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浅述高层楼宇恒压供水控制系统特点和现状


高层楼宇恒压供水变频器控制系统具有运行稳定可靠,占地面积小,节电节水,自动化程度高,操作控制方便等特点,这对于楼宇节能降耗、提高经济效益和保障设备安全、稳定运行具有现实意义。通过分析恒压供水控制系统的原理,系统的组成结构及不同的控制方案,设计出更切合实际需要的恒压供水控制系统。通过研究和比较,本论文采用变频器和PLC实现恒压供水,对系统的硬件设计进行了详细的介绍,然后用数字PID对系统中的恒压控制进行设计。恒压供水控制系统的基本控制策略是:采用电动机调速装置与可编程控制器(PLC)构成控制系统,完成供水压力的恒定控制,使管网流量变化达到稳定供水压力的目的。系统设定的给水压力值与反馈的总管压力实际值进行比较,其差值输入PLC运算处理后,发出控制指令,控制电动机的转速,从而达到给水总管压力稳定在设定的压力值上。 该系统能够对供水过程进行自动控制,能够有效地降低能耗,保证了供水系统维持在最佳运行状况,提高了生产管理水平。系统可靠性高、经济性强。
高层楼宇恒压供水控制系统的发展得益于变频调速技术的发展。随着科学技术的不断发展,恒压供水变频器控制系统中的变频器作为执行机构,在供水量大小需求不同时,为了保证管网压力恒定,在管网终端配备压力控制器和压力传感器,从而实现对压力的闭环控制。在初期,由于国外生产的变频器的功能主要局限在频率控制、正反转控制、升降速控制、起制动控制、变压变频比控制及其它保护功能。从早期的相关资料显示情况来看,国外的恒压供水系统在设计之初都只采用了一台变频器带一台水泵机组的方式,因此投资成本较高,不利于系统的大规模使用和发展。直至1968年,丹佛斯公司(丹麦)发明并首家生产了面向多台设备的变频器之后,变频技术的历史性革新发展及变频恒压供水控制系统体现出来的稳定性、可靠性、自动化程度高等优点以及显著的节能效果才被大家发现和认可。之后国外生产变频器的厂家开始推出能够同时服务于多台工作机组的变频器。像ABB集团(瑞士)推出了HVAC恒压供水基板,有“变频泵固定方式”,“变频泵循环方式”双模式。但这也体现出了这类产品的先天不足,这类设备虽说微化了电路结构,降低了设备投入,但其输出接口仍缺乏灵活性,系统的动态性能和稳定性能依然不高,与别的设备之间难以形成有效的数据通信,而且限制了带负载的容量。因此,在实际使用时其范围依然受到诸多的限制。 
目前国内有不少公司在做变频恒压供水控制系统的工程,但主要设备如变频器,仍大多采用国外品牌。从系统的动态性、稳定性、抗干扰性以及开放性等多方面的综合技术指标来看,系统依然存在很多缺陷,还远远没能达到用户的要求。因此,有待于厂家进一步研究改善变频恒压供水控制系统的性能,使其能被更好的应用于生活、生产实践当中,给用户提供更方便,更简单的服务。 
即使目前变频调速还存在诸多短处,恒压供水变频器依然是目前优于以往任何一种调速方式(如调压调速、串级调速、变极调速等)的控制系统,变频调速已成为当今世界上一项性能最好、效益最高、应用最广、最有发展前途的电机调速技术。以变频器为核心结合PLC组成的控制系统也具有诸多特点,如:高可靠性、强抗干扰能力、组合灵活、编程简单、维修方便和低成本低能耗等。
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