一拖三循环变频在供水站的应用.doc

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()Jbc type,1,pump_1Cmp feed,giveJhcycle_1Cmp feed,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:Sjmp pump_endCycle_1:CmpbbPump,#2Jhsub_01Sjmpsub_endSub_01:Cmpb bPumpf,#1Jesub_02CmpbbPumpf,#2Jesub_03Cmpb bPumpf,#3Jesub_04Sjmpsub_endSub_02:Callsub_NO1()Sjmpsub_endSub_03:Callsub_NO2()Sjmpsub_endSub_04:Call sub_NO3()Sub_end:Sjmp pump_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:Sjmp pump_endpump_1:Call deal_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，F440，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：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；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：F021端子控制；F045下限频率5Hz；F252电机极对数2；F35-30KP参数30；F3615KI参数15；F4020内部给定压力20%；F432一拖三循环变频；F4610加泵延时时间10秒；F4710减泵延时时间10秒；F481换机间隔时间1秒；F49300定时换机时间300分钟；F5045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