变频恒压供水循环软起动控制系统的设计与调试
李焦明（南京化工职业技术学院，江苏南京2100481
摘要：详细介绍了一种基于多泵控制器的变频恒压供水循环软起动控制系统的结构、工作原理、设计与调试方法，对提高变频恒压供水控制系统应用水平有较好的指导和借鉴作用。
关键词：变频器；恒压供水；多泵控制器
中图分类号：TM921. 51文献标识码：A文章编号：1673-6540( 20091 11-0052-05)
l 系统结构
变频恒压供水系统结构如图1所示，包括水箱l，在水箱l内设有两台水泵2和6，其特征在于，所述水泵分别与止回阀3和7连接，水泵通过连接管8与水龙头5连通；连接管8上设有远传压力表4；同时水泵分别与由变频器控制的三相交流异步电动机连接；变频器及远传压力表还与控制器连接。
由变频器控制的给水泵将水箱中的水送人用水管道，管网L装设的远传压力表随时检测压力的变化，并将检测到的模拟信号送A恒压供水系统与给定压力比较、处理。当水龙头开大（用水量大），管网压力降低时，变频器立即将频率提高，变频泵转速加快，管网巾压力随即升高。当一台变频泵达到****频率仍无法满足给定压力时，恒压供水系统自动将这台变频泵变为工频运行，起动一台泵变频运行。当水龙头开小（用水量较少），系统会降低变频泵的转速，当降至某一特定值时，会将工频泵停下。为了避免工频泵长时问不运转，恒压供水系统在一定的时间间隔内自动转换工频泵与变频泵的工作角色。
本装置使用的两台水泵为上海立馨电泵厂温岭泽国分厂生产的JCB-22型三相电泵，流量22 L/min，扬程3 3 m，额定功率125 W，额定电压380 V，额定频率50 Hz，额定电流0 33 A，额定转速2 760 r/min.E级绝缘，连续工作制。两台水泵同时运行的扬程也只有6.6 m，而理论上0. l MPa的压力可获得10 m扬程，因此管道的****压力不会超过0. 1 MPa。所以选用电阻远传压力表****量程为0 .l MPa ,YT2150×O l MPa，精度等级1.6级，连接螺纹M20×1.5。水箱是在超市买的4号滑轮整理箱，容量为50 L，规格为535 x 382×380 mm，材质为聚丙烯(PP)。水管采用的内径φ为I0 mm。在两台水泵出水处分别安装1个止回阀（能够自动阻止水倒流的阀门）。
装置的控制对象是水泵，因此应选用额定输出电流大于0. 33 A（水泵电机额定电流）的风机、水泵类号用型变频器。该类变频器种类繁多，但小功率不多。为了降低成本，选用国产品牌欧瑞传动电气有限公司生产的F1500-P系列的风机、泵类专用型变频器，该系列变频器最小规格为适配电机功率0. 75 kW，而0.75 kW与l 5 kW变频器价格相差无几，因此最终选用了适配电机功率为1.5 kW、额定输入电压为380 V（三相）、额定输出电流为4A的Fl500-P0015T3B（塑壳壁挂）变频器。
供水系统是一个非线性、大惯性的系统，当压力波动较大时，需要加快响应，应采用模糊控制；当压力范围较小时，应用PID控制来保持静态精度，这些都可以通过可编程逻辑控制器( PLC)编程来实现。但PILC价格较贵，因此选用了FPC多泵控制器：该控制器具有以下功能：(1)具有压力测量值防抖动补偿控制功能；(2)参数调整和设定具有密码锁定及保护功能；(3)采用人工智能模糊控制算法，设定参数少，控制精度高，内带看门狗电路，采用数字滤波及多项抗干扰措施，防止软件跑飞；(4)可接无源远传压力表．有源电压及电流型压力变送器；(5)具有压力传感器零点和满度补偿功能；(6)具有缺水自动检测保护功能和外部输入停机保护功能；(7)具有小流量水泵睡眠控制功能；(8)具有手操器功能，可手动调节输出电压来控制变频器的频率；(9)具有定时换泵功能等。
2 系统工作原理
变频恒压供水装置1作原理如图2所示。正常时，合上电源QF1、QF2后，控制电源指示灯HL1亮。断开停机信号输入开关SAl，使DI2与CM2断开，多泵控制器通过其FWD、CMl端子对变频器进行起停控制，通过D/A、CM2端子对变频器进行转速控制。
设定控制器参数P03 =6，为两泵循环软起动控制模式。在该工作模式下，系统定义B1、B2为两台泵变频工作端子，C1、C2为两台泵-频工作端子。系统上电工作时，先接通Bl，起动1泵变频工作.当水龙头开较小（用水量较少）时，变频器只需对1 泵进行变频调节，保持系统 |
