恒壓供水設(shè)備對控制系統(tǒng)的要求有哪些？

1）、分散性

    根據(jù)江北水廠工藝的特點(diǎn)，分為取水泵站、投礬車間、投氯車間、反應(yīng)池、平流濾、濾池、清水池、供水泵站等。由于主體設(shè)備過于分散因此需要控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)成幾個不同功能的分站，通過網(wǎng)絡(luò)使各個站之間既獨(dú)立又關(guān)聯(lián)，互不影響地進(jìn)行各自的控制任務(wù)。

2）、集中監(jiān)控

    為了確保供水水制，操作人員需要在中控室對整個水廠的生產(chǎn)情況了解，并進(jìn)行集中監(jiān)控。

3）、可靠性、安全性

    水廠的安全、穩(wěn)定運(yùn)行直接關(guān)系到千家萬戶，所以從控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軟硬件產(chǎn)品質(zhì)量到控制程序編制等各個環(huán)節(jié)都必須是高可靠性的。

4）、可維護(hù)性

    系統(tǒng)在系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件和硬件方面具有強(qiáng)大的報(bào)警和故障自診斷功能，方便工程師對系統(tǒng)故障進(jìn)行分析和維護(hù)。

5）、可擴(kuò)展性

    系統(tǒng)應(yīng)采用具有一定標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用較為廣泛的軟硬件產(chǎn)品，并考慮一定的余量，為將來水廠的擴(kuò)建及系統(tǒng)的變更打下基礎(chǔ)。

6）、開放性

    開放性是用戶對控制系統(tǒng)的普遍需求。隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用的普及，人們越來越需要過程控制系統(tǒng)與管理信息系統(tǒng)交互信息，從而實(shí)現(xiàn)管理與控制一體化。最終達(dá)到向管理要效率，向管理要效益。盡管各控制系統(tǒng)生產(chǎn)廠家在現(xiàn)場控制器模塊級還不可能完全開放或通用，但必須要求上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)具有開放性。

PLC控制變頻恒壓自動供水設(shè)備節(jié)電效果分析

    在供水行業(yè)中，電能是在企業(yè)成本管理中最有挖掘潛力的一項(xiàng)，水廠多年來始終把節(jié)能降耗工作放在首位，并把耗電大戶供水泵房作為重點(diǎn)來抓，根據(jù)我廠的工藝流程，工程技術(shù)人員不段的采用新技術(shù)進(jìn)行積極的探索。在所有的供水泵房系統(tǒng)操作中，管網(wǎng)壓力是由水泵通過電動機(jī)的拖動產(chǎn)生的。

根據(jù)流量Q與流量阻力h按阻力定律變化，

即：h=R×Q2（1）

水泵的功率N與水泵的揚(yáng)程和流量成正比，

即：N=H×Q×r/102（千瓦）（2）

式中：r-水的重度（公斤/立方米）H-水泵的揚(yáng)程（米）

Q-水泵的流量（立方米/時）

    從（2）水泵的H—Q曲線與（1）管網(wǎng)的阻力曲線相交，得出特性曲線圖2可見，若水泵額定轉(zhuǎn)速為n1，當(dāng)出口閥門全開時，管道阻力為R1，這時的流量為Q1、揚(yáng)程為H1，水泵的工作在K1點(diǎn)效率最高，此時水泵功率N是Q1和H1的乘積與矩形H1-K1-Q1-O的面積成正比，如：當(dāng)關(guān)小了水泵出口閥門的開度，而當(dāng)流量減少為Q2時（如效率50%），系統(tǒng)由原來的工況點(diǎn)K1變到新的工況點(diǎn)K2，這時管道的阻力增加為R2，揚(yáng)程H1升高到H2，原矩形面積變?yōu)榫匦蜨2-K2-Q2-O面積，兩個矩形的面積相差不大，說明通過調(diào)整閥門開度來改變流量，水泵的功耗變化不大。換句話說，通過開關(guān)閥門進(jìn)行節(jié)流調(diào)節(jié)，并不能使功耗有效地減少。

    那么，在恒壓供水系統(tǒng)中，通過什么途徑能達(dá)到節(jié)能目的呢？我們知道，通常供水系統(tǒng)運(yùn)行中，隨著用水量的變化，相應(yīng)有供水量的變化，從流量Q1減少到Q2，我們只需采用變頻調(diào)速器改變交流電的頻率，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速就按比例變動，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速n與電源頻率f的關(guān)系如下式所示：

n=60×f×（1-S）/P

式中：P-極對數(shù)；S-轉(zhuǎn)差數(shù)。

    從n1變?yōu)閚2，流量由Q1減少到Q2時，管網(wǎng)阻力特性曲線R1維持不變，水泵由工況點(diǎn)K1變到新的工況點(diǎn)K3點(diǎn)，揚(yáng)程H1大幅度下降H3，矩形H1-K1-Q1-O面積減少為矩形H3-K3-Q3-O的面積，兩個矩形面積相差許多，節(jié)省的功率損耗N與面積H3-K3-Q3-O成正比，水泵軸功率與其轉(zhuǎn)速的三次方成正比，即P2=P1（n1/n2）3，水泵功率N顯著下降。ACS600變頻器DTC提供精確的轉(zhuǎn)矩控制，當(dāng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速下降時，DTC控制電機(jī)轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)的降低，電流明顯降低，其功耗大幅度減少。所以，在供水系統(tǒng)中采用變頻調(diào)速，可以在流量變化運(yùn)行時，節(jié)約電能，多年來的運(yùn)行，我們研究發(fā)現(xiàn)在流量變化較大時，其節(jié)能效果十分可觀。從水泵的特性曲線可以得知，改變水泵轉(zhuǎn)數(shù)n可以有效的改變水泵的功耗。有一種液力偶合調(diào)速器也可以有效的調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)數(shù)，其過程控制原理為液力偶合調(diào)速器通過調(diào)節(jié)偶合介質(zhì)來改變輸出速度，當(dāng)水泵由n1轉(zhuǎn)為n2得知水泵的功耗大幅降低，但電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)n1并沒有變，電機(jī)同樣是在額定功率運(yùn)轉(zhuǎn)，雖然實(shí)現(xiàn)了自動恒壓供水，但節(jié)能效果并沒有明顯體現(xiàn)出來。