变频恒压供水系统实训装置：智能供水控制教学平台

变频恒压供水系统实训装置

在现代化楼宇供水与工业过程控制领域中，变频恒压供水技术已成为节能增效的关键解决方案。为满足高校及职业院校在相关领域的教学与实训需求，变频恒压供水系统实训装置应运而生。本装置集PLC编程、变频调速、过程控制和组态监控技术于一体，提供了一套功能完备、开放式的实训平台，是培养电气自动化、智能楼宇及给排水工程技术人才的理想教学设备。

一、系统概述

变频恒压供水系统实训装置采用先进的控制理念与工程设计，由六层住宅消防与生活供水实物模型及控制平台两大部分构成。系统集成了可编程控制器（PLC）、变频器、变频磁力驱动泵、休眠泵、消防泵、压力变送器、压力仪表、输水管道、消防栓、家用水龙头以及蓄水池等真实工程组件。

该变频恒压供水系统实训装置采用开放式控制结构，支持PLC与变频器的灵活配置，可开展多种模式下的楼层恒压供水实训操作。它不仅适用于大学本科及研究生教学，也完全满足中、高职院校在电气自动化、楼宇自动化、建筑电气及智能建筑等专业的综合实训需求。

二、系统特点

• 开放式控制结构：采用PLC+变频器的控制架构，提供组态软件和PLC开发环境，学生可自主设计控制方案，系统灵活性强。

• 多重安全保护机制：具备热过载保护、过流保护、漏电保护、接地保护以及工频/变频联锁控制，确保操作安全。

• 双控制模式：支持自动与手动控制方式切换，当自动控制失效时，可切换至手动控制，保障系统持续稳定运行。

• 高仿真实物模型：控制对象采用不锈钢和有机玻璃材质，耐锈蚀、抗老化，模拟六层大楼给水系统，包含生活水系统与消防水系统两种水路。

• 多泵协作系统：动力系统由四台水泵构成，包括两台常规变频循环泵、一台休眠小泵和一台消防泵，可模拟常规生活供水、消防供水和夜间小流量供水等多种工况。

三、技术参数

• 输入电源：三相四线～380V±10%，50Hz

• 环境温度：+4℃～+45℃

• 装置容量：＜5kVA

• 外形尺寸：控制屏1620mm×805mm×1590mm，控制柜900mm×760mm×1960mm

• 安全保护：具有漏电自动保护装置

四、实训项目

通过本变频恒压供水系统实训装置，可完成以下核心实训项目：

1. 控制屏结构认识与调试

2. 单泵控制变频恒压供水

3. 双泵切换变频恒压供水

4. 生活水系统静态压力控制

5. 生活水系统动态压力控制

6. 生活水系统的分时控制

7. 夜间休眠模式下的供水

8. 消防状态控制

9. 综合控制系统设计与调试

五、基本配置

1. 电源控制屏
铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板，提供：

• 交流电源：单相220V、三相380V，50Hz，带过流保护

• 三相电源指示灯及指示仪表

2. 楼宇实训桌
铁质双层亚光密纹喷塑结构，桌面为防火防水高密度板，设抽屉与柜门，便于存放工具及资料。底部配备万向轮与固定调节机构，移动与固定便捷。

3. PLC控制系统
采用欧姆龙CP系列控制器，支持HostLink通讯协议，提供PLC开发环境，可实现：

• 生活供水管网的恒压供水

• 以天为周期的定时压力控制

• 夜间休眠小泵运行，实现小流量节能供水

• 火警状态下自动启动消防泵

• 上位机系统的PID控制

4. 手动控制装置
配备手动与自动双控制方式，确保：

• 自动控制器失效时系统仍可靠运行

• 投入自动控制前检验动力线路与设备工况，保护PLC与变频器

5. 恒压供水模型
全部采用不锈钢与有机玻璃器件，模拟六层大楼给水系统，包含生活水与消防水两种水路模型。动力系统由四台水泵构成，生动模拟大楼典型给排水结构。

6. 监控软件
配备组态监控系统软件，支持：

• 对供水过程的全程监控

• 控制系统参数整定与状态分析

• 学生自行设计监控界面

变频恒压供水系统实训装置功能全面，贴近实际工程应用，可帮助学生深入掌握智能供水系统的设计、调试与维护技能，是培养现代给排水与楼宇自动化技术人才的重要教学平台。