一、引言

大型給排水系統(tǒng)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活中等有著廣泛的應(yīng)用，這些大型給排水系統(tǒng)往往不是由一臺(tái)水泵組成，而是由多臺(tái)水泵組成的，如何實(shí)現(xiàn)這些多泵控制的大型給排水系統(tǒng)的節(jié)能降耗，本方案介紹了一種基于四方SIA-100多泵恒壓供水控制單元的多泵恒壓供水控制系統(tǒng)。

二、多泵恒壓供水控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

多泵恒壓供水控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，由多臺(tái)泵（電機(jī)泵組）、壓力傳感器、恒壓供水控制單元、變頻器等組成。壓力傳感器將隨時(shí)檢測(cè)到管道中壓力的變化，并將檢測(cè)到的模擬信號(hào)送入恒壓供水控制單元，該供水控制單元與設(shè)定的壓力比較判斷后，控制變頻器自動(dòng)調(diào)節(jié)某臺(tái)水泵的轉(zhuǎn)速和多臺(tái)水泵的投入和退出，使管網(wǎng)保持在恒定的設(shè)定壓力值，滿足用戶的要求，使整個(gè)系統(tǒng)始終保持在高效節(jié)能的最佳狀態(tài)。若用水量很小時(shí)，經(jīng)恒壓供水控制單元分析確認(rèn)后自動(dòng)停止主供水系統(tǒng)運(yùn)行，啟動(dòng)休眠泵，以維持管網(wǎng)壓力和少量用水，當(dāng)用水量達(dá)到休眠泵不能維持設(shè)定的壓力時(shí)，主供水系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)，休眠泵停止運(yùn)行，從而提高了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，并獲得明顯的節(jié)電效果。

圖1 多泵恒壓供水控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

三、四方恒壓供水控制系統(tǒng)方案介紹

采用四方多泵恒壓供水控制單元搭配E380變頻器及實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的恒壓供水控制。系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前管網(wǎng)壓力與設(shè)定壓力的差值，調(diào)整當(dāng)前變頻泵的運(yùn)行頻率，若仍然不能達(dá)到設(shè)定壓力，則自動(dòng)增減供水泵的數(shù)量并進(jìn)行工變頻切換。系統(tǒng)各水泵可定時(shí)輪換使用，使每個(gè)水泵的利用率均等，增加系統(tǒng)可靠性。

四方多泵恒壓供水控制單元應(yīng)用簡(jiǎn)單，功能強(qiáng)大，最多可以實(shí)現(xiàn)6~8臺(tái)泵的控制，根據(jù)供水系統(tǒng)的配置情況可以實(shí)現(xiàn)多泵循環(huán)變頻和一主多輔恒壓供水方式，具有定時(shí)輪換控制、定時(shí)供水控制、缺水停機(jī)控制、每天可設(shè)定6段壓力控制（工作日和雙休日可分別設(shè)置）、休眠功能、斷電后重新上電自啟動(dòng)功能及RS485接口實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。

1.供水方式一：多泵循環(huán)變頻恒壓供水

多泵循環(huán)變頻工作控制方式適用于各泵容量相同（休眠泵除外）的供水場(chǎng)合，工作時(shí)為一臺(tái)變頻器依次控制每臺(tái)水泵實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)及轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)供水恒壓。圖2供水系統(tǒng)中定義M1、M2為變頻泵，M3為休眠泵，上電工作時(shí)，先接通KM1接觸器，啟動(dòng)M1泵變頻工作，當(dāng)M1泵運(yùn)行頻率達(dá)到50HZ時(shí)，經(jīng)延長(zhǎng)一定的時(shí)間（狀態(tài)切換判斷時(shí)間0.1~5.0Sec之內(nèi)設(shè)定），如果反饋壓力仍然達(dá)不到給定壓力值，則將KM1斷開(kāi)，接通KM2，將M1泵由變頻狀態(tài)轉(zhuǎn)換為工頻工作狀態(tài)，經(jīng)延長(zhǎng)一定的時(shí)間（電磁接觸器互鎖延遲時(shí)間0.1~5.0Sec之內(nèi)設(shè)定），接通KM3，啟動(dòng)M2泵進(jìn)行變頻工作。當(dāng)系統(tǒng)超壓時(shí)，M2泵運(yùn)行在下限頻率時(shí)，經(jīng)延遲一定的時(shí)間，系統(tǒng)仍然超壓，將KM2斷開(kāi)，切斷M1泵工頻（工頻泵投入多時(shí)，系統(tǒng)先切斷運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)的泵），由M2泵進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)保持系統(tǒng)的壓力穩(wěn)定。運(yùn)行過(guò)程同前，恒壓供水控制單元可以控制8臺(tái)水泵的循環(huán)變頻。當(dāng)系統(tǒng)只有一臺(tái)變頻主泵工作，且運(yùn)行達(dá)下限頻率，反饋壓力達(dá)到休眠壓力值，認(rèn)為系統(tǒng)不缺水或用水量很小，關(guān)閉變頻泵，接通休眠泵。當(dāng)反饋壓力小于休眠壓力值，則關(guān)閉休眠泵，重新啟動(dòng)變頻泵。

圖2 供水方式一配線圖

2. 供水方式二：一主多輔恒壓供水

供水方式二適用于一臺(tái)泵容量較大，其余泵容量較小的供水場(chǎng)合，容量較大的一臺(tái)作為主泵，由變頻器驅(qū)動(dòng)，容量較小的泵作為輔助泵，直接工頻啟動(dòng)，所有泵不必進(jìn)行變頻和工頻之間的切換；加泵時(shí)，工頻啟動(dòng)一臺(tái)停止時(shí)間最長(zhǎng)的輔助泵運(yùn)行；減泵時(shí)，停止一臺(tái)運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的輔助泵。恒壓供水控制單元可設(shè)置1臺(tái)變頻泵、7臺(tái)輔助泵或休眠泵。圖3供水系統(tǒng)中定義定義M1為變頻泵，M2、M3為輔助泵，M4為休眠泵。當(dāng)M1工作頻率達(dá)到50HZ后，經(jīng)延遲一定的時(shí)間（電磁接觸器互鎖延遲時(shí)間0.1~5.0Sec之內(nèi)設(shè)定），如果反饋壓力仍然達(dá)不到給定壓力值，則接通KM2直接啟動(dòng)M2輔助泵投入運(yùn)行，當(dāng)M1工作頻率再次達(dá)到50HZ后，經(jīng)延遲一定的時(shí)間，如果反饋壓力仍然達(dá)不到給定壓力值，則接通KM3啟動(dòng)M3輔助泵投入運(yùn)行。如果系統(tǒng)超壓，則先關(guān)閉M2輔助泵，再關(guān)閉M3輔助泵，當(dāng)系統(tǒng)只有M1變頻泵工作，且運(yùn)行在頻率下限，反饋壓力達(dá)到休眠壓力值，認(rèn)為系統(tǒng)不缺水或用水量很小，關(guān)閉M1變頻泵，接通休M4休眠泵。當(dāng)反饋壓力小于休眠壓力值，則關(guān)閉休眠泵，重新啟動(dòng)變頻泵，以此循環(huán)運(yùn)行。

圖3供水方式二電氣圖

四、方案特點(diǎn)

1、供水模式可選擇多泵循環(huán)變頻方式或一主多輔方式；

2、 定時(shí)輪換控制，保證每臺(tái)泵能得到均等的運(yùn)行機(jī)會(huì) 和時(shí)間，防止泵的銹死；

3、 定時(shí)供水控制及不同時(shí)段運(yùn)行壓力可靈活設(shè)定，適用于工廠用水等場(chǎng)合；

4、 休眠功能可保證最大程度的節(jié)能；  

5、 具有缺水、過(guò)載等保護(hù)功能及上電自啟動(dòng)功能

五、小結(jié)

基于四方恒壓供水控制單元的多泵恒壓供水控制系統(tǒng)應(yīng)用簡(jiǎn)單，功能強(qiáng)大，節(jié)能效果顯著，只需通過(guò)簡(jiǎn)單的參數(shù)設(shè)置和外圍電路設(shè)計(jì)，便可滿足不同供水控制系統(tǒng)的高效節(jié)能要求，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中具有很高的推廣價(jià)值。