恒压无塔供水设备产品说明 通大.doc

恒恒压压无无塔塔供供水水设设备备产产品品说说明明一一、、恒压供水恒压供水的控制原理的控制原理 SAMISTAR 变频器具有 REMOTE 和 LOCAL 两种操作方式LOCAL 操作方式下，通过 LOCALSTART/STOP 开关启停变频器变频器，通过 fREFLOCALINPUT0 输入端口的电位开关人工调节变频器变频器工作频率；通过 CAL/REMOTE 输入点可以将变频器切换到REMOTE 操作方式下，在 REMOTE 方式下，通过 REMOTESTART/STOP 输入点进行 PLC 远程启停变频器，通过 fREFREMOTEINPUT0 端口输入频率控制信号（百分比）控制变频器工作频率根据供水量情况，我们把变频器的工作频率上限设定为水泵基频，即频率变化范围控制在 0~50Hz，在此范围内水泵运行频率和定子相压成正比（及与变频器输入频率成正比），这使得变频器输入、水泵运行频率和泵的输出压力成较好的线形关系，可得到较好的控制效果SAMISTAR 变频器对用户开放的 I/0 接口位于 TERMINALBLOCKCARD 上，主要使用的有：X11-1（REMOTESTART/STOP）；X11-4（LOCAL/REMOTE）；X11-13/14（fREFREMOTEINPUT0、4~20mA 信号输入）；X11-15/16（输出 4~20mA 变频器运行频率信号）；X11-17/18（输出 4~20mA 变频泵运行电流信号）。

变频器由 PLC 远程控制时，启动是由 PLC 向 X11-4 输出信号，使变频器切换到外部设备控制方式（REMOTE 方式），再向 X11-1 输出信号，启动变频器在恒压调节时，PLC 处理器把检测到的压力信号作为反馈值，与 PID 运算的压力设定值（由调度人员根据情况在 REView 上设定）进行比较，再经过 PID 运算得到调节后的修正值，通过模拟量输出模板（1771-OFE）输出到 X11-13/14，作为 REMOTE 方式下变频器的频率控制信号，由于该信号是相对变频器工作频率上限的百分比，所以变频器将输入信号进行内部运算后转为真实工作频率为了使三期变频恒压供水自动控制系统与全厂自动控制网络有机地结合起来，全面实现对恒压供水系统的运行情况和设备运行进行监视和远程控制，更加安全可靠地实现恒压供水，我们使用 PLC进行 PID 运算和监控 PLC 的 PID 运算调节通过该型处理器专用 PID 指令完成，通过设置各参数即可由 PLC 完成 PID 运算调节PID 程序段流程如图 4PID 指令必须以相同的时间间隔周期性地执行，可采用计时器，定时中断或实时采样的等方法，此处选用了定时方法；PV 是 PID 指令采样的压力控制反馈值，SP 是 PID 指令的压力控制设定值，KP 为PID 的比例增益，KI 为 PID 的积分增益，KD 为 PID 的微分增益，这五个控制参数作为主要的 PID 参数参与控制，确定 PID 参数时要兼顾系统灵敏性和稳定性，由于我们恒压控制要求和设备的性能条件，参数设定更强调稳定性（及 KI），由于微分环节有放大噪声的特点，我们将 KD 尽量设置得较小；SWM 为 PID 指令转为手动直接调频的开关，SO 设定为PID 指令的在手动控制输出方式时的输出值，当变频器从 PID 自控调节转为手动直接调频时，SO 替代 PID 运算结果作为转换时的输出值，将 SO 设定为控制值就可实现无缝转换，减小变频器运行频率的震荡。

DB 为 PID 指令的死区设定值，输出超出死区时 PID 指令通过自动运算限制输出超出限定范围二二、、恒恒压压无无塔塔供供水水设设备备工工作作原原理理恒压无塔供水设备 必须具备下述两项功能： 1、使消消防防给水管道系统最不利点始终保持消防所需压力； 2、使气压水罐内始终储有 30 秒消防水量利用气压水罐所设定的P1、P2、Ps1、Ps2 运行压力，控制 水泵运行工况，达到增压和稳压的功能 P1 为最不利点消防所需压力 (MPa),P2 为消防泵启动压力 (MPa),Ps1 为稳压泵启动压力 (MPa),Ps2为稳压泵停泵压力 (MPa) 三三、、恒恒压压无无塔塔供供水水设设备备 运运行行控控制制全全过过程程根据计算求得消火栓系统或自动喷水灭火系统中最不利点所需的消防压力P1，作为气压水罐的充气压力 通过计算所选项定的报导压水罐规格及a b 值，求得 P2，并设定 Ps1=P2+(0.02~0.03) Ps2=Ps1+(0.05+0.06) 平时管道系统如有渗漏等到加压情况，控制稳压水泵不断补水稳压，在 Ps1、Ps2（启动、停止）反覆运行一旦有火情，管道系统大量缺水，造成Ps1 压力下降（Ps1→Ps2）,降至 P2 时，发出报警信号，立即启动消防泵（手动或自动启动由设计人确定），消防泵启动后，稳压泵自动停止，直至消防泵停止运转手动恢复恒压无塔供水设备的控制功能。

四四、、恒恒压压无无塔塔供供水水设设备备有有关关设设计计技技术术条条件件1、气压水罐工作压力： 0.6MPa、1.0MPa、1.6MPa 2、气压水罐的消防储水容积大于： 150L、300L、450L 3、气压水罐的稳压水容积大于50L 4、气压水罐的缓冲水容积压差为0.02~0.03MPa,稳压水容积压差为 0.05~0.06MPa 5、工作压力比： a b 值为 0.6~40℃. 五五、、P1 的的计计算算：：P1 指消防给水系统 最不利点消火栓或自动喷水头所需的消防压力，是恒压无塔供水设备运行的最低工作压力，是选用 恒压无塔供水设备 应掌握的基础数据 1、恒压无塔供水设备设在底层从水池吸水时，消火栓系统计算公式： P1=H1+H2+H3+H4（mH2O）; H1—自水池最低水位至最不利点消火栓的几何高度（mH2O）; H2—管道系统的沿程和局部压力损失之和（ mH2O）; H3—水龙带及消火栓本身的压力损失（ mH2O）; H4—水枪喷身充实水柱长度所需压力（ mH2O）; 2、恒压无塔供水设备设在高位水箱间从不箱自灌吸水，且最不利点消火栓低于恒压无塔供水设备 时，消火栓系统计算公式 P1=H3+H4（mH2O） 3、恒压无塔供水设备 设在底层从水池吸水时，自动喷水灭火系统计算公式： P1=∑H+Ho+Hr+Z（mH2O） ∑H—自动喷水管道至最不利点喷头的沿程和局部压力损失之和（mH2O）； HO—最不利点喷头的工作压力（ mH2O） Hr—报警阀的局部水头损失（ mH2O） Z—最不利点喷头与水池最低水位（或供水干管）之间的几何高度（mH2O） 4、恒压无塔供水设备 设在高位水箱间从水箱自灌吸水，且最不利点喷头低于设备时，自动喷水系统计算公式： P1=∑H+Ho+Hr+Z（mH2O） 5、当气压水罐与水泵分别设置在其它场所时，则P1 应另行计算。

六六、、恒恒压压无无塔塔供供水水设设备备 分分类类根据恒压无塔供水设备设置位置分：上置式（用I 表示）和下置式（用 II 表示）； 根据气压罐设置方式分：立式（用L 表示）和卧式（用 W 表示）； 根据恒恒压压无无塔塔供水设备所供消防给水系统分：消火栓给水系（用X 表示） 自动喷水灭火系统（用 Z 表示） 消火栓及自动喷水消防给水合用系统（用XZ 表示） 十、恒压无塔供水设备型号标记 示例：①ZW（L）—I—X—10—0.16 ②ZW（W）—II—X—C 七七、、相关控制功能实现相关控制功能实现 为了防止运行时由于压力变送器不可预见的故障造成 PLC 的 PID 运算调节失实，从而 造成管网压力失恒引发失压或爆管的严重事故我们分别在 1#和 2#变频泵后输水管上安装 压力变送器，可以同时测到出厂输水管线上的压力；在 PLC 程序上对压力信号进行了相应 的处理，在程序中设置选择软开关，调度人员可以在 RSView 上将其中一台压力变送器的值 设定为“控制反馈值”，另一台压力变送器的值则设为“参考反馈值”对 1#压力和 2#压力 值进行比较，相差 0.1Mpa 时，判断为，其中一只压力变送器出现故障，变频器控制转换为 远程直接手动调频控制（通过 RSView 设置运行）。

压力变送器正常工作时，“控制反馈值” 经过平均滤波处理后，分别比较压力报警上限和下限值，如果超出控制范围，变频器控制 转换为远程直接手动调频控制，否则“控制反馈值”作为 PID 调节的参数 PV 同时为了在就地手动控制实现在控制现场对变频泵进行开停控制和运行数据监视我 们在变频泵工作现场安装了 A-B 公司的 PanelView 图形工作终端，该工作终端提供图形交 互界面和触摸输入方式，以从站的方式与 PLC 进行通信，进行数据和控制命令的交换，提 供就地监控操作的通道。