KQK500-600控制柜标准说明书2008-11-10.doc

WFY系列管网叠压供水设备及KQF系列复合水源供水设备

目录

一、设备简介 2

二、设备工作原理 3

三、使用调试步骤 5

四、注意事项 6

五、文本显示器的操作说明…………………………………………………………6

六、压力传感器的使用说明 ……………………………………………………10

用户文件
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警告 在安装和调试设备之前，请您务必仔细阅读本使用说明书
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说明
本说明手册仅适用于WFY（KQK500系列）和KQF（KQK600系列）两种电控柜的安装与调试！

联系地址
如果您在阅读本说明书时有什么疑问或遇到任何问题，请根据本说明书封面提供的地址，与上海凯泉泵业集团供水事业部四分厂技术四室联系。
一、设备简介
为充分满足各类客户的不同需求，上海凯泉供水事业部共设计了四大系列共四千多种规格的自动供水设备。在控制功能上分为二大类：间歇性供水和连续性供水。间歇性供水由于带有气压罐，设备能够实现自动停机，故适应于间歇性供水的场合，即可以满足供水的适时性，又可以最大限度的节能。连续性供水设备由于不带有气压罐，所以不能够自动停机，用水量较小时采用变频器低频节能运行，保证系统始终满足用户设定压力，一般适用供水系统流量较大的用户。
WFY、KQF两种新型智能供水设备，是在原KQG供水设备的基础上采用通用控制系统开发而来，所谓通用即不依赖变频器的特有功能（可换用任意厂商的变频器）。其设计完全符合中华人民共和国城镇建设行业标准《管网叠压供水设备》（CJ/T 254-2007）和中国工程建设标准化协会标准《管网叠压供水技术规程》(CECS 221:2007)的相关要求；该设备能够充分利用自来水管网原有压力，达到节能、环保、卫生等目的，故又称为管网叠压供水设备，早期商品名为无负压（无吸程）给水设备。
该设备可以根据客户的具体需要选用稳流罐、真空抑制器、水箱、水泵机组、各类阀门、控制柜、隔膜气压罐、仪表组件等相关部件组合而成。隔膜罐出厂时预充气压力约为水泵额定扬程的40%-60％。系统基本结构示意图如下（针对具体的客户要求系统结构可能与下图所示有些出入，以具体设计为准）：

WFY-W型管网叠压供水设备

KQF-B型复合水源供水设备
二、设备工作原理
WFY和KQF两种供水设备，是基于变频泵的连续调节与工频泵的分级调节相结合来实现全流量范围的恒压供水。控制原理图如下所示：

WFY及KQF控制原理图
1、 操作方式：
手动操作: 每台泵均可由控制柜面板上各泵的开关手动起停。全变频型，可以手动调速。
自动操作：经由压力传感器反馈信号控制，根据供水的实际需要自动增减泵。并可根据自来水压力自动切换水源（KQF）或起停机。
远程控制：（可选，有用户下订单时确定）由远程无源触点控制泵的起停，同时输出各泵的运行状态。
2、 电气原理说明：
电气原理及接线详见本说明书的第七部分，具体说明如下：
A、 手动状态：置转换开关于“手动”位时，分别由手动旋钮开关可任意启停每台大泵及小流量泵的运行（有些设备可能没有小泵）。此位作为设备检修、调试用。
B、 停止状态：置转换开关于 “停止”位时，设备进入停止状态，任何泵都不能运行。如果设备长时间不用，最好给变频器断电。
C、 自动状态：首先通过文本显示器调用默认值（详细步骤参照本说明书第五部分），在调用默认参数时最好先将变频器一次控制回路的空开断开；在默认参数的基础上再根据实际用户需要设置参数。在参数设定完毕后闭合一次回路空开，置转换开关于“自动”位，PLC将根据用户管网实际压力控制每台泵的起停。首先，当压力小于压力下下限时，小流量泵（如有）启动运行（不带小泵首先起变频泵），若供水不足，不能维持用户要求的目标压力时变频泵自动启动并保持恒压运行（小泵延时关断）；如果所需流量较大，变频泵将自动调速至最高转速，若压力仍不能维持在设定的恒压值(低于恒压压力下限)时,PLC经过延时确认启动2号泵并联运行。如果流量继续增大,供水压力再次低于恒压下限，经过延时确认，PLC自动驱动3号泵并联运行。以此推理。恒压值（目标压力）根据用户要求通过文本显示器中的第一恒压设定。
D、 当供水流量减小时变频泵将自动降速运行,当降至频率设定下限（或压力超过压力上限）时，经延时确认PLC自动减泵，2号泵停止运行；如果流量继续减小，变频泵再次降速至频率开关动作时，经过延时确认PLC自动再发送减泵信号，3号泵停止运行；变频泵单泵运行，自动调速至较低转速时，说明流量已较小，这时设备切换到小流量泵运行（变频自停）。小泵运行期间，当管网压力达到设定停机压力（压力上上限），小泵停机；设备进入停机保压状态（不带气压罐型则不停机）。变频故障时靠压力下下限起泵，压力上上限停泵。全变频型（QB）、变频交替(BJ)/循环型(BX)、靠压力下限加泵、频率下限减泵，压力下下限起动。
E、 设备因压力不足再次启动时，其运行过程与前述类同，但两台小泵会自动交替运行，同时互为备用；工频泵会自动递次交替并联运行，两台工频泵也是互为备用的。总之，以保证用户管网压力恒定为目标，PLC对多台泵进行自动控制、交替、并联运行。如果设备运转过程中变频器故障，PLC会自动停止变频泵，切换到另一台工频泵运行，控制柜面板变频故障指示灯亮。此时设备将不再处于恒压运行状态。故障排除后，变频器需人工复位（变频器的故障一般不能由变频器自动复位，变频器的特性决定）方可再次投入运行。
F、 当自来水压力低于供水压力下限（达到进压低停时）时（可自由设定），设备自动切换水箱供水（KQF型）、或自动停机（WFY型）。恢复时自动由自来水供水。水箱型可定时由水箱供水，以达到水箱水源自动循环的目的。
G、 WFY和KQF智能控制设备共分四种控制方式：变频固定（BG）、变频交替（BJ，只限一台变频器控制两台水泵）、变频循环（BX）和全变频（QB）；在没有小泵时其基本控制过程如下：
BG——先起后停。即先起变频泵，再加工频泵；减泵时先减工频泵，最后停变频泵。变频器只控制一台固定水泵。
BJ——先起后停。即先起变频泵，再加工频泵；减泵时先减工频泵，最后停变频泵。停机后再起动时变频器自动切换到第二台泵重复上述过程，变频器交替控制两台水泵。
BX——先起先停。即先起变频泵，加泵时变频泵先切换到工频运行，再变频起动下一台泵，依次类推；减泵时先减工频泵，最后停变频泵。停机后再起动时重复上述过程，变频器循环控制各台水泵。
对于一台变频器控制两台水泵时，BJ、BX二种控制方式在电控柜的电气连接上一样，只是动作的过程不一样（即硬件一样，控制程序不一样）。
QB——先起先停。每一台变频器控制一台水泵，依次循环运行。
三、使用调试步骤
1、 开箱检查
应特别注意由于长途运输有可能造成电气元件安装松动，应检查并拧紧所有的接线端子，并注意所有的电器元件是否安装牢靠，如有元件破损，请更换后再使用。
2、 通电空载试验
通电后先作手动工作试验，电器动作准确无误后，再作自动工作试验。注意由于现场难以模拟压力反馈闭环控制，因此这一步只检查变频器的起停，工频泵的加泵等功能动作以及运行方式是否正确可靠（只有仔细阅读前述说明并充分了解成套设备整机工作原理后方能作出正确判断）。
3、 加载（整机）试验
空载试验确认动作可靠后，即可连接电机负载作整机运行试验（请先盘活水泵，以免通电启动时发生堵转）。首先打开各泵进水阀，打开泵体上的放气螺塞，让水充分进入泵腔。将工作开关置于手动位：手动起停各泵检查转向是否正确（这一步很重要！以防止自动运行时变频故障），运转是否正常。如果一切正常请开启泵组给管网预充压力至用户要求压力，使设备停机，根据用户要求设置相关参数，为下一步自动试机作好准备。将工作开关置于自动位：打开阀门放水，当管网压力低于设备设定的启动压力时变频泵投入运行，请检查变频泵转向是否正确，逐步打开阀门放水，在流量小范围变化时，可调试变频调速恒压运行性能；在流量大范围变化时，可调试加减泵功能。
四、注意事项
1、 控制柜电源未切断时，严禁进入水池或水箱。
2、 设备和控制柜必须安全接地。
3、 传感器信号需用屏蔽线连接。
4、 在给变频器通电前一定要将转换开关置于“停止”位。
5、 在将转换开关置于“自动”位前一定要将每台泵的手动开关置于“关”位。
6、 设备应由本公司售后服务人员指导调试。
7、 对于变频器的详细操作请参照相应的变频器手册。
8、 该设备只要线路连接正确，原则上只需要调用默认参数即可起动运行。

五、文本显示器的操作说明
关于施耐德文本显示器XBT-N400系列操作说明
一、由XBT –N400文本显示器的服务键可用于修改控制系统参数。具体按键操作说明如下：

选择要输入的可变字段。从左移到右，或从上到下，每按一次，可输入下一个字段。只有按键闪烁的字段才允许修改。
删除输入项，暂停或终止当前的操作，返回到上一级菜单。
（1）在菜单内改变页；（2）显示当前报警；（3）改变正在输入的可变字段中数字；（4）激活与功能链接相关的功能。
（1）在页内上下移动；（2）选择数字值；（3）从选择列表中选择一个值；（4）增加或减小变量字段的值。
删除在输入模式下选择的字符。
确认选择或输入项，确认报警。

二、背光LCD显示屏显示页面。
1、 首先通过XBTZ9780连接电缆将PLC与XBT文本显示屏按下图连接，圆头插在PLC的RS-485串口上，RJ45方头插在显示屏RJ45串行口上。

2、给系统上电后，显示屏首先显示主页面，最多显示两行数据，可通过或来选择想看或想更改的数据，主要显示以下数据：
第一页 目标压力×××.X米：显示需要工作压力(由第一恒压计算而来，根据水泵运行台数和工况有可能是第二，第三恒压)，不可设置。
出口压力×××.X米：实时反映出口压力，由出口压力传感器测定；不可设置。
校量程 ××××：当显示屏上出口压力显示值与压力表值不符时，可进行校准，即可把量程扩大或缩小，系统默认为1000（1.0Mpa压力传感器）。1.6Mpa压力传感器设1600。校准值+，-10%标准值。
第一恒压×××.X米：用户需要的给定压力值（即通过此值设定目标压力），带一位小数位，系统默认50米；可设定。
进口压力×××.X米：实时反映进口压力，由进口压力传感器测定，不可设置。
校量程 ××××：当显示屏上进口压力显示值与压力表值不符时，可进行校准，即可把量程扩大或缩小，系统默认为1000。校准值+，-10%标准值。
停机频率××.X Hz ：当设备只剩一台变频泵在运行，且变频器实际运行频率小于该频率时延时停机。系统默认为41Hz。
变频频率××.X Hz ：等效于PLC给变频器的运行值，并非变频器的反馈频率。
校频率 ×××：当显示屏上显示值与变频器显示值不符时，可进行校准，即把量程扩大或缩小，系统默认为500。校准值+，-10%标准值。
调默认参数：通过或将页面翻转到页面显示【M+ 上 调默认值】，然后单击模式键“MOD” ，使【M+ 上 调默认值】有黑条闪烁，此时按，【 】中的文字变为【ENTER确认】并有黑条闪烁，再按下面板的“ENTER”键，页面显示为静态的【M+ 上 调默认值】；此时调默认参数结束。当调用系统默认值结束时，所有需要设定的参数都有一个默认值，可对相应值进行更改，下次上电以最后一次更改数据为准。
运行参数→：当页面翻转到“运行参数→”时，“→”闪烁，此时按键即可进入运行参数设置页面。
水位和数据永久存储→：当页面翻转到“水位和数据永久存储→”时，“→”闪烁，按键即可进入换水和操作说明设置页面，此页面中的数值只对KQF设备或设备有小泵时方可进行设定；且能对系统参数进行备份（即：将通过文本设定的参数写入PLC内部的EEPROM，防止因系统断电引起的数据丢失；此操作在系统参数设定后系统运行前必须进行备份操作）。
第二页 运行参数设置 →：当“→”闪烁时，按键，即可翻阅运行参数设置页面，可通过或来选择想看或想更改的数据，主要显示以下数据：
进压低减×××.X米（JK）：指市政管网压力因用户大量用水开始压力下降，但还可抽吸时的压力，系统默认为0。如果需要设定，此值一定大于进压递停，一般设定比进压低停高2米。
进压低停×××.X米（JK）：指市政管网绝对不允许抽吸时的压力，系统默认为0。如果需要设定，此值一定小于进压低减，一般设定比进压低减低2米。
减泵频率×× Hz：实际运行频率小于该频率时延时减泵，系统默认为31Hz。
起停偏差×××.X米：设定此数据，即可确定压力下下限＝目标压力－起停偏差，
压力上上限＝目标压力＋起停偏差，程序内部已作处理。一般设为4米。
加减偏差×××.X 米：设定此数据，即可确定压力下限＝目标压力－加减偏差，压力上限＝目标压力＋加减偏差，程序内部已作处理。一般设为2米。
加泵时间×××秒：加泵时间可自由设定，默认时间为20秒。
减泵时间×××秒：减泵时间可自由设定，默认时间为10秒。
停机时间×××秒：停机时间可自由设定，系统默认为60秒。
换泵时间×××分：换泵时间可自由设定，默认时间为360分。
比例系数Kp ×××：PID控制器比例系数，Kp设置太大将引起系统的振荡，系统默认为20。
积分系数Ti ×××：PID控制器积分系数，系统默认为5。
第三页 水位和永久数据存储→： 当“→“闪烁时，按键进入即可翻阅水位和永久数据存储设置页面。
定时换水(KQF)×××分：KQF系列复合水源供水设备要求自动运行时，若抽水箱的泵一直没有运行，则定时起动水箱泵，系统默认值为60分，可自由设定。
换水时间(KQF)×××分：KQF系列复合水源供水设备要求自动运行时，定时起动水箱泵后，水泵运行时间即为换水时间，系统默认值为10分，可自由设定。
泵扬程 单级泵设×××.X米：可设定，即泵的实际扬程，多级泵可设可不设，没有过流现象最好别设。 (用于防水泵过流计算,出口压力-进口压力/水泵扬程=40%时，认为发生过流，系统将进行控制)，默认值为0.01。
水箱水位×××.X米：不可设定，用于显示KQF设备中水箱内的液位高度。由PLC通过水箱液位传感器进行实时测量、显示。
校量程：根据所使用水箱液位传感器的量程进行设定，默认值50（0~5米量程/4~20mA）。
水位下限×××.X米：用于设定水箱允许抽吸的最低液位，低于改设定值，抽水箱的泵将停止运行。
换小泵频率×××Hz：当设备带小泵作为低流量保压运行时，用于设定变频器切换到小泵的频率。
扬程 单级泵设×××.X米：用于系统过流条件的判定，采用默认值即可。
存储参数【×××】：用于将设定的所有文本参数保存到PLC的内部EEPROM中，具体操作与“调默认参数【×××】”类似。
六、压力传感器的使用说明
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警告 进口/出口压力传感器（WFY）及水箱液位传感器(KQF)的反馈值为4~20mA的模拟量（电流）信号，不能与电接点压力表、浮球开关等器件输出的开关量（电压）信号混用。为了提高抗干扰性应采用屏蔽线连接；如不按照以下说明连接将可能导致PLC模拟量模块的损坏！
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管网叠压供水系统是一个双压力控制系统，压力传感器（变送器）将液体压力转换成电流信号，供控制器PLC处理使用。压力传感器的测量精度及抗干扰性直接影响控制系统的可靠运行，为此该设备选用瑞士Huba压力传感器,其抗干扰性和测量精度都能满足设备的要求。同时为了实现现场接线和维护的方便，所采用的压力传感器均为二线制。
WFY系列管网叠压供水设备需要两个压力传感器（进口、出口各一个），其与电控柜的连接如下图所示，回路中串联的电流表作为调试时信号的检测用。
传
感
器
端子排D3
绿色线
棕色线
+24V
+510欧电阻+PLC模拟量模块
OUT
IN
KQF系列复合水源供水设备即能够抽市政水源也能够抽水箱，故需要三个压力传感器，市政管路进水口和设备的出水口各一个，另外一个安装在水箱靠近底部的位置，作为水箱液位的检测用，起缺水保护的作用。传感器的连接示意图如图所示。

WFY-KQF系列管网叠压设备压力传感器与控制柜的连接
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