2.三电气管制原理图解决

无负压变频给水设备零碎装备次要采纳变频调速器、可编程管制器（PLC）和PID调节器等器件组成。消防水泵不需要调速，有火警信号时，由PLC管制直接发起消防水泵即可，这里从略。下面次要先容1#和2#生活留存水泵无负压变频给水设备零碎管制局部的解决。其电气主回路图如图2所示。图中变频器VF的作用是完成电机的无级调速，从而使管网水压间断变迁。1M~2M为生活留存给水泵电机，KM1~KM4为电机起停，彼此切换的更改接触器。压力设定在PID回路调节器出路行，或许为零碎供给称心用户需要的水压冀望值。其完成方法递次是将压力设定信号（经由面板设定）和压力回响反映信号（传感器信号）送入PID回路调节器，由PID回路调节器在其内部进背运算后，输出给变频器1个转速调节信号（4～20mA）。畸形工作时，生活留存给水泵1台工作，1台备用。并由PLC管制完成定时轮换。当给水装备末尾工作时，先起动工作泵，管网水压抵达设定值时，变频器的输出频率则拘泥在1定的数值上。而当用水量添加，管网水压高涨时，传感器将这1信号送入PID回路调节器，PID回路调节器增大输出信号，使变频器的输出频率回升，水泵的转速进步，水压回升。假定用水量添加很多，使变频器的输出频率抵达最大值，仍不能使管网水压抵达设定值时，PLC就发出管制信号，将方才运行的水泵切换为工频状态，用变频器起动备用泵。由PLC管制两台泵同时工作，1台变频运行，1台工频运行。反之，当用水量削减，变频器的输出频率抵达最小值时，PLC则发出信号，停备用泵。

a）微软视窗技术在供水领域的成功应用

无负压变频给水设备供水视窗系统是由资深专家参与设计、编程的供水专用软件。是微软视窗技术在

无负压变频给水设备供水领域的首次应用，具有以下特点：

1、采用嵌入式结构，由中央控制器（CPU）、内存储器、外存储器、触摸式显示屏组成，

是一台真正意义上的工业级的计算机。

2、独立工作，随时启停，不影响设备的正常运行。

3、可通过强大的在线编程平台，非常灵活的满足不同客户的特殊要求。

b）硬件——工业级认证，坚如寻乌

无负压变频给水设备供水视窗系统采用的硬件结构，是经过严格的工业级认证的产品，有以下特点

1防护等级高，可以做到IP65（IP介绍附后），基本适应于任何工业和民用环境下工

作，而一般的按钮开关的防护等级为IP40，据统计采用视窗系统后故障率可减少60%

左右。

2使用寿命长：供水视窗通电状态下的使用寿命为十万小时，而一般情况下，供水视

窗处于关闭状态，很少使用，所以在20年的设备寿命周期内，无需考虑更换和维修

问题。

3坚固耐用，精密可靠：一般的按钮开关的最大开关次数为10,000次，供水视窗的触摸

次数可在1,000,000次以上。触摸精度在2毫米以内。

c）全球化的多媒体软件系统

无负压变频给水设备供水视窗标志着供水软件的新标准：——将企业级性能和可靠性与空前的简单使用结合起来。面向全球用户：供水视窗具有全世界多语言支持，可以在24种语言中选择。使用向导功能：不必是专家，任何人都可以在简单的提示下，迅速准确地操作设备，犹如在电脑游戏中使用一件武器或打开一扇门。

*可在全球任何位置操作：可在全球的任何角落，通过计算机网络，远程监视和控制设备的运行。

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无负压变频给水设备介绍

我厂在变频恒压供水设备基础上开发了无负压变频给水设备，该设备充分利用自来水管网的原有压力能源，在同样供水需求的情况下，可以选用功率相对较小的水泵及控制设备，同时在夜间小流量用水的情况下利用自来水水压直接供水而无需起动水泵。相比较于传统的带水池的供水设备可节约大量的电能运行成本及投资成本。

传统的供水设备厂家采用气压式供水，利用密封罐体，使局部增压达到供水目的，其工作过程是水泵启动，将水通过止回阀注入罐体，从而使罐体内压力增大，当压力达到所设定压力上限时，压力自动控制器自动关闭水泵，使水泵停止运行。由于供水罐体内压力高于供水管网压力，所以能自动降压供水，当压力减小到设定压力下限时，自动控制水泵启动，自动向供水罐内注水，如此往复，圣博凯斯无负压变频给水设备在原有的气压式供水的基础上大胆创新，融合世界上先进的变频技术，PID调节技术，改传统的气压式供水为无负压变频给水设备。取代原先必须有的气压罐。并且对水泵采用变频调速，根据用水量的变化来调节水泵的转速，不仅可以节省大量的能源，而且降低了水泵运行躁声，廷长了水泵的使用寿命。

无负压变频给水设备选型依据

选择一套无负压变频给水设备的基本依据是设计的供水流量和供水压力（水的扬程），另外还需考虑到用途的流量变化类型。

连续型：一天内很少有流量为零的时候，或本身管网的正常泄漏就保持有一定的流量，例如，大型宾馆，饭店工矿企业的加压系统等。

间歇型：用水低谷时间较长且流量很小或为零，例：小型办公楼、写字楼、商住楼、各类住宅，及生产用水等

同时还应考虑在供水的某一段时间内流量的变化，以及不同季节流量的变化、不同地区用水的不同等多方面的因素。

消防无负压变频给水设备以及喷淋无负压变频给水设备一般应选择气压式无负压变频给水设备，因其长期处于系统保压状态，无流量的变化，气压式无负压变频给水设备可以应付一般的管内的泄漏，并增加一台小流量的副泵，平时就无需启动主泵，节省能源。

生活无负压变频给水设备选择变频无负压变频给水设备或气压式无负压变频给水设备都可，两者各有优点。

圣博凯斯公司无负压变频给水设备产品概述

长期以来，城镇市政管网供水压力都是以满足普通低层建筑供水来设定其水厂供水压力，因此，城镇多数建筑都必须采用无负压变频给水设备方式满足建筑物的供水需求。

我国城镇二次加压供水方式经历了从“蓄水池+加压泵+水塔供水方式”、“蓄水池+加压泵+高位水箱供水方式”、“蓄水池+加压泵+气压罐供水方式”和“蓄水池或蓄水箱+无负压变频给水设备方式”四个发展阶段，目前已进入“无负压变频给水设备供水方式”新时期。

目前，在国内城镇二次供水领域，除“蓄水池+加压泵+水塔供水方式”以基本绝迹外，其它三种二次加压供水方式都有使用，但以“蓄水池或蓄水箱+变频调速加压机组供水方式”为主，而管网叠压无负压供水方式则刚刚起步，正在逐步取代其他供水方式而成为城镇二次加压供水系统的主流。

除“无负压变频给水设备方式”外，其它四种供水方式有一个共同特征，就是二次加压供水系统中都有蓄水池或蓄水箱。为了便于叙述，本文以下内容中将其统称为蓄水池式供水方式。在此类供水方式中，工作时先将市政管网的有压水泄放入水池中，再由加压设备从水池中抽水加压送入用户用水管网。虽然上述供水方式能够满足用水的压力需求，但存在着难以解决的水源二次污染和能源浪费问题。随着社会的发展，能源供应日趋紧张，建立节能型社会的呼声日渐高涨;另一方面，居民生活水平持续提高，对饮用水水质的要求也不断提高;此外，水靖安短缺已威胁到城镇居民的饮水问题，水价不断提高;城镇建设用土地日渐紧张，土地价格不断攀升。由于上述原因及原有供水方式自身的不足，目前供水方式存在的问题也越来越突出，已经不能满足社会生活的需要。社会对节能、节水、卫生、安全、无污染的新型供水方式的要求越来越迫切。在此背景下，无负压变频给水设备供水方式应运而生。

变频控制原理

用变频调速来实现恒压供水，与用调节阀门来实现恒压供水相比，节能效果十分显著（可根据具体情况计算出来）。其优点是：

起动平衡，起动电流可限制在额定电流以内，从而避免了起动时对电网的冲击;由于泵的平均转速降低了，从而可前郭尔罗斯泵和阀门等的使用寿命;可以消除起动和停机时的水锤效应;

无负压变频给水设备变频控制原理

用变频调速来实现恒压供水，与用调节阀门来实现恒压供水相比，节能效果十分显着（可根据具体情况计算出来）。无负压变频给水设备优点是：

1、无负压变频给水设备起动平衡，起动电流可限制在额定电流以内，从而避免了起动时对电网的冲击;

2、无负压变频给水设备由于泵的平均转速降低了，从而可前郭尔罗斯泵和阀门等的使用寿命;

3、无负压变频给水设备可以消除起动和停机时的水锤效应;

一般地说，当由一台变频器控制一台电动机时，只需使变频器的配用电动机容量与实际电动机容量相符即可。当一台变频器同时控制两台电动机时，原则上变频器的配用电动机容量应等于两台电动机的容量之和。但如在高峰负载时的用水量比两台水泵全速供水量相差很多时，可考虑适当减小变频器的容量，但应注意留有足够的容量。

无负压变频给水设备因为变频器的转速管制信号是由PID回路调节器给出的，以是对PLC来讲，不需要有模拟量输出接口和模拟量输出接口。削减了连线和附加装备，高涨了给水装备的成本，添加了整套装备的可靠性。因为采纳的PID回路调节器或许安设在管制柜的面板上，且PID回路调节器或许进行量纲的变动，于是或许进行供水压力的直接设定，直观可靠。因为PID调节器内部自带了优化算法，以是水压的调节无比平滑圆滑，拘泥。当接到火灾信号时，PLC管制消防泵发起，管网由低压转到低压，每单元的入户管道的紧张封锁阀在压力上限值时封锁，将生活留存管路断开;火灾信号撤除时，零碎积极恢复至恒压供水状态。为了保证水压回响反映信号值的精确，可对该信号设置滤波时间常数。

1、人机界面，触摸式操作方式，可以随时开停机，不影响设备的正常运行。

2、监控显示功能：以中文显示以下设备信息

1）设备整体的工作状态：当前时间、运行状态、自动或手动状态、故障提示、出口压力值、巡检倒记时。

2）水泵工作状态：工频或变频、自动或手动

3）变频器的主要运行数据：变频器的电流、电压、频率、温度、故障代码以及故障代码所对应的中文解释：

4）当前故障及原因分析：发生了什么故障以及故障可能的原因。

5）可保留和显示历史压力数据、历史故障。

6）设备详细使用说明。随机配备详细使用说明，可随时在线浏览，既需即用，方便快捷。

7）设备维修及日常维护说明。详细的在线指导，实用、方便。

圣博凯斯公司无负压变频给水设备产品概述

长期以来，城镇市政管网供水压力都是以满足普通低层建筑供水来设定其水厂供水压力，因此，城镇多数建筑都必须采用无负压变频给水设备方式满足建筑物的供水需求。

我国城镇二次加压供水方式经历了从“蓄水池+加压泵+水塔供水方式”、“蓄水池+加压泵+高位水箱供水方式”、“蓄水池+加压泵+气压罐供水方式”和“蓄水池或蓄水箱+无负压变频给水设备方式”四个发展阶段，目前已进入“无负压变频给水设备供水方式”新时期。

目前，在国内城镇二次供水领域，除“蓄水池+加压泵+水塔供水方式”以基本绝迹外，其它三种二次加压供水方式都有使用，但以“蓄水池或蓄水箱+变频调速加压机组供水方式”为主，而管网叠压无负压供水方式则刚刚起步，正在逐步取代其他供水方式而成为城镇二次加压供水系统的主流。

除“无负压变频给水设备方式”外，其它四种供水方式有一个共同特征，就是二次加压供水系统中都有蓄水池或蓄水箱。为了便于叙述，本文以下内容中将其统称为蓄水池式供水方式。在此类供水方式中，工作时先将市政管网的有压水泄放入水池中，再由加压设备从水池中抽水加压送入用户用水管网。虽然上述供水方式能够满足用水的压力需求，但存在着难以解决的水源二次污染和能源浪费问题。随着社会的发展，能源供应日趋紧张，建立节能型社会的呼声日渐高涨;另一方面，居民生活水平持续提高，对饮用水水质的要求也不断提高;此外，水靖安短缺已威胁到城镇居民的饮水问题，水价不断提高;城镇建设用土地日渐紧张，土地价格不断攀升。由于上述原因及原有供水方式自身的不足，目前供水方式存在的问题也越来越突出，已经不能满足社会生活的需要。社会对节能、节水、卫生、安全、无污染的新型供水方式的要求越来越迫切。在此背景下，无负压变频给水设备供水方式应运而生。

变频无负压变频给水设备的优点：可以无负压变频给水设备并且恒压值在一定范围内可调整恒压精度一般小于0.02MPa，变频调速是一种高效节能降耗的方法与通常的气压无负压变频给水设备相比平均节能20%，此外，变频启动的冲击电流小以及泵的盍冲击也小，在低速运转时噪声小。

气压式无负压变频给水设备的优点：造价相对低廉，控制系统的技术简单，服务方便，维修简易。

一般地说，当由一台变频器控制一台电动机时，只需使变频器的配用电动机容量与实际电动机容量相符即可。当一台变频器同时控制两台电动机时，原则上变频器的配用电动机容量应等于两台电动机的容量之和。但如在高峰负载时的用水量比两台水泵全速供水量相差很多时，可考虑适当减小变频器的容量，但应注意留有足够的容量。

虽然水泵在低速运行时，电动机的工作电流较小。但是，当用户的用水量变化频繁时，电动机将处于频繁的升、降速状态，而升、降速的电流可略超过电动机的额定电流，导致电动机过热。因此，电动机的热保护是必需的。对于这种由于频繁地升、降速而积累起来的温升，变频器内的电子热保护功能是难以起到保护作用的，所以应采用热继电器来进行电动机的热保护。

一、无负压变频给水设备管网供水能力和取水流量的限定

1.1无负压变频给水设备管网能力的限制条件

为了限制无负压变频给水设备超过管网能力取水而使管网压力下降，一些城市在“试用”、“准用”或“技术要求”等文件中，提出了各种限制条件，例如：

无负压变频给水设备:市政管网管径为300mm时吸水管管径不大于100mm（管径限制）。

无负压变频给水设备:直接加压设备吸水管流速大于1.5m/S（流速限制）。

无负压变频给水设备:单套设备的额定供水量不得大于32m3/d（装机容量限制）。

无负压变频给水设备:供水小区总建筑面积大得大于20万?（建筑面积限制）。

无负压变频给水设备:利用管网压力不得大于0.12MPa（取水管路压降限制）。

无负压变频给水设备:水泵吸入口压力低于0.2MPa时自动停泵（水泵吸水口压力限制）。

无负压变频给水设备:管网压力应大于或等于0.22MPa（管网压力限制）。

无负压变频给水设备:使用该设备对自来水管网串接处产生的压降应小于0.01～0.02MPa（管网压降限制）。

无负压变频给水设备:市政供水管网口径应大于或等于DN300，楼前供水干管管径应大于DN150（管网管径限制）。

诸多的限制条件体现了管网方面对直接供水技术应用的谨慎态度和对直接装泵抽水的重重顾虑，这是可以理解的。但限制条件的保守、繁复?相互矛盾?缺乏依据或难以计算和预测时，会使设计者无法下手设计，设备投入使用前，用户无法明确得知该设备是否会被违规禁用，或在有条件使用者无法实施，显然不利于该项技术的推广应用。

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