一拖三循环变频在供水站的应用

一拖三循环变频在供水站的应用一拖三/循环变频1引言随着居民对生活用水实时性要求的不断提高，不论城市还是农村对管网供水的可靠性要求也越来越高，各种分散或集中加压设施也逐渐增多。在这些加压设施中，采用变频恒压供水系统变流量供水方式在稳定管网压力、节约能源、系统监视管理方面已显现出极大的优越性，变频恒压供水系统得到越来越广泛的应用。本文介绍了基于单片机N87C196MH控制的变频恒压供水系统设计方法。2系统简介本系统在不增加硬件成本的基础上，充分利用单片机N87C196MH的P5口的I/O输出功能，在软件编程上多下功夫，经过仔细研究，合理考虑，在软件上考虑各种工况编制出相应程序，可以在不增加硬件的基础上实现一拖三恒压变频供水，无需PLC和控制器，功能完善，性能可靠，节省成本。我公司生产的“一拖三”循环变频控制柜性能稳定，安装方便，接线简单，维护便捷，综合了加泵、减泵、定时换泵与PID控制功能与一体，且具有欠压、过压、过流保护等多种保护功能，用于水处理系统的加泵、减泵，换泵运转，达到即能恒压供水又能节约用电的效果，经济实用。恒压控制原理框图如图1所示。图1恒压控制原理框图附表变频恒压供水与其它供水方式对比表变频恒压供水与其它供水方式相比（见附表），具有控制系统体积小、安装容易、可靠性高、成本低、无污染等优点，并且可以同时控制多台水泵，具体比较内容见附表。3原理及实现当反馈压力小于给定压力且运行频率高于切换频率上限，经过加泵延时时间后，加空闲泵；当反馈压力大于给定压力且运行频率低于切换频率下限，经过减泵延时时间后，减最先启动的那台泵；当反馈压力与给定压力相等，且频率稳定运行的时候经过定时换机时间后切掉最先启动的泵，然后再经过换机间隔时间启动空闲泵。程序流程图如图2所示。图2程序流程图程序源码：Deal_pump()Jbctype,1,pump_1Cmpfeed,giveJhcycle_1Cmpfeed,giveJecycle_2CmpbbPump,Pump_setJnhadd_endCmpbbPumpl,#1Jeadd_01CmpbbPumpl,#2Jeadd_02CmpbbPumpl,#3Jeadd_03Sjmpadd_endAdd_01:Calladd_NO2()Sjmpadd_endAdd_02:Calladd_NO3()Sjmpadd_endAdd_03:Calladd_NO1()Add_end:Sjmppump_endCycle_1:CmpbbPump,#2Jhsub_01Sjmpsub_endSub_01:CmpbbPumpf,#1Jesub_02CmpbbPumpf,#2Jesub_03CmpbbPumpf,#3Jesub_04Sjmpsub_endSub_02:Callsub_NO1()Sjmpsub_endSub_03:Callsub_NO2()Sjmpsub_endSub_04:Callsub_NO3()Sub_end:Sjmppump_endCycle_2:CmpbbPump,Pump_setJhalter_endCmpbbPump,#1Jealter_1CmpbbPump,#2Jealter_2Sjmpalter_endAlter_1:CmpbbPumpv,#1Jealter_11CmpbbPumpv,#2Jealter_12CmpbbPumpv,#3Jealter_13Sjmpalter_endAlter_11:CallAlter_NO2()Sjmpalter_endAlter_12:CallAlter_NO3()Sjmpalter_endAlter_13:CallAlter_NO1()Sjmpalter_endAlter_2:CmpbbPumpv,#1Jealter_21CmpbbPumpv,#2Jealter_22CmpbbPumpv,#3Jealter_23Sjmpalter_endAlter_21:CallAlter_NO3()Sjmpalter_endAlter_22:CallAlter_NO1()Sjmpalter_endAlter_23:CallAlter_NO2()Sjmpalter_endAlter_end:Sjmppump_endpump_1:Calldeal_fix();pump_end:Ret运行过程简述如下：开机后，起动F44设置的电机，如果频率上升到切换频率上限，反馈压力低于设定值，经加泵延时时间后，将先起的泵转成工频运行，再起动它后边的泵。例如，F44＝0，开机后，1#泵变频运行，频率上升到高于切换频率上限，反馈压力仍低于设定值，经过F46加泵延时间，1#泵切换至工频运行，同时起动2#泵变频运行；再经加泵延时时间后，反馈压力仍然低于设定值，2#泵切换至工频运行，起动3#泵变频运行，3台泵同时工作保持恒压供水状态。当用水量减少，且变频器运行频率小于切换频率下限时，经过F47减泵延时时间后，按照先起先停的原则，减掉1#泵；再次经过减泵延时时间后，变频器运行频率仍然低于切换频率下限，此时2#泵停止工频运行，变频器拖动3#泵跟踪压力自动恒压运行。当运行的泵数小于3台且在稳定状态，经过F49定时换机时间后，停最先起的那台泵，再经过F48换机间隔时间起动闲置的泵变频运行，例：①当只有3#稳定运行时，经过F49定时换机时间后，停3#泵，再经过F48换机间隔时间起动1#号泵；②当2#，3#泵稳定运行时，经过F49定时换机时间后，若2#是先起的，则停2#，若3#是先起的，则停3#，再经过换机间隔时间起动1#泵变频运行。一拖三循环变频系统接线图如图3所示。图3一拖三循环变频系统接线图4系统运行效果此变频控制柜应用于潍坊寿光稻田镇供水站，三台水泵循环供水，功能码设置为：F02＝1端子控制；F04＝5下限频率5Hz；F25＝2电机极对数2；F35-30KP参数30；F36＝15KI参数15；F40＝20内部给定压力20%；F43＝2一拖三循环变频；F46＝10加泵延时时间10秒；F47＝10减泵延时时间10秒；F48＝1换机间隔时间1秒；F49＝300定时换机时间300分钟；F50＝45切换频率上限45Hz。管网2个压力时系统稳态运行，在供水高峰期三台泵同时工作，以满足管网压力的恒定，夜间用水量最低时压力增大，减泵，只有一台工作，在单台能够满足供水需求达到300分钟后换另一台泵工作，然后循环加、减、换泵的过程，加泵、减泵、换泵功能充分满足了稻田镇十余村庄的供水需求，至今运行良好。5结束语此系统控制接线简单，能够很好地满足广大客户的应用需求，既有效地防止单台泵常时间运转导致的其它泵锈死，又能极好地满足供水需求，在淄博十余村庄供水泵站的应用结果表明，设备运转良好。刘秀锋赵绍峰更多请访问：中国自动化网()