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CTSC-100系列PLC在无负压供水设备中的应用  

    随着社会经济技术的发展进步,市政供水系统水质标准逐步提高,供水能力不断增强。为适应社会发展要求,自动给水设备必然要朝着一定的目标发展,这个目标就是高效节能、无水源污染、低噪音、操作方便、运行可靠。这里介绍的该无负压供水设备就是按此目标设计的新型给水设备。
    无负压(无吸尘)自动供水设备直接以市政管网为水源,形成连续密闭的接力增压供水方式,彻底避免了传统二次增压供水系统造成的水质标准降低和各种水源污染问题,完全保持了市政水源的国家水质标准;充分利用市政水源本身压力势能,差多少补多少,切实有效地、最大限度地发挥了变频调速的节能效果。

一、工艺介绍

    自来水进入调节罐,罐内的空气从真空消除器内排出,待水充满后,真空消除器自动关闭。当自来水能够满足用水压力及水量要求时,供水设备通过旁通止回阀向用水管网直接供水;当自来水管网的压力不能满足用水要求时,系统通过压力传感器给出起泵信号起动水泵运行。水泵供水时,若自来水管网的水量大于水泵流量,系统保持正常供水,用水高峰期时,若自来水管网水量小于水泵流量时,调节罐内的水作为补充水源仍能正常供水,此时,空气由真空消除器进入调节罐,消除了自来水管网的负压,用水高峰期过后,系统恢复正常的状态。若自来水供水不足或管网停水而导致调节罐内的水位不断下降,液位控制器给出水泵停机信号以保护水泵机组。夜间及小流量供水时可通过小型膨胀罐供水,防止水泵频繁启动。

二、电气系统控制技术方案

    无负压供水系统,属于小型的PLC应用,需要的点数较少。数字量信号主要是面板的开关和电机变频器的控制信号,模拟量主要是压力采集和频率给定输出。另外需要一个简单人机界面来设定参数和监视数据。

    系统电气控制部分的主要配置如下: 

    (1)控制器采用CTSC-100 PLC进行控制。 

    (2)压力液位信号采用标准的电流信号采集模块。

    (3)频率给定用标准的电流信号输出给变频器。

    PLC具体配置

序号

名称

说明

数量

1

CPU114 

14DI/10DO

1

2

EM135

4AI/1AQ

1

3

TD4X

4行文本

1

 

    方案特点:

    1、高性价比的100系列PLC。本机带有两个通讯口,一个PPI口与屏通讯,另一个为自由口,内置标准MODBUS通讯协议,可以接入楼宇控制系统。

    2、采用的EM135模块采样稳定可靠,全隔离处理。

    3、TD4X文本屏自带功能键,编程简单,使用方便,显示清晰。

三、控制要点

    无负压供水,就是要控制供水压力,保证水压稳定。主要控制要点有两个:

    1、主泵和备用泵要轮循使用,另外当需要两台泵都投入运行时,自动将已运行的那台泵切换到工频,然后变频运行另一台泵。

    2、压力控制,采用PID闭环运算,控制供水压力稳定在给定值。

四、应用总结

    恒压供水控制系统的优点:

    1、采用变频恒压供水,消除了主管网压力波动,保证了供水质量,而且节能效果明显,并延长了主管网及其阀门的使用寿命。

    2、用稳压减压阀经济地解决了不同用水压力的问题。

    3、效节能:充分利用市政水源本身具有的压力势能,差多少补多少,切实有效地、最大限度地发挥了变频调速的节能效果;

    4、运行噪声低:系列产品采用全变频调速方案时,大部分时间特别在夜间处于低速低噪声运行工况;

    5、产品控制系统具有较高智能性,设计中充分考虑了机、电、仪协调配合,具有全面的检测监视和简单方便的人机交互功能。具有全面的故障保护功能和对策,变频器故障保护时,自动降级运行(成为工频自动给水设备),自动系统故障时,还可手动操作应急备用,赢得维修时间;

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