变频恒压供水控制器，触摸屏一体机控制器，CPC-6，代替PLC+触摸屏的控制方案
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一、概述

本控制器可以广泛使用在高、低层办公和居民的生活消防供水、宾馆和大型公共建筑、企业的生产生活用水、供热和空调系统中的循环用水、农林喷灌水、园林喷洒水、自来水厂、供水站增压系统、输油管道增压系统、原有供水系统改造（替代高位水箱、气压和水塔供水）、纯水输送；中水输送、污水处理中的加药（酸或碱）控制和水池溶氧量的风机控制等等。

CPC系列控制器是一种新型的可编程控制器。我们的CPC系列控制器像变频供水电柜中的一个“交流接触器”一样应用简单、接线方便的愿望现已实现，能使调试人员和用户很方便理解变频恒压供水的原理。本控制器有一下特点：

◆ 两种压力设定，生活用水和消防用水两种压力智能切换；

◆ 外部水池无水、水泵抽真空无水报警；

◆ 小流量工作方式多种选择；

◆ 增泵延时，减泵延时；

◆ 内置PID调节；

◆ CPC-6支持两种参数修改的方法，一种是直接在触摸屏上修改，另一种是通过ModBus 远程修改。

CPC-6的参数可以直接从触摸屏上修改，不需要特殊仪器或专业编程人员。外围所配的远传压力表与常规压力传感器相比要更加节省成本，与所连接的变频器没有特殊要求。

三、主要技术性能和特点

1、数据设定部分：

向用户开放多个可编程参数，详见参数表。这些参数包含了恒压供水系统各种工况所需的参数。根据实际工况对相应参数修改，可达到最佳运行条件。

2、操作部分：

根据参数表的指导，便可以进行用户参数的设定。

3、可靠性：

系统应用高性能的单片机集成系统，运行性能稳定可靠。断电记忆参数理论上可保持一百年，读写次数超过一百万次。

4、设计合理：

水泵是按先开先关的原则运行，负荷均匀。小流量工作方式使供水系统更具有压力稳定性和能源的节约。

5、CPC-6具有9路开关量输入、12路开关量输出、两路模拟量输入及1路模拟量输出，并有两路通信，其中一路从站可用于上位机监控，一路主站预留。

6、端子排列及功能：

报警显示及解决措施

故障抱紧与解决措施见下表：

报警现象

报警显示报警内容检查事项措施

变频故障变频器故障变频器是否报警排除变频器故障（检查输出信号常开常闭类型）

外部无水外部无水水池无水解决水源，查看入口传感器配置是否正确

抽真空无水抽真空无水检查水泵是否出水

压力表信号是否有输出排除水泵故障；检查远传压力表，更换压力表；检查无水停机压力设定是否太大。

超压停机超压停机检查超压停机压力设定是否太低检查超压停机压力设定是否太低；检查压力表是否损坏。

1#泵热保护故障 1#泵热保护继电器动作检查热保护继电器是否动作排除水泵故障。

2#泵热保护故障 2#泵热保护继电器动作检查热保护继电器是否动作排除水泵故障。

3#泵热保护故障 3#泵热保护继电器动作检查热保护继电器是否动作排除水泵故障。

4#泵热保护故障 4#泵热保护继电器动作检查热保护继电器是否动作排除水泵故障。

1#辅泵热保护故障 1#辅泵热保护继电器动作检查热保护继电器是否动作排除水泵故障。

2#辅泵热保护故障 2#辅泵热保护继电器动作检查热保护继电器是否动作排除水泵故障。

压力显示固定值　检查压力表及连线　

压力低于设定压力，变频没有加速工作　压力表显示与控制器显示压力是否一致重新校验传感器。

　变频频率与控制器显示频率是否一致调整变频器“频率增益”功能，是变频器显示频率与控制器显示频率一致。

压力超过设定压力　第一次开机，管道是否为空管？水泵增泵延时时间太短，可能出现过压手动起泵让水管充水，延长水泵增泵延时时间。

水泵频繁切换　频率不一致重新设定

变频反转工频正转检查接线和相序

止回阀漏水消除漏水现象

变频器加、减速时间设置不正确重新检查和设置加减速时间

增泵后变频出现报警变频故障变频减速时间太长变频器设定的减速时间要小于4秒

七、参数表及参数详细解说

1、参数表

功能组名称设定范围单位出厂值用户内容

设定值

压力参数民用压力设定出口传感器

量程范围 Mpa 0.5 　　

消防压力设定出口传感器

量程范围 Mpa 0.6 　　

超压停泵压力出口传感器

量程范围 Mpa 0.05 　　

无水停机压力出口传感器

量程范围 Mpa 　　　

分时段恒压 6个时段　　　　

水泵切换参数增泵延时时间 0-999 秒 5 　　

增泵变频暂停工作时间 0-999 秒 5 　　

变频转换工频延时时间 0-999 秒 0.5 　　

水泵不出水加速时间 0-999 秒 10 　　

减泵延时时间 0-999 秒 3 　　

水泵出水加速时间 0-999 秒 30 　　

泵轮流工作时间 0-12 时 8 　　

无水进入时间 0-999 秒 90 　　

减泵快速上升频率 0-50 Hz 40 　　

水泵不出水频率 0-50 Hz 25 　　

水泵工作下限频率 0-50 Hz 10 　　

校验频率　　　　　

小流量参数小流量模式启用　　启用　　

小流量进入压力出口传感器

量程范围 Mpa 0.4 　设定值＜实际稳定值

小流量进入频率 0-50 Hz 30 　设定值＞实际稳定值

小流量进入时间 0-999 秒 90 　以上两个条件满足后开始计时，时间到进入小流量工作状态

小流量退出延时时间 0-999 秒 5 　　

小流量工频工作上限压力出口传感器

量程范围 Mpa 0.5 　　

小流量工频工作下限压力出口传感器

量程范围 Mpa 0.42 　　

设

备

参

数系统配置进水方式　　无负压　无负压及箱式恒压

选择启用的泵　　四泵全选　泵的选择

辅泵设置　　两泵全选、工频运行　泵的选择、变工频选择

ModBus从站地址　　 2 　　

ModBus主站地址　　 1 　　

输出端口功能配置 Y0-输出点定义　　 1#泵变频常开　输出点功能选择：

1#泵变频

1#泵工频

2#泵变频

2#泵工频

3#泵变频

3#泵工频

4#泵变频

4#泵工频

1#辅泵变频

1#辅泵工频

2#辅泵变频

2#辅泵工频

变频故障输出

消防信号输出

无水报警输出

上下限输出

泄压电磁阀输出

进口压力超压

Y1-输出点定义　　 1#泵工频常开　

Y2-输出点定义　　 2#泵变频常开　

Y3-输出点定义　　 2#泵工频常开　

Y4-输出点定义　　 3#泵变频常开　

Y5-输出点定义　　 3#泵工频常开　

Y6-输出点定义　　 4#泵变频常开　

Y7-输出点定义　　 4#泵工频常开　

Y8-输出点定义　　 1#辅泵工频常开　

Y9-输出点定义　　 2#辅泵工频常开　

Y10-输出点定义　　泄压电磁阀输出常开　

Y11-输出点定义　　无水报警输出常开　

输入端口功能配置 X0输入点定义　　消防启动常开　输入点功能选择：

消防启动

消防停止

变频故障

外部停机

1#泵热保护

2#泵热保护

3#泵热保护

4#泵热保护

1#辅泵热保护

2#辅泵热保护

X1输入点定义　　消防停止常开　

X2输入点定义　　变频故障常开　

X3输入点定义　　外部停机常开　

X4输入点定义　　无水停机常开　

X5输入点定义　　 1#热保护常开　

X6输入点定义　　 2#热保护常开　

X7输入点定义　　 3#热保护常开　

X8输入点定义　　 4#热保护常开　

传感器配置入口传感器信号类型　　 0-5V 　 0-5V、4-20mA

入口检测方式　　压力检测　压力检测、液位检测

入口压力传感器量程　 Mpa 1.6 　　

入口液位检测类型　　模拟量检测　模拟量、开关量

入口液位量程　米 5 　　

停机保护液位　米 0.2 　　

恢复运行液位　米 0.3 　　

出口传感器信号类型　　 0-5V 　 0-5V、4-20mA

出口压力检测量程　 Mpa 1.6 　　

PID调节 K0 　　 8 　 PID调节系数，压差越大系数应越小。

K1 　　 6 　

K2 　　 4 　

K3 　　 2 　

∆T 　　 100 　细分等待数

用户密码　　　 666666666 　　

恢复出厂设置　　　　　　

2、参数表详细解说

①、压力参数

1、民用压力设定：

是用户实际维持压力，用户根据客观情况设定压力值。

2、消防压力设定：

是用户所要求的第二压力，可以通过外部输入信号使“民用压力”和“消防压力”相互切换。一般用于消防、生活合用的设备；或者是消防设备中“民用压力”作为稳压压力，“消防压力”作为相仿状态时稳压压力。

3、超压停泵压力设定：

该功能可防止管道超压而损坏设备（出厂时设定0.8MP）。当民用压力和消防压力或分时段恒压压力设定值大于等于0.7MPa时，此值要做相应的修改（根据管路系统的承压能力来确定）。

4、无水停机压力设定：

与“无水进入时间”配合使用，是智能判断抽真空报警的依据。出厂时设定压力0.05MP，若设置为零，就无报警停机功能！当水泵开始运转后，压力始终低于“无水压力”，并且计时时间超过“无水进入时间”则报警，抽真空无水报警显示“抽真空无水”。

5、分时段恒压设定：

共有六个时段的压力设定，在非消防模式下，当周一至周日的某一天被选择，且当天内的某一个时间段被使能，则系统运行到此日的此时间段时，系统设定压力变为此时间段的设定压力；系统运行时间不在时间设定范围内，则系统设定压力为民用压力设定值。

②、水泵切换参数

1、增泵延时时间：

是主泵变频工作在50Hz状态下，仍达不到设定压力，延时投入第二台主泵的功能。以此类推也是第三、四台主泵投入工作的延时时间。

2、增泵变频暂停工作时间：

是增泵后变频泵换成工频工作，投入（新增）的另外一台泵以变频方式工作的间隙时间。

3、变频转换工频延时时间：

是增泵后变频泵停止工作，换成工频工作的间隙时间。

4、水泵不出水加速时间：

是控制水泵转速由“0Hz”至“水泵不出水频率”加速时间的功能。

5、减泵延时时间：

是在多泵情况下，压力超过设定压力时，减少运行泵的数量的延时时间功能。当变频泵频率低于“水泵不出水频率”时即开始延时，时间到后即减少一台工频泵。

6、水泵出水加速时间：

是控制水泵转速由“水泵不出水频率”至“50Hz”加速时间的功能。

7、泵轮流工作时间：

是设定水泵多长时间轮流工作一次的功能。水泵轮流工作可以使每台水泵的负荷均匀，从而延长系统的使用寿命。

8、无水进入时间：

出厂设定值是90s，见第一部分“无水压力”的介绍。

9、减泵快速上升频率：

是在工频泵停止时变频泵同时上升频率的功能。因为在减泵同时变频泵频率较低，容易引起官网压力波动，此功能可尽量减小管道内的压力波动。

10、水泵不出水频率：

是判断低频时是否减泵的功能。当低频时，由于水泵不能出水，所以开始减泵计时。

11、水泵工作下限频率：

减泵时变频泵频率减小至此值后停止降频。

③、小流量参数

1、小流量模式启用：

控制小流量模式是否启用。

2、小流量进入压力：

3、小流量进入频率：

4、小流量进入时间：

当供水系统的流量较小时，水泵出水压力与外部管网压力正好相等，而使变频器做无用功。为了解决这个问题，需要通过现场调试找出这个频率点“Q”。当“小流量进入频率”<“Q”且“小流量进入压力”<“实际压力”，再经过“小流量进入时间”延时后主泵停止工作，小泵投入工作。小泵工作方式由“设备参数”的“系统配置决定”，详见表“小流量工作方式”

5、小流量退出延时时间：

在满足小流量退出条件后延时的功能，详见表“小流量工作方式”。经过“小流量退出延时”后小泵停止工作，主泵投入运行。

6、小流量工频工作上限压力：

7、小流量工频工作下限压力：

是小流量工频方式下设定小泵电接点方式中的上、下限压力控制的功能。

小流量工作方式的选择：

a、无泵：小流量参数界面“小流量模式启用”勾选，系统配置界面两个辅助泵取消勾选；

b、变频工作：小流量参数界面“小流量模式启用”勾选，系统配置界面选择一个辅泵或两个辅泵勾选，变频与工频工作单选按键选择变频工作；

c、工频工作：小流量参数界面“小流量模式启用”勾选，系统配置界面选择一个辅泵或两个辅泵勾选，变频与工频工作单选按键选择工频工作；

d、无小流量：小流量参数界面“小流量模式启用”取消勾选。

小流量的应用场合及退出条件入下表所示：

工作方式小流量应用场合小流量退出条件

无泵只有大泵，无小泵压力低于小流量进入压力

变频工作小泵以变频调速工作方式工作小泵工作在50Hz还达不到设定压力

工频工作小泵以压力上、下限停/起工频工作小泵工作还达不到设定压力

无小流量不允许停水的场合（例如循环冷却水）　

④、系统配置

1、进水方式：

分为“无负压”或“箱式恒压”，与传感器配置的“入口检测方式”配合使用。当“进水方式”选择“无负压”且“入口检测方式”选择“入口水压检测”，则“自动”主界面入口显示实时水压测定值；当“进水方式”选择“箱式恒压”且“入口检测方式”选择“模拟量检测”或“开关量指示”，则“自动”主界面入口显示实时液位测定值或无任何显示（“开关量指示”表示使用浮球开关或其他接近开关测液位，详见“传感器配置”）。

2、选择启用的泵：

投入使用的主泵的选择，打钩表示投入使用，不打钩表示不使用。

3、辅泵设置：

投入使用的辅泵的选择，打钩表示投入使用，不打钩表示不使用；同时设置小流量工作方式，“变频启动”表示小流量模式下辅泵变频运行，“工频启动”表示小流量模式下辅泵工频运行。

4、ModBus从站地址：

设置本机从站通道485通信的地址，支持ModBus-RTU协议。

5、ModBus主站地址：

设置本机主站通道485通信的地址，支持ModBus-RTU协议。主站功能为预留接口，请保持默认配置。

6、输出端口功能配置：

7、输入端口功能配置：

配置开关量输入输出点的功能。输入输出点的功能请不要重复定义。

输出端子配置为常开状态，则继电器输出端默认常开，常闭相反。输入端子配置为常开状态，则输入默认为高电平，即端子悬空时的状态，此时将端子与COM导通则控制器执行此端子定义的功能；若输入端子配置为常闭，则默认输入为低电平，若端子悬空，则执行此端子定义的功能。

输入输出端子出厂均配置为常开状态。

9、50Hz对应的电压：

此处数值为输出电压的DA值，出厂默认为10V电压对应的DA值，且在进入系统配置界面后“AO”端子会持续输出此电压，用户可使用万用表测量“AO”、“ACM”之间的电压验证，若数据有偏差可按“+”、“-”按键微调。若变频器0-50Hz对应的电压为0-5V，则需将此处默认数据减半并微调。

⑤、传感器配置

1、入口传感器信号类型：

信号类型根据实际应用中选择的传感器类型设定，分为“0-5V”信号和“4-20mA”信号。

2、入口检测方式：

分为“入口压力检测”和“入口液位检测”，根据实际应用中选择的传感器类型设定。

3、入口压力传感器量程：

入口压力传感器量程设置，若未使用“入口压力检测方式”，则此处可不用配置。

4、入口液位检测类型：

入口液位检测分为“开关指示”和“模拟量检测”。“开关指示”表示使用浮球开关或其他接近开关测液位，输出的信号为开关量信号；“模拟量检测”表示使用液位检测磁致伸缩位移传感器或液位变送器等其他可以输出0-5V或4-20mA信号的传感器。若“入口检测方式”选择了“入口压力检测”，则此处可不用配置。

5、入口液位量程：

若“入口液位检测类型”选择了“模拟量检测”，则此处应配置入口液位检测传感器的量程。

6、停机保护液位：

7、恢复运行液位：

若“入口液位检测类型”未选择“模拟量检测”，或“入口检测方式”使用“入口压力检测”，则“停机保护液位”和“恢复运行液位”可不用配置。

8、出口传感器信号类型：

信号类型根据实际应用中水管出口处选择的传感器类型设定，分为“0-5V”信号和“4-20mA”信号。

9、出口压力检测量程：

出口压力传感器量程设置。

10、压力表与控制器数据一致性调节：

步骤：a、管道内压力稳定后，读取远传压力表数据，在相应通道的“压力输入1”处输入此数据；

b、管道增压或泄压，等待压力稳定后再次读取远传压力表数据，在相应通道的“压力输入2”处输入此数据，校准结束；

c、验证远传压力表数据与控制器数据是否一致，若不一致请重新校准。

此处数据一致性调节分“入口”通道和“出口”通道，分别对应控制器背面端子号“VI2、AI2”和“VI1、AI1”，若需要校验“出口”通道传感器，则需要根据远传压力表的数值，在“出口”通道一列先后输入“压力输入1”数据和“压力输入2”数据，不允许输入“出口”通道的“压力输入1”数据后转而输入“入口”通道的数据。此处传感器校验的准确性取决于用户读取远传压力表的数据的准确性，所以在输入数据时请尽量准确读取传感器数据。

控制器与压力表的对应具有唯一性，若更换压力表或传感器量程，请重新校准。

⑥、PID调节

1、K0：

2、K1：

3、K2：

4、K3：

PID算法调节系数，压差越大，系数越小。K0表示小压差的系数，依次类推，K3表示大压差的系数。

5、∆T：

等待系数。

⑦、用户密码

进入设备参数的密码，详见参数表。

⑧、恢复出厂设置