一、CPS-21BⅡ變頻恒壓供水控制器的特點

CPS-21B-Ⅱ變頻恒壓供水控制器（以下簡稱為21BⅡ控制器）是我公司在原有第四代CPS-21B型控制器的基礎之上，按照ISO9000質量體系的要求研發新型控制器。我們綜合了十年來廣大用戶的需求，參照的標準，采用的單片機技術，結合高可靠性的設計，開發出的21BⅡ控制器具有更高的可靠性及穩定性。

二、控制系統構成圖

                                  圖1  系統組成示意圖

三、控制器的產品規格

3.1產品規格型號

21BⅡ控制器適用于工業和生活供水控制系統。其產品規格型號如下圖所示：

                圖2  控制器型號說明

3.2 選型說明： 

21BⅡ控制器可以設計成整個或部分泵組變頻循環軟起動工作方式，或配置成1臺變量泵+多臺定量泵（最多3臺定量泵）的工作方式。各種工作方式均最多可控制3臺主泵和一臺附屬小泵。21BⅡ控制器的顯示部分為數碼管和LED的方式。

四、控制器工作條件

4.1 溫度：-5℃~+55℃

4.2 相對濕度：≤95%（無凝露）

4.3 電源：AC 185V~265V   50Hz

4.4 海拔高度不超過2000米

4.5 外殼防護等級：IP20 

4.6 產品的執行標準：Q/HD  LLK001-2004

五、控制器示意圖及說明

      5.1 CPS-21BⅡ控制器面板圖

說明：

1：系統自動運行指示燈；

2：系統報警指示燈；

3、4、5：數碼管顯示信息窗口，3窗可根據設定顯示壓力和頻率，4、5窗除顯示參數設定的信息外，還可顯示報警故障 信息和泵的設定類型信息；

6：指示燈，可顯示對應泵的設定狀態和工作狀態；

7：功能鍵，用于調出設定泵運行類型或修改參數功能，或者在功能菜單的任何項中退出；

8：設定鍵，用于設定參數時的確定和水泵手動起停的執行；

9：上下鍵作為系統參數調整時用的加減鍵，下鍵還兼做調出手動調試的功能。

                       圖3  整機前視圖

      5.2 整機示意圖

圖4整機示意圖

六、端子說明

6.1端子（19~27）描述

      圖5端子（19~27）

表1 端子（19~27）說明

6.2端子（10~18）描述

           圖6端子（10~18）

表2端子（10~18）說明

6.3端子（1~9）描述

     圖7端子（10~18）

 表3端子（1~9）說明

七、功能代碼一覽表

                                             表4控制器參數明細表

八﹑安裝

整機尺寸

21BⅡ整機外形尺寸為96×96×126（mm）。

  CPS-21BⅡ控制器嵌裝于控制柜面板上，顯示面板外形符合國際標準，尺寸為96×96mm，安裝時僅需在控制面板上開一個方孔，方孔的尺寸為92×92mm(公差為+0.7，-0.0)，周圍應留出20cm左右的空間。

九﹑顯示面板操作

如圖8

                圖8 面板操作示意圖

操作面板中，

功能鍵用于調出功能菜單或從功能菜單的任何項中退出。

設定鍵用于確認所選擇的功能項或功能項的值。在手動調試中還有起泵、停泵的功能。

向上/向下鍵用于選擇功能項和在修改功能項的設定值時調整其大小。同時，向下鍵還有調用手動調試的功能。

注：

  1、以上各鍵在按下同時蜂鳴器會發出長短不同的聲音。短音表示當前按鍵操作有效，長音表示無效。

2、顯示面板上運行RUN燈（綠色）亮則表示系統自動運行，報警ALARM（紅色）閃爍則表示系統有報警發生，而且在下排數碼管上會顯示具體的報警信息。

3、界面在次操作30秒后會自動返回正常顯示模式。

顯示面板共有3種顯示模式（模式的設定請參見第七部分參數的“[65]顯示模式"）。

模式0：上排數碼管顯示反饋壓力或變頻器運行頻率，下排數碼管顯示系統時間。

模式1：上排數碼管顯示變頻器運行頻率，下排數碼管顯示切換泵的倒計時時間和反饋壓力。

模式2：上排數碼管顯示反饋壓力，下排數碼管顯示變頻器運行頻率和設定壓力。

9.1設定泵運行類型及硬件輸出點的配置

                        請參照下表5：

步驟按順序如下：

1、斷開R/S自動運行控制端子；

2、參照表4輸入密碼，進入泵設定及硬件輸入輸出設定狀態；

3、然后按上、下鍵來選擇需要設定的泵號，按設定（SET）鍵修開始改泵類型；

4、再按上、下鍵來選擇泵工作的類型，按設定（SET）鍵確定泵工作類型。顯示信息表示的含義參見下表6；

5、待所有泵都設定完成后，按功能（FUNC）鍵退出泵類型設定。

            表6 顯示泵工作類型信息含義

     9.2設定系統參數

步驟按順序如下：

1、按功能（FUNC）鍵，進入泵類型設定和參數設定的選擇界面；

2、按設定（SET）鍵進入參數設定界面。此時，下排右部分數碼管閃爍；

3、按上、下鍵來選擇需要設定的參數項，按設定（SET）鍵開始修改參數值；

4、按上、下鍵調整參數值的大小；（修改參數值時，按上鍵增大，按下鍵減小，如果需要快速加減數值則長時間按住相應的鍵）

5、按設定（SET）鍵參數設定成功。

特殊說明：

當系統參數選擇到“[04]傳感器調零"或“[05]反饋增益調節"時，無論在哪種顯示模式下，數碼管均顯示根據反饋壓力值計算后的數值，直到退出這些參數項，顯示模式恢復。

9.3手動調試

手動調試步驟如下：

1、斷開主機“RUN/STOP"端子，使系統處于停止運行狀態；

2、先按下下鍵并保持10秒鐘，系統進入手動調試狀態。如果系統正在自動運行則不會進入手動調試狀態。此時顯示1號泵，按上、下鍵選擇要手動調試的泵號。再按設定（SET）鍵，使相應的泵的輸出閉合；

3、按上、下鍵控制變頻器輸出頻率；

4、調試完畢后按設定（SET）鍵停止此臺泵，按1~4步驟循環調試其它泵；

5、按功能（FUNC）鍵退出手動調試過程。

9.4查看輸入輸出點通斷狀況

在運行情況下，連續按設定（SET）鍵可查看壓力、頻率和輸入輸出點的通斷狀況。見下表7：

十、自動運行

10.1設定自動運行的各參數

  操作者可先熟悉顯示面板的功能，請參見第九部分（第8頁）。

10.1.1 首先，根據所使用的壓力傳感器，將其量程設定好。

10.1.2需要設定好及第二壓力，如果需要多段定時控制，請將相應的參數項設定好。請參見第七部分（第5頁）。設定好變頻器加減速時間（與控制器參數一致），根據變頻器的型號設定好頻率給定信號是0~5V還是0~10V。

10.1.3 接好壓力表，在系統壓力為零時，調傳感器定標值，使數碼管上反饋壓力顯示為零。

10.1.4根據系統是否需要附屬小泵，是否需要定時換泵，是否需要定時開關機等要求將相關參數設置好。

10.1.5根據使用的水泵臺數及其運行狀態，將各泵設定好。

（注意：每設定完一個參數須按設定鍵使其生效。若未按設定鍵,直接按功能鍵，則退出參數設定過程，調整后的設定值無效）

10.2控制器自動運行狀態

10.2.1控制器端子中的“RUN/STOP"與COM閉合后控制器自動運行，顯示面板左上角的運行RUN指示燈（綠色）亮。

10.2.2故障及代碼顯示：當發生故障時，顯示面板左上角的故障ALARM指示燈（紅色）閃爍，下排數碼管顯示故障代碼及故障名稱，詳見“附錄1"。如果系統中同時發生多個故障，則顯示編號最小的故障信息。

十一﹑系統調試及維護    

11.1調試 （調試前請仔細檢查控制柜及控制器的配線，確認無誤后，進行以下步驟）   

 將變頻器設定為端子控制，將變頻器的“RUN/STOP"開關置于“STOP",V-F圖形選擇適當，變頻器加減速時間根據不同功率有所變化。

 將泵房出水總閥門置于小流量。

 合上控制柜電源，使系統處于運行狀態（要確保每臺泵在變頻及工頻狀態下旋轉方向都正確，可先用手動調試功能調整好）。設好壓力設定值，對比控制器顯示壓力值和壓力表顯示值，觀察壓力穩定情況，選擇合適的加減速時間（變頻器的加減速時間和控制器設置的加減速時間要一致），使系統穩定在設定的壓力。若顯示值與實際值有偏差，可先通過參數“傳感器調零"功能調零，再微調“反饋增益調節"，使顯示值與實際值相符。

 逐漸打開閥門，觀察不同供水量時各泵的啟﹑停邏輯是否符合要求。

 根據現場供水狀況調整流量補償值或附屬小泵的啟停閥值。

 試驗水位信號的控制是否正常。

11.2系統維護

          系統調試好后請鎖好控制柜門。定期檢查接觸器的觸點情況及水泵、電機是否工作正常，以及接線端子有無松動。檢修時，應切斷電源10分鐘左右，等到變頻器“CHARGE"燈熄滅后再進行，防止高壓傷人。

          測試電機絕緣時，先斷開變頻器輸出端U、V、W，再用搖表測試；否則會損壞變頻器。

十二、包裝、運輸和貯存

12.1 包裝

包裝箱內物品如下：

21BⅡ主機：1臺

卡子：2個

說明書：1份

合格證：1張

12.2 運輸

本產品屬于精密儀器，在運輸過程之中應輕裝輕卸，避免雨水的淋襲，避免與腐蝕性的物品同時裝運。

12.3 貯存

本產品應放置在干燥、通風且無腐蝕性的氣體的庫房內，防止雨淋、重壓。

附錄一 故障信息

附錄二 應用指南 

1、系統壓力不穩，容易振蕩，為什么？

答：系統壓力不穩，可能有以下幾種原因：

A、壓力傳感器采集系統壓力的位置不合理，壓力采集點選取得離水泵出水口太近，管路壓力受出水流速度影響太大。從而反饋給控制器的壓力值忽高忽低，造成系統的振蕩。

B、如果系統采用了氣壓罐的方式，而壓力采集點選取在氣壓罐上，也可能造成系統的振蕩。空氣本身有一定的伸縮性，而且氣體在水中的溶解度隨壓力的變化而變化，水泵直接出水的反饋壓力和通過氣體的反饋壓力之間有一定的時間差，從而造成系統振蕩。

C、控制器的加減速時間與水泵電機功率不相符。一般情況下，功率越大，其加減速時間也就越長。此項參數用戶可多選幾個數據進行調試。比如，15KW一般為10至20秒之間。

D、控制器和變頻器的加減速時間不一致，控制器的加減速時間設定應大于或等于變頻器加減速時間。

2、小泵起停過于頻繁，為什么？

答：此種情況是針對工頻工作的小泵而言的。在系統之中，控制器的參數中第6項參數“小泵壓力誤差"設定過小。在所有主泵都關閉以后，當系統的實際壓力低于設定壓力與小泵壓力誤差之差時，小泵則起動。隨著系統壓力的上升，使得系統的實際壓力高于設定壓力與小泵壓力誤差這兩者之和時，小泵則被系統關閉。所以，解決問題的方法是將此項參數調高一定值即可。

3、模擬輸出不正常，變頻器運行頻率與控制器輸出不符，為什么？

答：首先，應確定是什么硬件出了問題。使控制器進入手動調試狀態，分別用萬用表量出控制器輸出0Hz及50Hz時所對應的模擬量輸出值。如果控制器的模擬輸出值在0Hz時大于30mV，或在50Hz時小于控制器第6項參數定標的電壓值（請確定模擬輸出增益為99%），則說明控制器輸出存在問題。如果隨著控制器的頻率變化，輸出一直保持不變，說明控制器的模擬輸出電路損壞；如果模擬輸出值也是變化的，但不能達到值，可通過調節模擬輸出增益解決。 

    其次，如果控制器的輸出值正常，當控制器輸出達到第6項參數定標的電壓值時，變頻器不能達到50Hz，說明是變頻器的設定值存在問題，可調節變頻器的頻率增益解決。

4、水泵切換時，變頻器輸出不為零,為什么？

答：用戶首先確定控制器給變頻器的控制線是否全部接好。如果變頻器沒有滑行停車輸入信號，則必須將變頻器設定為自由滑行停車的工作模式。如果變頻器有此信號輸入則確保和控制器接好。然后，在水泵進行切換動作時，控制器會給變頻器一個滑行停車信號，即EMG信號。如果EMG信號線沒有接通，會直接導致變頻器過載，此類現象要禁止，否則，容易損壞變頻器。如果接有EMG信號線，請仔細檢查線是否接實。確定接實，沒有線路故障后，再用萬用表檢查控制器的EMG是否有輸出。如果當控制器處于切換時，EMG信號沒有輸出，則說明是控制器有故障。

5、控制器與變頻器的抗干擾接線如何連接？

答：為防止控制器和變頻器的控制信號線受空間電磁場的干擾，可在這些控制信號線的外層接屏蔽線，以提高系統的抗干擾能力。此時接線一定要注意，只能有控制器的一邊或者變頻器的一邊選取一點作為屏蔽的接地點。這樣，可保證提高系統的抗干擾能力。如果屏蔽線在兩端都接地，會使屏蔽線上產生電勢差，不但不能提高系統的抗干擾的能力，反而加重外界對控制器的干擾。其次，將模擬信號線和動力線分別走線，也能提高系統的抗干擾能力。

6、控制電機的接觸器無動作，電機不啟動，為什么？

答：首先查看控制器操作面板上反應水泵的LED指示燈的輸出狀態，可對照控制器說明書上所描述4臺泵的設定及運行指示狀態。假如無動作，但水泵對應的操作面板上LED指示狀態有輸出，則先查看一下外部的接觸器接線及接觸器的繼電邏輯是否正確。如果沒有問題，再用萬用表測量控制器相應的繼電器輸出，如果繼電器沒有輸出相應的開關信號，說明控制器的繼電器輸出有問題。如果操作面板上LED指示燈也無輸出指示，請查看相對應的水泵是否設定為開啟狀態（“-b"或“-d"狀態）。

7、壓力傳感器顯示壓力變化，而面板顯示壓力卻不變，為什么？

答：首先應檢查壓力傳感器和控制器的接線是否有松動或接觸不良的現象存在。如果上述現象不存在，用萬用表測量控制器模擬輸入口的電壓值。先測量SVCC端及GND端之間，如果是4.9V~5.1V之間的電壓值，說明提供模擬量輸入口的電源正常，則進行下一步。可將一1K歐姆滑動電阻接在控制器的輸入口的三個端子，動端接Vin，再測量控制器的Vin端和GND端的電壓是否隨電阻器的阻值變化而變化。如果Vin端對GND端的電壓不變化，則說明控制器的模擬輸出口有故障或已損壞。如果正常，則說明是遠傳壓力表的故障，更換壓力表即可。

8、工作時系統壓力高于設定值，為什么主機不停？

答：主要原因可能是以下幾項之一：

A、如果壓力傳感器反應的壓力和面板的壓力不相符，只是壓力傳感器的壓力高于設定值，而面板反映的壓力并未超出，則應查看壓力傳感器是否損壞，接線是否有問題。此時控制器主機不停是正常的。

B、如果上述情況不存在，控制器和傳感器的壓力相符，均高于設定壓力，則應檢查附屬小泵的設定狀態，看小泵是否為開啟狀態。如果小泵是關閉的，主機不停也是正常的。如果小泵是開啟的，請查看主泵的運行頻率，運行頻率并非設定的下限頻率，此時說明系統正處于正常的供水過程之中，等系統將頻率調低，系統的壓力自然會下降。

9、控制器時鐘運行正常，但控制部分沒有輸出或控制器沒有任何響應，為什么？

答：在這種情況下，主要是控制器內的數據出現了嚴重的錯誤。主要有以下幾項參數：第8項，變頻器的功率值已超出200KW；第9項，變頻器的加減速時間已超出200秒；第10項，頻率下限超出50Hz。出現以上情況后，請重新設定參數即可改正。修改完成后，請將參數中第15項“參數鎖定"設定為“LOCK"。

10、控制器不起泵，RUN燈閃爍，為什么？

答：因為此時控制器處于定時關機狀態。用戶將控制器的第17項功能代碼設定為ON并規定了控制器開機和關機的時間，此時控制器時鐘正處于這一時間段。將控制器第17項的相關參數項更改即可。

11、面板始終顯示P000，這是為什么？

答：首先，檢查控制器的參數設定是否正確，檢查第3項參數（控制器的壓力量程）是否被設定為零。如果是非零，則將控制器上壓力傳感器的幾個端子的控制線拆下，用萬用表測量SVCC端與GND端之間是否為4.9V~5.1V之間的直流電壓。如果正常，此時面板應顯示正常的壓力范圍。否則控制器已損壞。如果測量所得結果低于4.9V，說明輸出模擬量的供給電源有故障。

12、切泵切不過去，為什么？

答：如果當控制器每次發出切換信號時，切泵動作都不能完成，說明外部的控制邏輯的接線存在問題。如果控制器在正常工作時，發生切換泵切不過去的情況，說明控制器受到了較為強烈的干擾。用戶可按前面提到的抗干擾接線的方法，將線路檢查一下，必要時可將控制器的接線做適當修改。

13、04報警，應如何處理？

答：04報警，說明控制器檢測到水位信號，請檢查水位傳感器的接線是否有問題。如果接線正常，可將接線拆下，用短接線將水位信號進行短接。如果問題仍然存在，則說明控制器的水位檢測部分有故障。否則，說明是水位傳感器的問題。

14、如果系統之中，只有一個水位信號，控制器應怎樣接線？

答：此時可將控制器的LA2短接，水位信號接入LA1上。此時應注意水位傳感器所提供的信號類型，正確接入控制器方可使系統正常工作。

15、控制器未能按設定的時間間隔定時換泵，為什么？

答：當系統壓力穩定時，水泵泵組工作狀態不發生變化的情況下，控制器應當按設定的時間間隔進行換泵動作。在此過程之中，如果發生過水泵切換，或是中途停過機，則水泵的定時換泵時間將重新計時。如果發生未能按設定時間間隔換泵，請連續監測控制器，如果在設定的時間段內，沒有發生以上提及的情況，而且也沒有定時換泵，說明控制器有故障。

16、當反饋壓力低于設定壓力時，長時間不啟動水泵是什么原因？

答：請用戶查看控制器的設定參數的第13項的設定值。此項是設置控制器的切泵壓力誤差的。為了防止水泵的頻繁起停，允許反饋壓力在設定值減此項誤差值為下界，設定值加此項誤差值為上界的范圍之內，不作水泵的起停或者切換動作。所以，如果用戶覺得控制器不啟動水泵的時間太長，則應將此項參數設置得小一些。

    查看是否將所有水泵的運行方式設定為工頻工作的方式，如果是，系統也不會起泵。

17、定時關機不執行

答：解決方法如下：

a、檢查是否時間設置不合理，例如：時間段結束時間早于時間段開始時間；

      b、檢查定時關機時間段是否在設定的時間段內；

      c、設定的時間段相對應的壓力是否為0。

18、系統中沒有配置小泵，但系統壓力高后，主機會停泵

答：查看系統中是否將小泵的允許運行打開，致使系統中雖然無實際小泵工作，但相當于虛設了一個小泵工作，導致系統壓力高時主泵停機。

19、系統執行的不是設定的壓力值，為什么？

答：將控制器的參數14“顯示模式"設定為2，查看系統的執行設定壓力值是多少，如果是第二壓力值，查看FA和GND間是否被短接。

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