滿足用水的壓力需求，但存在著難以解決的水源二次污染和能源浪費(fèi)問題。隨著社會的發(fā)展，能源供應(yīng)日趨緊張，建立節(jié)能型社會的呼聲日漸高漲;另一方面，居民生活水平持續(xù)提高，對飲用水水質(zhì)的要求也不斷提高;此外，水靖安短缺已威脅到城鎮(zhèn)居民的飲水問題，水價(jià)不斷提高;城鎮(zhèn)建設(shè)用土地日漸緊張，土地價(jià)格不斷攀升。由于上述原因及原有供水方式自身的不足，目前供水方式存在的問題也越來越突出，已經(jīng)不能滿足社會生活的需要。社會對節(jié)能、節(jié)水、衛(wèi)生、安全、無污染的新型供水方式的要求越來越迫切。在此背景下，無負(fù)壓變頻給水設(shè)備供水方式應(yīng)運(yùn)而生。

變頻控制原理

用變頻調(diào)速來實(shí)現(xiàn)恒壓供水，與用調(diào)節(jié)閥門來實(shí)現(xiàn)恒壓供水相比，節(jié)能效果十分顯著（可根據(jù)具體情況計(jì)算出來）。其優(yōu)點(diǎn)是：

起動平衡，起動電流可限制在額定電流以內(nèi)，從而避免了起動時(shí)對電網(wǎng)的沖擊;由于泵的平均轉(zhuǎn)速降低了，從而可前郭爾羅斯泵和閥門等的使用壽命;可以消除起動和停機(jī)時(shí)的水錘效應(yīng);

無負(fù)壓變頻給水設(shè)備變頻控制原理

用變頻調(diào)速來實(shí)現(xiàn)恒壓供水，與用調(diào)節(jié)閥門來實(shí)現(xiàn)恒壓供水相比，節(jié)能效果十分顯著（可根據(jù)具體情況計(jì)算出來）。無負(fù)壓變頻給水設(shè)備優(yōu)點(diǎn)是：

1、無負(fù)壓變頻給水設(shè)備起動平衡，起動電流可限制在額定電流以內(nèi)，從而避免了起動時(shí)對電網(wǎng)的沖擊;

2、無負(fù)壓變頻給水設(shè)備由于泵的平均轉(zhuǎn)速降低了，從而可前郭爾羅斯泵和閥門等的使用壽命;

3、無負(fù)壓變頻給水設(shè)備可以消除起動和停機(jī)時(shí)的水錘效應(yīng);

一般地說，當(dāng)由一臺變頻器控制一臺電動機(jī)時(shí)，只需使變頻器的配用電動機(jī)容量與實(shí)際電動機(jī)容量相符即可。當(dāng)一臺變頻器同時(shí)控制兩臺電動機(jī)時(shí)，原則上變頻器的配用電動機(jī)容量應(yīng)等于兩臺電動機(jī)的容量之和。但如在高峰負(fù)載時(shí)的用水量比兩臺水泵全速供水量相差很多時(shí)，可考慮適當(dāng)減小變頻器的容量，但應(yīng)注意留有足夠的容量。

無負(fù)壓變頻給水設(shè)備因?yàn)樽冾l器的轉(zhuǎn)速管制信號是由PID回路調(diào)節(jié)器給出的，以是對PLC來講，不需要有模擬量輸出接口和模擬量輸出接口。削減了連線和附加裝備，高漲了給水裝備的成本，添加了整套裝備的可靠性。因?yàn)椴杉{的PID回路調(diào)節(jié)器或許安設(shè)在管制柜的面板上，且PID回路調(diào)節(jié)器或許進(jìn)行量綱的變動，于是或許進(jìn)行供水壓力的直接設(shè)定，直觀可靠。因?yàn)镻ID調(diào)節(jié)器內(nèi)部自帶了優(yōu)化算法，以是水壓的調(diào)節(jié)無比平滑圓滑，拘泥。當(dāng)接到火災(zāi)信號時(shí)，PLC管制消防泵發(fā)起，管網(wǎng)由低壓轉(zhuǎn)到低壓，每單元的入戶管道的緊張封鎖閥在壓力上限值時(shí)封鎖，將生活留存管路斷開;火災(zāi)信號撤除時(shí)，零碎積極恢復(fù)至恒壓供水狀態(tài)。為了保證水壓回響反映信號值的精確，可對該信號設(shè)置濾波時(shí)間常數(shù)。

1、人機(jī)界面，觸摸式操作方式，可以隨時(shí)開停機(jī)，不影響設(shè)備的正常運(yùn)行。

2、監(jiān)控顯示功能：以中文顯示以下設(shè)備信息

1）設(shè)備整體的工作狀態(tài)：當(dāng)前時(shí)間、運(yùn)行狀態(tài)、自動或手動狀態(tài)、故障提示、出口壓力值、巡檢倒記時(shí)。

2）水泵工作狀態(tài)：工頻或變頻、自動或手動

3）變頻器的主要運(yùn)行數(shù)據(jù)：變頻器的電流、電壓、頻率、溫度、故障代碼以及故障代碼所對應(yīng)的中文解釋：

4）當(dāng)前故障及原因分析：發(fā)生了什么故障以及故障可能的原因。

5）可保留和顯示歷史壓力數(shù)據(jù)、歷史故障。

6）設(shè)備詳細(xì)使用說明。隨機(jī)配備詳細(xì)使用說明，可隨時(shí)在線瀏覽，既需即用，方便快捷。

7）設(shè)備維修及日常維護(hù)說明。詳細(xì)的在線指導(dǎo)，實(shí)用、方便。

圣博凱斯公司無負(fù)壓變頻給水設(shè)備產(chǎn)品概述

長期以來，城鎮(zhèn)市政管網(wǎng)供水壓力都是以滿足普通低層建筑供水來設(shè)定其水廠供水壓力，因此，城鎮(zhèn)多數(shù)建筑都必須采用無負(fù)壓變頻給水設(shè)備方式滿足建筑物的供水需求。

我國城鎮(zhèn)二次加壓供水方式經(jīng)歷了從“蓄水池+加壓泵+水塔供水方式”、“蓄水池+加壓泵+高位水箱供水方式”、“蓄水池+加壓泵+氣壓罐供水方式”和“蓄水池或蓄水箱+無負(fù)壓變頻給水設(shè)備方式”四個(gè)發(fā)展階段，目前已進(jìn)入“無負(fù)壓變頻給水設(shè)備供水方式”新時(shí)期。

目前，在國內(nèi)城鎮(zhèn)二次供水領(lǐng)域，除“蓄水池+加壓泵+水塔供水方式”以基本絕跡外，其它三種二次加壓供水方式都有使用，但以“蓄水池或蓄水箱+變頻調(diào)速加壓機(jī)組供水方式”為主，而管網(wǎng)疊壓無負(fù)壓供水方式則剛剛起步，正在逐步取代其他供水方式而成為城鎮(zhèn)二次加壓供水系統(tǒng)的主流。

除“無負(fù)壓變頻給水設(shè)備方式”外，其它四種供水方式有一個(gè)共同特征，就是二次加壓供水系統(tǒng)中都有蓄水池或蓄水箱。為了便于敘述，本文以下內(nèi)容中將其統(tǒng)稱為蓄水池式供水方式。在此類供水方式中，工作時(shí)先將市政管網(wǎng)的有壓水泄放入水池中，再由加壓設(shè)備從水池中抽水加壓送入用戶用水管網(wǎng)。雖然上述供水方式能夠滿足用水的壓力需求，但存在著難以解決的水源二次污染和能源浪費(fèi)問題。隨著社會的發(fā)展，能源供應(yīng)日趨緊張，建立節(jié)能型社會的呼聲日漸高漲;另一方面，居民生活水平持續(xù)提高，對飲用水水質(zhì)的要求也不斷提高;此外，水靖安短缺已威脅到城鎮(zhèn)居民的飲水問題，水價(jià)不斷提高;城鎮(zhèn)建設(shè)用土地日漸緊張，土地價(jià)格不斷攀升。由于上述原因及原有供水方式自身的不足，目前供水方式存在的問題也越來越突出，已經(jīng)不能滿足社會生活的需要。社會對節(jié)能、節(jié)水、衛(wèi)生、安全、無污染的新型供水方式的要求越來越迫切。在此背景下，無負(fù)壓變頻給水設(shè)備供水方式應(yīng)運(yùn)而生。

變頻無負(fù)壓變頻給水設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)：可以無負(fù)壓變頻給水設(shè)備并且恒壓值在一定范圍內(nèi)可調(diào)整恒壓精度一般小于0.02MPa，變頻調(diào)速是一種高效節(jié)能降耗的方法與通常的氣壓無負(fù)壓變頻給水設(shè)備相比平均節(jié)能20%，此外，變頻啟動的沖擊電流小以及泵的盍沖擊也小，在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)噪聲小。

氣壓式無負(fù)壓變頻給水設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)：造價(jià)相對低廉，控制系統(tǒng)的技術(shù)簡單，服務(wù)方便，維修簡易。

一般地說，當(dāng)由一臺變頻器控制一臺電動機(jī)時(shí)，只需使變頻器的配用電動機(jī)容量與實(shí)際電動機(jī)容量相符即可。當(dāng)一臺變頻器同時(shí)控制兩臺電動機(jī)時(shí)，原則上變頻器的配用電動機(jī)容量應(yīng)等于兩臺電動機(jī)的容量之和。但如在高峰負(fù)載時(shí)的用水量比兩臺水泵全速供水量相差很多時(shí)，可考慮適當(dāng)減小變頻器的容量，但應(yīng)注意留有足夠的容量。

雖然水泵在低速運(yùn)行時(shí)，電動機(jī)的工作電流較小。但是，當(dāng)用戶的用水量變化頻繁時(shí)，電動機(jī)將處于頻繁的升、降速狀態(tài)，而升、降速的電流可略超過電動機(jī)的額定電流，導(dǎo)致電動機(jī)過熱。因此，電動機(jī)的熱保護(hù)是必需的。對于這種由于頻繁地升、降速而積累起來的溫升，變頻器內(nèi)的電子熱保護(hù)功能是難以起到保護(hù)作用的，所以應(yīng)采用熱繼電器來進(jìn)行電動機(jī)的熱保護(hù)。

一、無負(fù)壓變頻給水設(shè)備管網(wǎng)供水能力和取水流量的限定

1.1無負(fù)壓變頻給水設(shè)備管網(wǎng)能力的限制條件

為了限制無負(fù)壓變頻給水設(shè)備超過管網(wǎng)能力取水而使管網(wǎng)壓力下降，一些城市在“試用”、“準(zhǔn)用”或“技術(shù)要求”等文件中，提出了各種限制條件，例如：

無負(fù)壓變頻給水設(shè)備:市政管網(wǎng)管徑為300mm時(shí)吸水管管徑不大于100mm（管徑限制）。

無負(fù)壓變頻給水設(shè)備:直接加壓設(shè)備吸水管流速大于1.5m/S（流速限制）。

無負(fù)壓變頻給水設(shè)備:單套設(shè)備的額定供水量不得大于32m3/d（裝機(jī)容量限制）。

無負(fù)壓變頻給水設(shè)備:供水小區(qū)總建筑面積大得大于20萬㎡（建筑面積限制）。

無負(fù)壓變頻給水設(shè)備:利用管網(wǎng)壓力不得大于0.12MPa（取水管路壓降限制）。

無負(fù)壓變頻給水設(shè)備:水泵吸入口壓力低于0.2MPa時(shí)自動停泵（水泵吸水口壓力限制）。

無負(fù)壓變頻給水設(shè)備:管網(wǎng)壓力應(yīng)大于或等于0.22MPa（管網(wǎng)壓力限制）。

無負(fù)壓變頻給水設(shè)備:使用該設(shè)備對自來水管網(wǎng)串接處產(chǎn)生的壓降應(yīng)小于0.01～0.02MPa（管網(wǎng)壓降限制）。

無負(fù)壓變頻給水設(shè)備:市政供水管網(wǎng)口徑應(yīng)大于或等于DN300，樓前供水干管管徑應(yīng)大于DN150（管網(wǎng)管徑限制）。

諸多的限制條件體現(xiàn)了管網(wǎng)方面對直接供水技術(shù)應(yīng)用的謹(jǐn)慎態(tài)度和對直接裝泵抽水的重重顧慮，這是可以理解的。但限制條件的保守、繁復(fù)﹑相互矛盾﹑缺乏依據(jù)或難以計(jì)算和預(yù)測時(shí)，會使設(shè)計(jì)者無法下手設(shè)計(jì)，設(shè)備投入使用前，用戶無法明確得知該設(shè)備是否會被違規(guī)禁用，或在有條件使用者無法實(shí)施，顯然不利于該項(xiàng)技術(shù)的推廣應(yīng)用。

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