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CTSC-100系列PLC在無負壓供水設備中的應用  

    隨著社會經濟技術的發展進步,市政供水系統水質標準逐步提高,供水能力不斷增強。為適應社會發展要求,自動給水設備必然要朝著一定的目標發展,這個目標就是高效節能、無水源污染、低噪音、操作方便、運行可靠。這里介紹的該無負壓供水設備就是按此目標設計的新型給水設備。
    無負壓(無吸塵)自動供水設備直接以市政管網為水源,形成連續密閉的接力增壓供水方式,徹底避免了傳統二次增壓供水系統造成的水質標準降低和各種水源污染問題,完全保持了市政水源的國家水質標準;充分利用市政水源本身壓力勢能,差多少補多少,切實有效地、最大限度地發揮了變頻調速的節能效果。

一、工藝介紹

    自來水進入調節罐,罐內的空氣從真空消除器內排出,待水充滿后,真空消除器自動關閉。當自來水能夠滿足用水壓力及水量要求時,供水設備通過旁通止回閥向用水管網直接供水;當自來水管網的壓力不能滿足用水要求時,系統通過壓力傳感器給出起泵信號起動水泵運行。水泵供水時,若自來水管網的水量大于水泵流量,系統保持正常供水,用水高峰期時,若自來水管網水量小于水泵流量時,調節罐內的水作為補充水源仍能正常供水,此時,空氣由真空消除器進入調節罐,消除了自來水管網的負壓,用水高峰期過后,系統恢復正常的狀態。若自來水供水不足或管網停水而導致調節罐內的水位不斷下降,液位控制器給出水泵停機信號以保護水泵機組。夜間及小流量供水時可通過小型膨脹罐供水,防止水泵頻繁啟動。

二、電氣系統控制技術方案

    無負壓供水系統,屬于小型的PLC應用,需要的點數較少。數字量信號主要是面板的開關和電機變頻器的控制信號,模擬量主要是壓力采集和頻率給定輸出。另外需要一個簡單人機界面來設定參數和監視數據。

    系統電氣控制部分的主要配置如下: 

    (1)控制器采用CTSC-100 PLC進行控制。 

    (2)壓力液位信號采用標準的電流信號采集模塊。

    (3)頻率給定用標準的電流信號輸出給變頻器。

    PLC具體配置

序號

名稱

說明

數量

1

CPU114 

14DI/10DO

1

2

EM135

4AI/1AQ

1

3

TD4X

4行文本

1

 

    方案特點:

    1、高性價比的100系列PLC。本機帶有兩個通訊口,一個PPI口與屏通訊,另一個為自由口,內置標準MODBUS通訊協議,可以接入樓宇控制系統。

    2、采用的EM135模塊采樣穩定可靠,全隔離處理。

    3、TD4X文本屏自帶功能鍵,編程簡單,使用方便,顯示清晰。

三、控制要點

    無負壓供水,就是要控制供水壓力,保證水壓穩定。主要控制要點有兩個:

    1、主泵和備用泵要輪循使用,另外當需要兩臺泵都投入運行時,自動將已運行的那臺泵切換到工頻,然后變頻運行另一臺泵。

    2、壓力控制,采用PID閉環運算,控制供水壓力穩定在給定值。

四、應用總結

    恒壓供水控制系統的優點:

    1、采用變頻恒壓供水,消除了主管網壓力波動,保證了供水質量,而且節能效果明顯,并延長了主管網及其閥門的使用壽命。

    2、用穩壓減壓閥經濟地解決了不同用水壓力的問題。

    3、效節能:充分利用市政水源本身具有的壓力勢能,差多少補多少,切實有效地、最大限度地發揮了變頻調速的節能效果;

    4、運行噪聲低:系列產品采用全變頻調速方案時,大部分時間特別在夜間處于低速低噪聲運行工況;

    5、產品控制系統具有較高智能性,設計中充分考慮了機、電、儀協調配合,具有全面的檢測監視和簡單方便的人機交互功能。具有全面的故障保護功能和對策,變頻器故障保護時,自動降級運行(成為工頻自動給水設備),自動系統故障時,還可手動操作應急備用,贏得維修時間;

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