热水采暖系统中补水控制的改造

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1、热水采暖系统中补水控制的改造胡立如山东省兖矿集团北宿煤矿摘要：介绍了用变频器和可编程控制器改造补水控制的方法，调试步骤及安装调试注意事项，可为一般供水工程提供参考。关键词：变频器可编程控制器　PID　补水改造AlterationofWater-supplyControlinWarmSystemforHotWaterHuLiruAbstract:Thearticleintroducedtousethefrequencyconversionmachinetorepairthemethodofthewatercont

2、rolwiththeprogrammablelogiccontrollerreformation,adjustingtotryastep,installingtoadjusttotryaregulation,canprovideareferenceforthegeneralwatersupplyworks.Keywords：frequencytransducers　PLCPID　supplywaterareformation　　在热水循环采暖系统中，由于管路、阀门有泄漏及正常的排污，会造成水的损耗，引起管网压力

3、下降，为了保持管网压力，使系统正常循环，补水泵就是必不可少的设备。我单位原来补水控制用的是传统的继电器接触器控制系统，用电接点压力表控制继电器，压力低时启动补水泵，压力高时停止补水泵。此种控制有很多缺点，首先是压力不稳，因水泵是间断补水，整个管网的压力就在设定的高压力和低压力之间反复波动；其次是水泵的频繁启动，对管路和水泵等设备造成了冲击，不但使水泵的密封件很快泄漏，轴承寿命缩短，还容易引起单向止回阀门失灵，使补水倒流；第三是电接点压力表易损坏，因压力不稳，仪表震动及上下限触点频繁接通、断开，使触点粘连或接触不

4、良，造成控制失效，引起管网压力超高和过低，给安全运行带来隐患。第四是控制功能简单，两台补水泵只能有一台受压力控制，当采暖初期或者运行时失水过多，需要向管网大量补水时，都要手动启动另一台泵，当压力升高时，还要手动停止，使用很不方便。签于上述原因，于2004年对补水控制进行了改造，增加了可编程控制器（PLC）、变频器、比例积分微分控制器（PID）和压力变送器。PLC体积小、重量轻、安装方便、易编程，可以实现复杂的控制功能，在此就用其完成了两台泵的5种组合控制（1号2号工频；1号变频2号工频；1号变频1号自动投入；2

5、号变频1号工频；2号变频1号自动投入）。变频调速具有调速范围宽，平滑性高，机械特性硬的优点，是异步电动机最合理的调速方法。采用变频调速后，实现了软起动、软停机，对电机和水泵的冲击都大大减小，而且由于水泵基本上是在额定转速以下运行，更能使设备寿命大幅延长。同时水泵运行的振动和噪音也明显降低。PID控制器和压力变送器、变频器配合，可以实现精确的控制，使压力保持恒定。补水控制改造后，经过一年多的运行，使用效果良好，整个系统实现了全自动运行，基本上不用人工干预。在采暖初期，将转换开关打到一台变频一台自动投入位置，可以快

6、速补水，达到设定压力时，工频泵自动停止。在检修水泵时，只要将转换开关切换至一台变频一台工频位置，并将工频断路器断开，就可以从容检修。需要调整压力时，在PID上调节非常方便直观，实际运行时，偏差不超过0·01MPa，非常稳定。而水泵也在节能状态下运行，实际频率在21~25Hz之间变化，用机械式钳形电流表测进线电流，几乎固定在3A。改用6266型数字钳形电流表测变频器进线电流，只有2A（电机额定电流为8·4A），节能效果显著，完全达到了预期的目的。1控制原理系统连接如图1所示（所有图中线号都是元件端子实际编号）压力

7、变送器将管网压力信号转换为4~20mA直流电流信号，送入PID控制器,和给定信号比较,经过P(比例)、I（积分）、D（微分）运算，同样输出4~20mA电流信号，送到变频器频率设定端子，控制变频器输出频率，即改变了水泵转速，调节了补水量，使管网压力保持恒定。图1系统连接图同时，PID控制器还输出一个高压力开关信号和低压力开关信号，送入PLC，作为另一台工频泵自动投入或退出的条件之一。PLC除了接受PID输出的高低压开关信号，还要接受变频器输出的高、低频率检测信号；变频器停止信号；及方式转换开关输入信号和启动、停止

8、信号，按照设定的程序，控制两台泵的工作组合方式和变频器的启动、停止。所以，两台泵的工变频转换、组合工作方式及启动、停止是受PLC控制，而水泵的调速则是一个闭环的自动控制系统，不受PLC控制。2部件选用压力变送器选用济南光华仪表厂生产的仪表，型号为YTS-2M，量程为0~1MPa，对应输出4~20mA直流信号。此仪表体积小、重量轻、安装方便，而且外壳上有一液晶显示屏，可以显示压力值。不足