LM在小区变频供水中的应用

   　 小区供水系统用于对小区内生活、消防和喷淋用水的自动供给，是住宅小区公用设施的重要组成部分。供水系统通过对水泵、阀门等设备的开、关和联锁来实现小区的正常供水，从而达到居民正常生活和人员、设备安全的目的。

    　我国的电动机用电量占全国发电量的60%～70%，风机、水泵设备年耗电量占全国电力消耗的1/3。风机、水泵等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量，其输出功率大量能源消耗在挡板、阀门的截流过程中。变频调速恒压供水控制装置能够极大地改善给水管网的供水环境，该系统可根据管网瞬间压力变化，自动调节水泵电机的转速和多台水泵的投入和退出，使管网主干出口端保持在恒定的压力值，整个供水系统始终保持高效节能和运行在最佳状态。

   　 结构原理

    　一个完整的变频供水系统包括的设备有控制装置、变频器、水泵机组、压力传感器、储水罐等。

             

 　   1.控制装置  控制系统是整个变频供水系统中最重要的组成部分，主要完成各种信号的采集处理以及结果的运算输出。

    　2.变频器  通过变频器改变交流电的频率，实现节能、调速的目的。

    　3.水泵机组  水泵机组是水压的发生装置，一般由2到4台水泵组成，为供水系统中的储水罐补充压力。

    　4.压力传感器  检测水泵的出口压力或者储水罐的压力，从而控制变频器的频率调节以及水泵的工作台数。

    　5.储水罐  主要作用是稳定供水系统的出口压力。

    　控制功能

    　采用HOLLiAS LM PLC作为变频供水系统的控制装置，来进行水泵机组的投入切换控制和变频器的频率调节，采用触摸屏对水压、频率高低限、切换时间以及PID等参数进行设定，监视当前的工作状态、频率以及系统的出口压力情况，采用压力传感器检测系统的出口压力。

    　1.频率控制  LM PLC采集压力传感器检测到的系统出口压力信号，并将系统出口压力的采集值与设定值进行比较，在程序中进行PID调节运算，通过模拟量输出模块输出标准的4~20mA模拟量信号给变频器，从而实现变频器的频率调节控制。

    　2.水泵投切控制  通过触摸屏可以设定高频频率和低频频率，变频器具有模拟量输出功能，可以把频率转换成标准的4~20mA信号传递给LM PLC系统，程序中进行变频器运行频率的比较判断，产生频率高低报警信号。若频率高于高频设定频率持续设定时间则产生一个高频报警信号，LM PLC判断当前泵的工作台数，若不是全部水泵投入工作，就增加一台水泵工作；若频率低于低频设定频率持续设定时间则产生一个低频报警信号，就停止一台水泵的工作。

   　 3.水泵工作时间平衡控制   水泵的投切采取先启先停、后启后停、先停先启、后停后启的控制原则，从而增加水泵的使用寿命。 

    　系统特点

  　  采用LM PLC的变频供水系统具有以下特点：

         

   　 采用PLC实现多台水泵的投入和切换，可靠性好，灵活性大，抗干扰能力强。另外，通过PLC和变频器还可以实现对系统过热和过流、电源欠压和过压、短路、瞬间断电、过载等的保护功能，对启动和运行中出现的各种故障均能给出相应的状态指示和报警信号。

    　系统有自动和手动两种工作方式，便于调试和检修，并可在出现故障时切换到手动控制方式，保证连续供水。

    　变频器容量远远小于系统容量，从而大大降低了电控系统的造价。采用变频调速方式调节水压，可较好地节省能源。

    　实践表明，以HOLLiAS LM PLC为核心的变频供水系统，成本低、工作性能稳定、节能效果显著，较之以前的供水系统在工作效率上大大提高。