變頻調速技術是一種新型的、成熟的交流電機無級調速驅動技術,它以其獨特優良的控制性被廣泛應用在速度控制領域。特別是在供水行業中,由于生產安全和供水質量的特殊需要,對恒壓供水壓力有著嚴格要求,變頻調速技術也得到了更加深入的應用。
成都市自來水公司六廠日產水量60萬噸,擔負著成都市區及周邊地區70%以上的供水任務。自1996年年底六廠的三期工程投產后開始向郫縣供水,使得我廠的供水方式從單一的重力流供水變為重力流和壓力流結合供水的方式。自向郫縣供水以來,由于考慮到現階段郫縣的用水量較少,從節約能耗的角度出發,我廠使用一臺泵同時向郫縣供水和提供我廠的自用高壓水。為了滿足六廠自用水壓力,保證廠內各個工藝環節設備(如消毒環節中的水射器)能正常工作,我廠自用水壓力須較恒定的控制在0.3Mpa以上,采用變頻調速控制是保證壓力恒定較為有效的方法。根據我們對郫縣城區供水量的了解,發現郫縣全天各時段用水量變化較大(見后圖5),如果不對供水量進行調節,管網壓力的波動也會很大,容易出現管網失壓或爆管事故。采用變頻恒壓供水控制后,當郫縣用水量較小時,這時相應管道和泵出口壓力均較大,變頻恒壓控制方式將會降低泵的頻率,減小泵出水量,從而降低管網壓力;反之亦然。這樣,小時用水量變化較大也不會造成管網壓力有較大的波動。經過長期運行實踐,證明了變頻調速手段實現恒壓供水不僅保證廠內自用高壓水壓力足夠且穩定,而且保證了郫縣供水的安全可靠性。
2.控制系統構成
整個恒壓供水系統有兩組變頻泵,每組均由一臺變頻器和一臺水泵組成;系統以PLC為控制核心,由PLC采集壓力信號和輸出控制變頻泵的運行。控制系統構成如圖1所示。
PLC處理器選用的是Allen-Bradley公司的PLC-5型處理器,變頻泵選用的是ABB公司的SAMISTAR系列的315F660/690型的變頻器和水泵。系統由兩只量程為0~1.0Mpa的壓力變送器分別檢測兩臺水泵后的輸水管道的壓力,壓力變送器將檢測到的壓力信號轉換為4~20mA的電流信號,送到PLC子站的模擬量輸入模板(1771-IFE),通過PLC的PID運算,由模擬量輸出模板(1771-OFE)輸出4~20mA的電流控制變頻泵的運行。
3.控制原理及功能實現
3.1PLC控制系統簡介
我廠采用Allen-Bradley公司的PLC-5型處理器通過DH+通訊方式構建了全廠PLC工業控制網絡,通過DH+網絡上的RSView工作站實現人機對話。RSView工作站是指運行人機圖形界面軟件(RSView32)的計算機工作平臺,該工作站建在中心控制室,是實現生產現場無人值守和運行集中管理的調度中心。利用RSView32可以有效地對控制過程進行監視和控制,可以實現圖形化的人機對話界面,模擬生產運行的流程,在模擬流程上更加直觀地實現生產流程的全自動運行監視、遠程人工直接干預操作(如PID指令運行參數遠程設定)、控制環節報警監視等功能。控制界面如圖2。
3.2恒壓供水的控制原理
SAMISTAR變頻器具有REMOTE和LOCAL兩種操作方式。










