压力变送器应用于楼宇恒压供水系统

   随着社会的发展，城市的高层建筑越来越多，由市政水管网所提供的水压一般满足不了高层建筑给水的要求。高层建筑的供水系统一旦不能正常工作，必将给人们的工作和生活带来麻烦，甚至造成巨大损失。因此一套安全、可靠、高质量的恒压供水系统对楼宇非常重要。

1、变频恒压供水系统的组成

   变频恒压供水系统主要由变频器、PLC、压力变送器和终端水泵机组组成，形成一个完整的闭环调节系统。

恒压供水控制系统控制流程图

   (l) 执行机构：执行机构是由一组水泵组成，包括一台变频泵和两台工频泵，变频泵通过变频器发出控制信号对电机转速进行调整，使水量稳定在可控范围内；工频泵只有启停功能，当用户用水量很大时（变频泵已经达到额定功率，但仍无法满足用户需求），工频泵开始投入工作。 

   (2) 信号检测机构：在系统运行时，需要检测相关信号来及时调整执行机构的工作状态，此时就需要检测管网水压信号、水池水位信号和报警信号。管网水压信号检测的是用户管网的水压值，他是整个系统的主要反馈信号。由于终端检测得到的是模拟信号，需要经过A/D转换。为了提高系统的可靠性，还需对供水的上下限压力进行检测，电接点压力表就能很好的完成这一任务，检测结果通过数字量传给PLC进行检测；水池水位信号是检测水源的充足性。当信号有效时，控制系统会自动检测并对系统实施保护控制，以防止水泵空抽而损坏电机和水泵。液位传感器通常安装于水池中；报警信号是当工作组机构运行有错误时输出信号，系统进行相应的开关控制以此保护整个系统。 

   (3) 控制机构：控制系统包括PLC、变频器和电控设备，一般整体安装于控制柜中。PLC是变频恒压供水控制系统的最核心部件。PLC直接处理系统中传来的各方数据，如压力信号、液位信号、报警信号等，对收集的数据和设定数据进行比较，再做出相应的控制操作；变频器是PLC的执行单元，PLC送来的控制信号作用于变频器，变频器通过改变调速泵的运行频率，完成对调速泵的转速控制。

恒压供水控制系统框图

2、变频恒压供水系统控制流程

   (l) 系统通电，按照接收到有效的自控系统启动信号后，首先变频器会启动变频泵M1，根据比较压力变送器测得的用户管网实际压力和设定压力的偏差来调节变频器的输出频率，控制Ml的转速。当输出水压达到设定值，用水量与供水量达到相对平衡时，转速会稳定在某一转速值，这期间Ml将处于调速运行的稳定工作状态。 

   (2) 当用水量增加导致管网水压减小时，压力变送器反馈的水压信号会减小，偏差变大，PLC的输出信号变大，变频器的将增大输出频率，从而使水泵的转速增大，供水量增大，最终水泵的转速将相对稳定在一个转速值。反之，当用水量减少使管网水压增大时，通过与前面相反的压力闭环调节，减小水泵的转速直至稳定在另一个新的稳定值。 

   (3) 当用水量持续增加，水泵机组的工作频率已达到50Hz，实际水压仍未达到实际设定压力值，并且增加水泵的条件也已经满足(在下节有详细阐述)时，在处于变频循环式的工作模式下，系统的PLC自动控制水泵，使M2进行变速运行，同时变频泵M1转换为工频泵运行，系统仍然处于闭环调节状态，直至管网水压与供给水压趋于平衡。当用水量持续增加，同时增加水泵的条件也已经满足，将会重复上面的转换行为，并将指定工频泵M3进入工频运行状态。如果供水量持续增加，变频器的输出频率也已经达到频率的最高上限50Hz，但压力却仍没有达到初始设定值时，控制系统的终端就会传送警报信号，主机发出水压超限报警，此时供水系统已经达到设计的最大负荷。 

   (4) 当用水量开始下降，管网水压开始升高，变频器输出的频率也已降至下限，管网的实际水压仍高于设定压力值，并满足减少水泵机组的条件时，系统将会关掉工频泵M2，恢复对水压的闭环调节，使压力重新达到设定值。当用水量继续下降，并且满足减少水泵的条件时，将继续发生如上转换，将另一台工频泵M3关掉。

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