变频控制柜使用说明

上海申银泵业制造有限公司PAGEPAGE12上海申银泵业制造有限公司自动变频控制设备上海申银泵业制造有限公司目录TOC\t"样式1,1,样式2,2"\c"图表"一、概述 2二、设备特点、适用范围 31、功能与优点 32、适用范围 3三、设备主要技术指标及使用条件 41、主要技术指标 42、设备使用条件 4四、设备型号说明 4五、设备主要构成及工作原理 5六、变频恒压供水设备的安装接线 71、控制柜外型 72、控制柜规格 73、禁止事项 74、控制柜端子接线图 85、控制设备电气安装接线要求 9七、设备的调试与使用 101、设备的调试 102、控制柜操作说明 103、控制柜不同型号的差别 104、使用与维护………………..11八、故障原因及对策 11一、概述SBLW系列变频恒压供水自动控制设备系运用当今最先进的交流变频调速和微电脑控制技术，将变频调速器与电机水泵组合而成的新一代机电一体化高科技节能供水设备。一般给水管网中的水压（自来水厂的一次供水压力）已很难满足用户的用水需求，除建筑低层可由市政管网直接供水外，其余高层用户均须“增”压供水。无论是水塔、高位水箱，还是气压罐，都必须由水泵以高出用户实际所需水压的压力进行“提升”，从而造成能源的浪费。水箱式供水的用户管网水压较稳定，具有一定的贮水能力。但水箱（或水塔）的存在，增加了建筑物结构的承重和建筑造价，同时造成了水质的二次污染，且最高层不利水点水压不能满足用户需要。气压式供水其实是把高位水箱移到了地面。它虽可减少污染，并一定程度上消除“水锤”现象和管网中的噪音，但气压罐的有效容积有限，水泵电机启停十分频繁，管网压力波动较大；气压罐为钢制压力容器，还需使用胶囊隔膜或补气装置，运营费用高，潜在费用较高。变频调速恒压供水设备以管网水压(或用户用水流量)为设定参数，通过微机控制变频器的输出频率从而自动调节水泵电机的转速，实现管网水压的闭环调节(PID),使供水系统自动恒稳于设定的压力值：即用水量增加时，频率提高，水泵转速加快，水泵供水量相应增大；用水量减少时，频率降低，水泵转速减慢，水泵供水量亦相应减小。这样就保证了整个管网满足了用户对水压(与用户设定的压力一致)和水量(随用水量变化而变化)的要求，同时达到了提高供水品质和高效节能的目的“用多少水，供多少水”；采用该设备不需建造高位水箱、水塔，无水质的二次污染，是一种理想的现代化建筑供水设备。新型的变频恒压供水与传统的水箱式和气压罐式供水方式相比，不论是设备的投资额，运行的经济性，还是系统的稳定性、可靠性、节能效果、自动化程度等方面都具有无法比拟的优势。这些优越性引起了几乎所有供水设备厂家的高度重视，争相开发、生产这一新技术产品。最近几年，随着交流变频调速技术的成熟、普及和应用，变频恒压供水系统以其技术先进，得到了飞快的发展。目前该产品正向着高可靠性、全数字化、多品种系列化的方向发展。追求高度智能化、系列标准化是未来供水设备适应城镇建设成片开发、网络供水调试和整体规划要求的必然趋势。二、设备特点、适用范围1、功能与优点1．作为高新科技产品，普通变频恒压供水系统具有以下主要特点：①核心控制部件采用具有国际领先水平的微处理机和大功率晶体管，功能强大，使用寿命长。字PID调节，键盘操作，数字显示，全自动运行无人值守。用工业可编程序控制器进行编程控制。性能优越，控制方式灵活，抗干扰能力强，工作稳定可靠。无损耗水泵电机转速调节，实现供水量从零至最大之间的无级调节，使系统始终工作在最佳节能状态，“用多少水，供多少水”。大功率水泵电机均可由变频器实现软启动，对电网和管网无冲击，大大延长水泵、电机、管网及其它控制设备的使用寿命。多台水泵可循环交替运行，均衡了各台泵的平均工作时间，避免了水泵锈蚀。系统运行噪音小，压力稳定，控制精度高。设备综合保护功能齐全，通常有短路、过流、过载、水源缺水保护等。如果用户要求有其它特殊功能，如保护功能：过压、欠压、缺相、三相不平衡等，需有文本操作显示或人机对话功能等集监控于一体的上位机通讯功能等，均可按客户要求可靠运作。⑨手动、自动控制功能设置，可保证设备的安全连续运行。⑩备体积小，节省空间，安装便捷。2．BW管网叠压（无负压）变频给水设备具有以下特点：无需修建蓄水池或水箱，也不需设置大型气压罐，节省了一大笔投资，而且由于能充分利用了自来水管网一次供水压力，加压泵选型可以减小，设备投资减少。设备直接与自来水管网串接，在自来水厂一次供水管网压力的基础上叠加所需的压力，差多少，补多少。能充分利用管网的余压；用水低峰期，设备甚至不需运行，节能效果显著，与传统给水设备相比，节能达30%-90%。供水量不足时不会停止供水。目前市场上绝大部分管网叠压（无负压）给水设备在城市供水量不足时，都会由于缺水保护而停机。所以往往在用水高峰期时水泵要么启停频繁，要么干脆停机，严重影响正常连续供水。我公司研制的新一代管网叠压（无负压）给水设备采取先进的计算机模糊控制原理，在供水量不足时仍可保证正常供水。停电不会停止供水。由于设备有一条公共供水管路与用户管网直接相通，在停电时加压泵虽停止工作，但自来水厂一次供水压力仍可维持供水。管理维护简便。管网叠压供水设备为微机全自动控制变频调速运行，停设备自动停机，来电自动开机，完善的故障检测、诊断技术和报警提醒使的设备的管理维护异常简便；由于不会产生污染，因而无需麻烦的清洗工作。2、适用范围各类自来水厂及其二次转压泵站的恒压供水；城乡居民小区的生活、消防供水；高层建筑生活、消防分区或集中供水；工矿企业、机关、学校的生产、生活及消防供水；宾馆冷热水供应、采暖稳压；空调循环冷却水恒温恒压，工业锅炉恒温恒压供水；农业、园林自动喷灌；音乐喷泉的自动控制等。三、设备主要技术指标及使用条件1、主要技术指标供水流量范围:0～5000m3/h；供水扬程范围:0～300m供水压力范围:0～3MPa；压力调节精度:≤±0.01MPa；控制电机功率:0.37～315kW。2、设备使用条件电源电压波动：≤±10%周围环境温度:-10℃--+40℃空气相对湿度:20%--90%绝对海拨高度：≤1000m无导电尘埃及能腐蚀金属和破坏绝缘的气体的场所无爆炸危险的场所无剧烈震动和倾斜度≤5度的场所有防雨防震设备和无水蒸汽的场所四、设备型号说明说明：控制方式选项：S—生活控制； Q—排污控制； K—空调控制；X—消防控制； 工频旁路选项：J—星三角启动； R—软启动； Z—自藕降压启动；不写—直接启动；附加功能选项：H—双电源； I—触摸屏功能； 五、设备构成及工作原理变频恒压自动供水成套设备主要由：供水主泵组、稳压泵组（可选件）、稳压气压罐（可选件）、变频恒压供水控制柜、压力传感器、蓄水池缺水保护水位控制器、管阀配件等组成。SBLW系列变频控制柜采用原装进口变频作为核心控制部件，控制技术先进（PID闭环调节、模糊控制、高可靠工业控制微机），自动化程度高，质量可靠，使用寿命长，节能效果好，维护简便。普通变频恒压供水自动控制系统工作原理如下：系统正常运行时，压力传感器对管网水压进行采样，并将压力信号转换为电信号，然后将信号送至PID调节器，与用户设置的压力值进行运算和比较，将结果转换为频率调节信号和水泵启动信号分别送至变频器和可编程控制器（PLC）；变频器根据频率调节信号调整水泵电机的电源频率，从而调整水泵的转速；可编程控制器根椐水泵启动台数信号控制水泵工况。通过对水泵的启动和停止的台数和其中变频泵的转速的调节，使供水泵组“提升”的水量与管网不停变化的用水量保持一致，使管网水压恒稳于用户预置值。达到“变量恒压供水”的目的。控制系统主要由变频器、可编程控制器、PID调节器、外围保护及操作执行电路、管网压力传感器、地面蓄水池液位控制器等构成。管网叠压（无负压）变频给水设备工作原理如下：设备初次运行时，先根据当地自来水管网进水压力最低限值设定为压力保护值，稳流补偿罐内空气通过真空抑制制装置直至完全排出，设备通电置于自动工作状态。微机控制系统实时检测自来水管网进水压力与与用户管网供水压力。用水低蜂时，当自来水管网供水量足、供水压力完全满足用户管网压力要求，微机控制系统控制水泵进入睡眠状态或有稳压系统进入稳压、保压状态，用户的用水均从设备旁通管直接供给用户。用水高峰时，当自来水管网供水量足、压力不足时，微机控制系统根据水泵进水口的自来水进水压力和用户所需用水量，变频软启动水泵，实行叠加增压，差多少，补多少，即充分利用自来水管网原有压力，又确保用户所需压力恒定。当自来水管网供水压力下降到事先设定的保护压力值时，微机控制系统通过限压保护装置，保证自来水管网供水压力不再下降、底层直供水用户管网压力不破坏，加压用户的水量又能够满足。当自来水管网供水量不足、压力又不足时，微机控制系统通过真空抑制装置和稳流补偿罐，及时调整水泵转速，确保设备不对自来水管网产生负压，又能充分保证用户正常供水。当系统停电时，恢复自来水管网自然供水；来电时，自动唤醒。当自来水管网停水，稳流补偿罐内水位下降到最低水位时，系统自动停机；来电时，恢复正常运行。管网叠压（无负压）变频给水设备工作流程图：六、变频恒压供水设备的安装接线1、控制柜外型2、控制柜规格通常用户如果没有特殊要求，将按我公司标准规格进行生产。有特殊要求时请注明柜壳尺寸、颜色、IP等级等相关要求。注：※为了便于设备散热、维护、检修的方便，控制柜周围应预留一定空间，参考下列尺寸，如下图左所示。※控制柜均应安装于槽钢底座或混凝土基础上，基础应预留电缆沟，便于敷设电缆；应备有专用接地装置。如下图右所示。3、禁止事项严禁拆开已通电的变频器。必须切断电源，待充电指示灯熄灭后，才能接触变频器内部，否则会严重伤害人身。不要试图将任何电容器连接于变频器的输出端。因电容器将产生过大的高次谐波电流，变频器会过热而受损。变频柜的接地，不要使用外壳或侧板上的螺栓，要连接于专用的接地端子。不能在变频器端子之间或对控制电路端子用兆欧表进行测试，此项测试须由专业技术人员进行。不正确的耐压实验可能会损毁变频器。4、控制柜端子接线图说明：液位开关固定在水池内部合适的位置，安装尺寸参考下图。周围不能有其它物体，以免影响液位开关动作，造成控制失灵。加在液位开关上的是24V以下安全电压信号。压力传感器接线端子上的“2”接远传压力表满量程对应的变阻器低阻值端，“3”接远传压力表内变阻器的动端，“1”接远传压力表变阻器零压力值对应的变阻器低阻值端。接线端子上的“10”为直流24V正极，“11”为直流24V负极。4.接线端子上的“8”为反馈电流4-20mA输入端，“9”为接地端。5、控制设备电气安装接线要求安装前应检查控制柜负载能力与水泵电机功率是否相符。严禁超载使用控制柜！压力传感器（远传压力表）必须安装在供水主管上，必须在干管和压力表之间加装缓冲弯管和控制阀，压力表应安装在机械震动小、及水压波动平稳处；控制柜在安装接线之前，必须检查并加固各线路连接端子螺栓；控制柜的接线应由熟练技术人员完成；控制柜内接线端子有强、弱电之分，接线时应对照相关手册和附给客户或贴在控制柜类的图纸操作；对于电网与控制柜间及控制柜和电机间的电缆，都必须严格按照低压电气设备安装规程连接。电力线和信号线（如压力传感器的屏蔽线）必须分开布线，若穿钢管敷设，钢管必须接地；控制柜的电源为三相五线制：三相线，一零线，一地线；液位传感信号线宜选用三芯橡皮电缆线，以保证其绝缘性能；压力传感信号线必须采用三芯屏蔽线，以防止外部干扰；控制柜必须接地良好；水泵的安装请参照相应水泵安装说明书。注：空调变频也可以用温度变送器和热电阻控制。七、设备的调试与使用1、设备的调试水泵、控制柜和所有管阀配件都安装完毕后，请对照相关安装说明书仔细检查。待核实后，即可对控制柜进行调试。详细参阅本手册及相关样本、使用说明；认真检查接线是否正确，特别是变频器的输入输出线。将蓄水池和水泵注满水，检查水泵及管路有无泄漏。对照水泵电机的额定电流调整好控制柜内热继电器的整定电流。先将控制柜主令功能开关旋到“手动”，然后接通控制柜电源，手动启动各台水泵，检查各台水泵的转向和运转状况。一切正常后，将转换开关旋到“自动”，使控制柜处于自动运行状态。2、控制柜操作说明（1）手动操作：转换开关1SAC置于“手动”状态，此时水泵只可手动工频工作。合上电源，则控制柜电源指示灯亮，按1#泵“起动”按钮，1#水泵电机开始运行，“1#泵工频”指示灯亮。按1#泵“停止”按钮，1#水泵电机停止工作，“1#泵工频”指示灯灭。当控制柜面板的转换开关置于“手动”位置时，供水设备的电机启停只能通过控制柜面板上的“启动/停止”按钮进行手动控制。同时，指示灯显示只有“工频指示灯”有效。2#~……#水泵工作情况类同。此时控制柜不能进行自动操作控制。（2）自动操作(由PLC控制)：转换开关1SAC置于“自动”状态，1#、2#、3#……#水泵的自动允许旋钮开关旋到“开”的位置。只有当1#水泵的自动允许旋钮开关处于“开”状态，1#水泵才可参与工作（变频或工频）。其它水泵工作情况类同。在通常情况下,只要保证水泵进口有水，系统将根据远传压力表反馈的压力情况由水泵变频或工频工作，自动稳定在设定压力，维持管网压力。A、自动加/减泵功能合上电源，则控制柜电源指示灯亮，在水池不缺水的情况下，经过几秒钟延时，1#水泵电机自动变频起动运行。在1#水泵（稳压泵）供水满足不了外界用水的情况下，系统自动加泵，自动把1#水泵转化为工频运行，延时自动变频起动2#水泵。当有不止一台在运行（即：有多台水泵运行）时，且水泵的供水量大于用户用水量时，系统自动减泵，且减泵的原则是“先起先停”，即：先工作的水泵应先被停泵。经过这样持续地动态调节，直到系统供水压力达到一定平衡。B、故障切换功能当1#水泵变频运行信号点亮时，延时1秒检测1#泵反馈信号，如果没有信号，则切断1#水泵变频运行信号的输出，自动切换到下一台处于停止状态的水泵，同时发出报警信号，故障灯点亮。故障排除后，按控制柜面板上的“故障复位”按钮(一个脉冲信号)即可解除记忆的故障信号，故障灯熄灭。2#~……#水泵变频工作情况类同。C、旋钮切换功能当1#水泵变频运行信号接通时，将1#水泵的自动允许旋钮开关旋到“关”的位置，此时关断1#水泵变频运行信号，自动切换到下一台处于停止状态的水泵。2#~……#水泵变频工作情况类同。D、定时自动轮换功能当1#水泵变频运行信号接通、而另外几台水泵均处于停止状态时，经过一定时间（在PLC内部设定24小时）会自动切换到下一台水泵2#，使其变频运行，此时必须两台以上水泵的自动允许旋钮开关处于“开”状态。2#~……#水泵变频工作情况类同。E、缺水保护功能水池水源的充足与否，将直接影响到系统水泵的起、停。当水池缺水时，缺水中间继电器断开，系统将自动停止水泵的运行（工频和变频）。F、故障指示功能当各水泵发生故障（如过载等）时，系统自动停止PLC中相应水泵的输出,切断该电机的电源，终止电机运行，并对故障作出相应的指示。G、人机对话功能（可选）采用人机界面或上位机把相应的控制、监测等相关功能通过通讯和操作软件，以人机对话的方式方便快捷直观形象的表现出来。3、控制柜不同型号的差别除了上述的启动方式和控制类型等存在差别外，还有控制方式的差别。上面第二项操作说明是针对有PLC的一控多的情况，还有7.5KW以下的一控二或一控一不一样，通常它们不带PLC，采取当一只泵满足不了的情况直接加工频、两只泵又多出系统