供熱節(jié)能技術的應用與發(fā)展不僅是一個地區(qū)或企業(yè)經(jīng)濟效益的決定因素，更是國家加強環(huán)保建設，堅持科學發(fā)展觀，走可持續(xù)發(fā)展道路的重要體現(xiàn)。隨著節(jié)能技術的推廣，各地不斷深化供熱體制改革，加強集中供熱新技術的應用與普及，變頻控制、混水循環(huán)的應用，有效地降低了供熱系統(tǒng)的電力消耗。
　　熱交換站的二次供暖水循環(huán)系統(tǒng)都是通過電機直接帶動定量泵直接運行，為保證安全系數(shù)，設計人員通常會適當?shù)胤糯笠欢ǖ陌踩禂?shù)，所以在電機的選型時往往選擇功率會比水泵輸入功率大的電機。
　　熱交換站的二次供暖系統(tǒng)根據(jù)流量的不同情況分為定流量和變流量系統(tǒng)，但這兩種模式下都是電機直接的工頻運行。由于速度固定，無法根據(jù)外部負載的實際需求變化而進行調整，當外部的溫度和流量需求變化后只能通過人工的方式調節(jié)閥門達到需求調整，浪費大量能源。而且由于電機的直連啟動電流大，造成大的機械沖擊，直接加大了設備的損耗。
　　采用CP2000系列變頻器很好的解決了這些難題，在滿足供熱的需求下人性化的可調整電機的運行速度和隨意的設置需求壓力，通過外部壓力傳感器的反饋組合為整體的自控系統(tǒng)，透過休眠與喚醒大大降低了能耗。通過多泵的循環(huán)及時響應外部的需求，達到無人值守、高效節(jié)能的目的。
　　1  控制系統(tǒng)的組成
　　控制系統(tǒng)：VFD007C43A*1+VFD055C43A*1。
　　2  供暖系統(tǒng)的構成
　　供暖系統(tǒng)的整個生產(chǎn)系統(tǒng)包含燃煤輸送系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、軟化水循環(huán)系統(tǒng)等。燃煤輸送系統(tǒng)由振動給煤機、傳送機、振動篩、碎煤機、煤閘板、爐排機等組成，煤經(jīng)過粉碎之后輸送到爐排之上進行燃燒；燃燒系統(tǒng)由鼓風機、引風機通過循環(huán)泵送回到鍋爐，系統(tǒng)循環(huán)過程中損失的水由補水泵補充軟化水，到換熱器再進行熱交換。如果循環(huán)水在循環(huán)過程中發(fā)生泄露，補水系統(tǒng)會時時通過傳感器的回饋監(jiān)控及時補充，自動跟蹤二次回水管的水壓變化而調整，維持系統(tǒng)的平衡。
　　供暖換熱系統(tǒng)的工作過程是一個不斷的進行熱交換的能量傳遞過程。水循環(huán)的控制則是整個系統(tǒng)的核心控制。
　　3  工作節(jié)能原理 
　　變頻器與軟啟動相比，都是可以達到緩啟動和緩停止的功能，從而降低對負載側的沖擊，但軟啟動無法調節(jié)頻率只能按照工頻運行，因而浪費了大量的無效功。
　　變頻調速屬于無轉差損耗的高效調速方法，功率因數(shù)能達到90%以上。變頻器不僅可以直接控制電機轉速，而且在變頻的同時，輸出的動力電源電壓也相應調節(jié)，利用變頻器調節(jié)轉速來實現(xiàn)對水泵流量、壓力的調節(jié)，使供熱系統(tǒng)運行更加穩(wěn)定，操作更為方便，從而達到節(jié)能效果。變頻控制減少了對設備的沖擊，延長了設備使用年限。
　　通過采用CP2000系列變頻器接受水循環(huán)通道上采集回饋的壓力值變化，及時地調整輸出頻率達到調整水量的供應和水壓的提升或減小，達到設定值的平衡。因為整個系統(tǒng)為構建的閉環(huán)處理架構，所以在外部負載變化時可以及時的進行水壓控制的調整。
　　變頻器控制的循環(huán)水泵是一種離心式負載類型，負載消耗的能量與流量的立方成正比，能量消耗與轉速的關系式為：Q（流量）＝Kn；H（壓力）＝K2n2； P（軸功率）＝Q×H＝K3n3。其中，K1、K2、K3為常數(shù)，n為電機的轉速。
　　三相交流異步感應電機n =60 f（1-s）/p，式中f為供電頻率，s為滑差率，p為電機極對數(shù)。電機指標確認后，s和p是固定常數(shù)，則n可表示為：n＝K0f，即與供電頻率成線性正比例關系。從理論上計算，當電機轉速降低18％，就可以節(jié)電40％以上。
　　4  C2000的特色及相關的調試注意細節(jié)參數(shù)
　　臺達CP2000系列變頻器擁有內部高效PID（有睡眠功能）、多泵循環(huán)、定時、定量循環(huán)控制、BACnet通訊協(xié)議(BACnetMS/TP ) 、面板參數(shù)多組備份、PWM智能風扇調速、高分辨率（數(shù)字指令0.01HZ，模擬量指令最大輸出頻率之0.03/60HZ，+-11bit）功能以及內置10000steps的可由客戶編程控制之PLC功能，可以通過變頻器將外部復雜邏輯輕松集于一體控制。
　　4.1 設置相關的模擬量采集類型  

 　　圖1 相關模擬量采集類型

　　4.2 設置控制命令源

　　圖2 控制命令源

　　4.3 設置PID參數(shù)數(shù)據(jù)

　　圖3 PID參數(shù)

　　4.4 設置循環(huán)類型--定量循環(huán)

　　圖4 定量循環(huán)設置

　　4.5 設置循環(huán)類型--定時循環(huán)

　　圖5 定時循環(huán)設置

　　5 相關的接線和現(xiàn)場圖示

　　圖6 接線圖

　　圖7 現(xiàn)場圖

　　6 結束語
　　隨著節(jié)能技術的不斷推廣與應用，變頻器已經(jīng)從簡單的電機控制逐步演變?yōu)樾⌒偷目刂葡到y(tǒng)，在恒壓供水行業(yè)得到了快速的拓展。臺達綜合產(chǎn)品解決方案以其獨特的高精控制特色和穩(wěn)定的控制性能在眾多的控制需求領域凸顯成果，為企業(yè)的產(chǎn)品和實施的項目提升了更高的競爭力。
　　作者簡介：
　　李得寧，出生于1984年，畢業(yè)于現(xiàn)代學院自動化專業(yè)，天津科技大學電氣工程及自動化專業(yè)?，F(xiàn)任中達電通股份有限公司天津機電業(yè)務處應用工程師，主要從事臺達TOP系列觸摸屏，DVP系列PLC，ASD系列伺服，VFD系列變頻器，GMC系列數(shù)控系統(tǒng)，臺達溫控器等全系列工業(yè)控制自動化產(chǎn)品的市場拓展技術解決方案支持，制定與實施綜合自動化解決方案，有著豐富的行業(yè)經(jīng)驗，積淀了不同行業(yè)間的特色功能拓展技巧與行業(yè)工藝。