变频恒压供水控制系统集成设计分析

变频恒压供水控制系统集成设计分析

梁英杰

广东鹤山北控水务有限公司 江门鹤山 529700

摘要：针对二次供水系统地点分散而造成管理困难的情况，变频恒压供水控制系统的集成设计是十分必要的。基于此，本文就变频恒压供水控制系统集成设计概述出发，简要阐述变频恒压供水控制系统集成设计配置，重点分析变频恒压供水系统集成设计，包括程序流程设计、自动泵体设计、画面组成设计，以供参考。

关键词：变频恒压；供水控制系统；集成设计

引言：二次供水过程中应用变频恒压供水控制系统是相关领域科研的最新成就，与以往的供水设备相比较而言采取变频恒压供水控制系统的设备具有安全可靠、智能程度高、拓展能力强等优势。上述设备的建设工作比较复杂，进而完成系统的集成化设计比较关键。

一、变频恒压供水控制系统集成设计概述

现阶段，由变频器和编程控制器共同构成的水压恒定供水处理系统逐渐得到各地区的大面积使用。变频恒压供水控制系统的集成化设计就是针对每台供水设备所处于运行状态的水泵，进行相对而言比较独立的数字化集成控制设备配置，促使各个水泵内部的控制设备通过总控技术完成设备之间的联系、管理以及协调工作。与此同时，完成集成设计之后相关水厂设备管理人员能够凭借计算机完成人机对话，从而完成被数字化集成管理系统所覆盖水泵机组的参数管理，进一步保证系统能够持续且稳定的完成供水工作^[1]。

二、变频恒压供水控制系统集成设计配置

为更好地落实对供水系统的集成化设计，完成数字化变频恒压供水设备配置水泵的过程中需要选择综合性质比较好的特定式离心水泵。结合规范标准每台工作状态下的水泵每小时流水量不应大于三十立方米，当系统所设置的供水流量保持在每小时三十立方米左右时就需要配备一台运转正常的泵机；当系统设置的供水流量超过每小时三十立方米时就需要根据实际情况选择相应的泵机数量，但是需要注意的是数量不应该超过五台。各个设置都应配备一台能够满足所有设备供水能力的备用装置，当水厂的供水性能发生变化需增加小型装置辅助运行，尽量避免出现设备整体的运行能耗被降低。

变频恒压供水控制系统中的每台水泵都需要配置相应的专用变频控制器。其中控制变频的恒定电压需与水泵的电机额定电压保持在一个标准范围内，控制变频器的定量电流输出值和水泵机组的最大电流值需相符合。在落实数字化集成设计的基础上需对变频恒压设备进行控制，流量相对而言比较小的水泵就需要按照其本身电机的功率选择所需的变频控制设备。恒压供水控制系统的实际使用过程中，虽然主要的工作泵功率和辅助泵的功率不同，但整个系统中的变频控制逻辑还是相符合的，不同设备之间能够在CAN通讯总线的帮助下完成联动。

三、变频恒压供水控制系统集成设计分析

（一）程序流程设计

进行供水控制系统集成设计的过程中需要根据方案内容（如图1）完成相关工作，控制系统的集成设计需要由图1中的四个模块完成。不同模块负责不同的工作内容，其中负责人机监控的平台需要完成整个系统的实时控制；恒压系统需要监管水压的变化情况；无线化开关接收远程控制信号；自备井水系统和无线模块之间形成相互协作的后者控制前者的运行状态。

图1 变频恒压供水控制系统集成设计

为更好地完成控制系统的数字集成化设计还需完成主要程序的自动化设计流程，实际运行期间主要涵盖恒压供水系统运作的五项内容。第一，处于自动运行状态期间发生水位逐渐下降的情况，低水位处理模式需要根据无线处理技术完成自备井水的启动，以便于恒压供水的相关设备处于稳定运行的状态。第二，处于自动运行状态期间发生水位超出规定标准的情况，需要及时将进水阀关闭，避免因水位过高而造成的供水事故。第三，处于自动运行期间发生变频恒压发生故障的情况时，需要相关工作人员对设备进行调整，促使系统尽快恢复自动运行的状态。第四，处于自动运行状态期间发生工频或者低频的情况，应在频率即将达到上线的情况下进行增加水泵的处理方式，使整个系统恢复自动运作的状态。第五，自动运行状态下发生工频或者低频的情况且供水压力即将到达上限时，应该通过减少水泵的方式完成系统处理，保障整个系统重新保持稳定且自动运行的状态。

（二）自动泵体设计

变频恒压供水控制期间对集成化管理的核心内容就是泵体的运行设计，需要结合所需要的压力情况及各个管道之间的压力返回情况，才能完成水泵运行频率的设定，其中涉及到的水泵泵体切换条件就是其中的频率变化。数字化集成变频恒压控制供水设备中的每一台水泵泵体，都需要结合独立的控制器才可完成使用。各个运行能力不同的水泵都要通过相互之间的CAN总线控制完成实际通讯，其中涉及到的共享系统还需要根据信息和参数的情况完成传递。自动化泵体的实际工作过程中，存在主要泵和从属泵的差别，为更好地提升系统运行可靠性，需要为供水系统配置两套传感装置，一只需要安装在主要泵变频信号控制端子；另一只需要安装在从属泵的变频信号控制端子上。通常情况下，变频器的限定频率为20Hz，当频率值比较低时，压力将比平常更加稳定，相关变频设备可以进入休眠状态；若频率数值高于变频值时，则需要进行条件切换，进而落实水泵实际应用数据的更改。

（三）画面组成设计

恒压供水控制系统的数字集成化设计理念中涉及到的组态画面需要使用MCGS软件，该软件能够快速形成构造且完成信息化设备的系统监控。与此同时，能够根据控制系统给出的相关质量参考完成控制界面的随意切换。结合该软件的工具性能完成数据和流程的可视化交流，这样系统就能够实时显示当前管道中存在的压力情况、各个电机的运行状态、设备的基础运行频率等等，同时在软件的基础上能够手动控制各部分水泵机组和供水阀门的运行情况。通过对现场数据的集成化处理后，以多元化的方式向工作人员提供设备的运行状态及数据变化情况，其中水位的显示能够反映出系统的水位信息，技术人员在电子触摸设备上完成控制命令的设定和数据检测，就能够开展对整个系统的动态监控和泵组运行情况管理。此时，MCGS将模拟运行状态随即对组态进行模式测试，以便于技术人员对组态的后期调整和测试。进行变频恒压供水控制系统集成设计的过程中，应尽量采取循序渐进的方式。同时，开展相关工作期间需尽量满足广大用户用水的需求并节约水资源，最大限度降低设备运行故障^[2]。

结论：综上所述，变频恒压供水控制系统的集成设计理念在我国得到了很好的推广和应用。恒压变频控制技术为我国供水设备的节能自动化运行拓展了空间，随着科技的发展，当前更加先进的数字化集成设计得到飞速发展，一方面，进一步提升了二次供水设施的可靠性，另一方面，实现了泵组的精准控制，一定程度上为用户带来了更好的体验。

参考文献：

[1]刘珺蕙,王鹏.变频调速在恒压供水系统中的应用[J].湖北农机化,2020,No.249(12):158-159.

[2]周润,吕慧.变频器的调速自动化在泵站恒压供水系统中的应用和改造[J].湖北农机化,2020,No.243(06):164-165.