CN104563212A - 一种基于pi调节的变频恒压补水控制系统 - Google Patents

一种基于pi调节的变频恒压补水控制系统 Download PDF

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杨存华
朱明�
陆志良
周建东
赵炆
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Shanghai Dazhong Xiangyuan Power Supply Co Ltd
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B7/00—Water main or service pipe systems
    • E03B7/07—Arrangement of devices, e.g. filters, flow controls, measuring devices, siphons, valves, in the pipe systems
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B11/00—Arrangements or adaptations of tanks for water supply
    • E03B11/10—Arrangements or adaptations of tanks for water supply for public or like main water supply

Abstract

本发明涉及一种基于PI调节的变频恒压补水控制系统，该系统包括数显表(4)、变频器、补水泵(1)、压力变送器(3)、水箱(6)、补水管道及膨胀罐(7)，所述的水箱(6)通过补水管道连接至现场管道(2)，补水管道上沿水箱(6)至现场管道(2)依次设有补水泵(1)、数显表(4)、膨胀罐(7)及压力变送器(3)。与现有技术相比，本发明采用变频器、压力变送器(3)、数显表(4)等来自动控制补水泵(1)的工作频率，有利于延长补水泵(1)的使用寿命，减少补水泵(1)维护保养工作量及费用，节能高效，具有很好的应用前景。

Description

一种基于PI调节的变频恒压补水控制系统
技术领域
本发明涉及一种补水控制系统，尤其是涉及一种基于PI调节的变频恒压补水控制系统。
背景技术
在集中供热供冷系统中，合理的压力分布是管网正常运行的关键。自大众厂区集中供热供冷网络投入运行以来，采用过手动控制阀的开关，利用电接点压力表控制补水泵的开启或关闭等多种补水方式，这些方式在小区域内的管路中可以满足要求，但随着厂区的面积不断扩大，管路的增加，这些方式就不能满足工业要求，从控制角度看，这些方式不能更平滑更及时地解决管路中压力不均的问题。从节能降耗角度看，它们需要浪费大量的人力成本，还增加了设备维护保养的费用。如利用电接点压力表控制补水泵来补水，管路中会经常有压力波动，经常需要补水，需要补水泵很频繁的起停，相应的接触器、中间继电器、电接点压力表也不断的动作，使得元器件的使用寿命大大降低，故障率也会增加，维修保养的工作量也大大增加，不仅如此，还存在致命的隐患，当电接点压力表损坏，或者接触器烧坏，都导致补水泵一直运行或者失控，管路中压力急剧上升，会导致管路上的其他电气设备损坏。如今变频调速技术已经发展成熟，可以运用变频调速来控制补水泵的运行。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于PI调节的变频恒压补水控制系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于PI调节的变频恒压补水控制系统，该系统包括数显表、变频器、补水泵、压力变送器、水箱、补水管道及膨胀罐，所述的水箱通过补水管道连接至现场管道，补水管道上沿水箱至现场管道依次设有补水泵、数显表、膨胀罐及压力变送器，工作时，在数显表上设置压力值，压力变送器实时对现场管道中的水压进行检测，将检测信号传递至数显表，数显表将检测结果反馈至变频器，并通过变频器控制补水泵电机的转速，以调节现场管道中的水压，实现变频恒压补水控制。
所述的补水泵的电机频率达到50Hz时，补水泵切换至工频运行，所述的变频器停止工作。
所述的数显表还设有上限报警压力值和下限报警压力值，所述的上限报警压力值和下限报警压力值的数值差不大于0.2MPa。
所述的水箱和补水泵之间、补水泵和数显表之间、压力变送器和现场管道之间均设有截止阀。
本发明所述变频恒压补水控制系统是基于PI调节的闭环控制系统，数显表用于设置压力值，压力变送器实时对现场管道中的水压进行检测，将检测压力值与数显表进行对比，并将检测结果反馈至变频器，通过变频器控制补水泵电机的转速，以调节现场管道中的水压，实现变频恒压补水控制。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1、采用了变频器、压力变送器、数显表等来自动控制补水泵，不需要人工手动来调节阀及补水泵的的开启或关闭，节约人员劳动成本；
2、采用变频器变频调试技术控制补水泵，更加节能高效；
3、当管路中压力需求不高时，变频器会使补水泵长期处于低频运行，可以大大缩减补水泵的启停次数，从而延长补水泵的使用寿命，减少补水泵维护保养工作量及费用；
4、压力数显表可以更直观的观测当前管路中的压力及所设置的压力值，不需再仔细读取电接点压力表上的数值，大大提高工效；
5、变频器上设置保护程序，即当频率达到50Hz时，切换至工频运行，变频器不工作，能够增加变频器的使用寿命，使得补水控制更科学。
附图说明
图1为本发明一种基于PI调节的变频恒压补水控制系统的现场示意图；
图中标记说明：
1-补水泵、2-现场管道、3-压力变送器、4-数显表、5-截止阀、6-水箱、7-膨胀罐。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1所示，一种基于PI调节的变频恒压补水控制系统，该系统包括数显表4、变频器、补水泵1、压力变送器3、水箱6、补水管道及膨胀罐7，所述的水箱6通过补水管道连接至现场管道2，补水管道上沿水箱6至现场管道2依次设有补水泵1、数显表4、膨胀罐7及压力变送器3。
所述变频恒压补水控制系统是基于PI调节的闭环控制系统，数显表4用于设置压力值，压力变送器3实时对现场管道2中的水压进行检测，将检测压力值与数显表4进行对比，并将检测结果反馈至变频器，通过变频器控制补水泵1电机的转速，以调节现场管道2中的水压，实现变频恒压补水控制。所述的补水泵1的电机频率达到50Hz时，补水泵1切换至工频运行，所述的变频器停止工作。所述的数显表4还设有上限报警压力值和下限报警压力值，所述的上限报警压力值和下限报警压力值的数值差不大于0.2MPa。
工作时，首先在数显表4上设定压力SV值为2.5公斤即0.25MPa；打开截止阀5，现场管道2中的水进入补水支段管路，此时会有部分水进入膨胀罐7气囊内，密封在罐内的氮气被压缩，气体受到压缩后体积变小压力升高，直到膨胀罐7内气体压力与水的压力达到一致时停止进水；同时，压力变送器3将检测到的水压信号传递给数显表4，并显示当前管路中的压力PV值为0.1MPa，PI调节中的偏差值为SV-PV＞0，故变频器启动，控制补水泵1运行；当偏差值为0时，即SV＝PV，管路处于恒压状态，变频器输出频率为35Hz左右。将SV值设成0.35MPa时，SV-PV＞0，变频器继续运行，补水泵1的频率渐渐达到50Hz时(SV＝PV达到恒压状态)，补水泵1切换为工频运行，变频器停止工作。在上述补水调节过程中，膨胀罐7起到水压升高进水，水压降低将水挤出补进管道的辅助作用。

Claims (4)

1.一种基于PI调节的变频恒压补水控制系统，其特征在于，该系统包括数显表(4)、变频器、补水泵(1)、压力变送器(3)、水箱(6)、补水管道及膨胀罐(7)，所述的水箱(6)通过补水管道连接至现场管道(2)，补水管道上沿水箱(6)至现场管道(2)依次设有补水泵(1)、数显表(4)、膨胀罐(7)及压力变送器(3)，工作时，在数显表(4)上设置压力值，压力变送器(3)实时对现场管道(2)中的水压进行检测，将检测信号传递至数显表(4)，数显表(4)将检测结果反馈至变频器，并通过变频器控制补水泵(1)电机的转速，以调节现场管道(2)中的水压，实现变频恒压补水控制。
2.根据权利要求1所述的一种基于PI调节的变频恒压补水控制系统，其特征在于，所述的补水泵(1)的电机频率达到50Hz时，补水泵(1)切换至工频运行，所述的变频器停止工作。
3.根据权利要求1所述的一种基于PI调节的变频恒压补水控制系统，其特征在于，所述的数显表(4)还设有上限报警压力值和下限报警压力值，所述的上限报警压力值和下限报警压力值的数值差不大于0.2MPa。
4.根据权利要求1所述的一种基于PI调节的变频恒压补水控制系统，其特征在于，所述的水箱(6)和补水泵(1)之间、补水泵(1)和数显表(4)之间、压力变送器(3)和现场管道(2)之间均设有截止阀(5)。
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