一、前言
自來水廠的供水泵站中,供水系統一般由若干臺揚程相近的水泵組成,調節水壓和流量的傳統方法是,按期望輸出的水壓和流量用人工控制水泵運行的臺數。如供水能力4-6萬噸/日的自來水廠,水泵的配置方案有多種,其中一種可行的方案是三臺160kW和一臺90kKW水泵組成。系統工作時,傳統的方法是,若供水量較大,顯然,流量和管網水壓已經不能滿足要求,這時需人工投入水泵,根據現場管網水壓情況由工人來決定投入160kW水泵還是90kW水泵;若供水量減小,管網水壓會升高,此時又需人工切除水泵。在深夜用水量較小時,為節能考慮用一臺90kW水泵供水。由于水泵的流量較大,為避免“水錘”效應,人工投切時,投入泵時應遵循“先開機,后開閥”、切除泵時應遵循“先關閥,后停機”的操作程序。若是小功率的水泵,水泵的出水側都裝有普通止回閥,其本上能自動保證以上的操作程序,只是停機時止回閥關閉前的瞬間還是有“水錘”效應產生,如果安裝的是“微阻緩閉止回閥”,停機時基本上也不存在“水錘”效應。
二.變頻恒壓供水的控制方案
由于城市自來水的用量隨季節的變化而變化,隨每日時段不同而變化。為使供水的水壓恒定,最常見的辦法是采用變頻恒壓供水系統,即壓力變送器裝在主管網上檢測管網壓力信號,再將此壓力信號送到變頻器(PLC)的模擬信號輸入端口,由此構成壓力閉環控制系統,管網壓力的恒定依賴變頻器的調節控制。對于多泵情況,可以兩種不同的控制系統方案,一種是“順序控制方案”,系統圖如圖一所示:

1)計算機監控內容
管網壓力,流量,泵的運行狀態,閥啟閉狀態,電機溫度,各泵運行的電流,電壓,功率和功率因素,并監控水質參數如余氯,濁度,含鐵量,PH值等。
(2)原理框圖

圖三 計算機監控原理圖
為保證系統的可靠性,上位機PC用于管理,用組態軟件做出若干工藝流程圖,實時顯示系統的運行狀況,并統計歷史數據,如需要可隨時打印報表;還用于故障的報警和處理。PC機為研華工業計算機,PLC為西門子S-7300,便于與總控室計算機聯網,采用帶有PROFIBUS接口的CPU315。CP5611是通信模塊,PDM-820AC電參數綜合分析儀用于檢測系統的用電量。控制水泵的起/停,切換,閥的啟/閉;電機電流,溫度的檢測,水泵使用時間的統計;壓力,流量,水質參數的采集等,均由PLC完成。水壓的給定值由變頻器鍵盤設定。

如圖四所示,與前述的循環投切方案基本相同,BP1為森蘭SB200-160T4 變頻器,DZ1—DZ6為LG ABE403a 400A空氣開關,FU1 500A,FU2 600A為快熔,KM1-KM10為LG GMC-400交流接觸器,PT為森納斯壓力變送器,量程1Mpa。
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