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(chǔ)之上，按照ISO9000質(zhì)量體系的要求研發(fā)新型控制器。我們綜合了十年來廣大用戶的需求，參照的標(biāo)準(zhǔn)，采用的單片機(jī)技術(shù)，結(jié)合高可靠性的設(shè)計，開發(fā)出的21BⅡ控制器具有更高的可靠性及穩(wěn)定性。
二、控制系統(tǒng)構(gòu)成圖
圖1 系統(tǒng)組成示意圖
三、控制器的產(chǎn)品規(guī)格
3.1產(chǎn)品規(guī)格型號
21BⅡ控制器適用于工業(yè)和生活供水控制系統(tǒng)。其產(chǎn)品規(guī)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(shè)計成整個或部分泵組變頻循環(huán)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(shù)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(hù)等級：IP20
4.6 產(chǎn)品的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：Q/HD LLK001-2004
五、控制器示意圖及說明
說明：
1：系統(tǒng)自動運行指示燈；
2：系統(tǒng)報警指示燈；
3、4、5：數(shù)碼管顯示信息窗口，3窗可根據(jù)設(shè)定顯示壓力和頻率，4、5窗除顯示參數(shù)設(shè)定的信息外，還可顯示報警故障 信息和泵的設(shè)定類型信息；
6：指示燈，可顯示對應(yīng)泵的設(shè)定狀態(tài)和工作狀態(tài)；
7：功能鍵，用于調(diào)出設(shè)定泵運行類型或修改參數(shù)功能，或者在功能菜單的任何項中退出；
8：設(shè)定鍵，用于設(shè)定參數(shù)時的確定和水泵手動起停的執(zhí)行；
9：上下鍵作為系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整時用的加減鍵，下鍵還兼做調(diào)出手動調(diào)試的功能。
圖3 整機(jī)前視圖
5.2 整機(jī)示意圖
圖4整機(jī)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
八﹑安裝
整機(jī)尺寸
21BⅡ整機(jī)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(biāo)準(zhǔn)，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(yīng)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(diào)出功能菜單或從功能菜單的任何項中退出。
設(shè)定鍵用于確認(rèn)所選擇的功能項或功能項的值。在手動調(diào)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(shè)定值時調(diào)整其大小。同時，向下鍵還有調(diào)用手動調(diào)試的功能。
注：
2、顯示面板上運行RUN燈（綠色）亮則表示系統(tǒng)自動運行，報警ALARM（紅色）閃爍則表示系統(tǒng)有報警發(fā)生，而且在下排數(shù)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(shè)定請參見第七部分參數(shù)的“[65]顯示模式”）。
模式0：上排數(shù)碼管顯示反饋壓力或變頻器運行頻率，下排數(shù)碼管顯示系統(tǒng)時間。
模式1：上排數(shù)碼管顯示變頻器運行頻率，下排數(shù)碼管顯示切換泵的倒計時時間和反饋壓力。
模式2：上排數(shù)碼管顯示反饋壓力，下排數(shù)碼管顯示變頻器運行頻率和設(shè)定壓力。
9.1設(shè)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(jìn)入泵設(shè)定及硬件輸入輸出設(shè)定狀態(tài)；
3、然后按上、下鍵來選擇需要設(shè)定的泵號，按設(shè)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(shè)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(shè)定完成后，按功能（FUNC）鍵退出泵類型設(shè)定。
表6 顯示泵工作類型信息含義
9.2設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)
步驟按順序如下：
1、按功能（FUNC）鍵，進(jìn)入泵類型設(shè)定和參數(shù)設(shè)定的選擇界面；
2、按設(shè)定（SET）鍵進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)定界面。此時，下排右部分?jǐn)?shù)碼管閃爍；
3、按上、下鍵來選擇需要設(shè)定的參數(shù)項，按設(shè)定（SET）鍵開始修改參數(shù)值；
4、按上、下鍵調(diào)整參數(shù)值的大小；（修改參數(shù)值時，按上鍵增大，按下鍵減小，如果需要快速加減數(shù)值則長時間按住相應(yīng)的鍵）
5、按設(shè)定（SET）鍵參數(shù)設(shè)定成功。
特殊說明：
當(dāng)系統(tǒng)參數(shù)選擇到“[04]傳感器調(diào)零”或“[05]反饋增益調(diào)節(jié)”時，無論在哪種顯示模式下，數(shù)碼管均顯示根據(jù)反饋壓力值計算后的數(shù)值，直到退出這些參數(shù)項，顯示模式恢復(fù)。
9.3手動調(diào)試
手動調(diào)試步驟如下：
1、斷開主機(jī)“RUN/STOP”端子，使系統(tǒng)處于停止運行狀態(tài)；
2、先按下下鍵并保持10秒鐘，系統(tǒng)進(jìn)入手動調(diào)試狀態(tài)。如果系統(tǒng)正在自動運行則不會進(jìn)入手動調(diào)試狀態(tài)。此時顯示1號泵，按上、下鍵選擇要手動調(diào)試的泵號。再按設(shè)定（SET）鍵，使相應(yīng)的泵的輸出閉合；
3、按上、下鍵控制變頻器輸出頻率；
4、調(diào)試完畢后按設(shè)定（SET）鍵停止此臺泵，按1~4步驟循環(huán)調(diào)試其它泵；
5、按功能（FUNC）鍵退出手動調(diào)試過程。
9.4查看輸入輸出點通斷狀況
在運行情況下，連續(xù)按設(shè)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(shè)定自動運行的各參數(shù)
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(jù)所使用的壓力傳感器，將其量程設(shè)定好。
10.1.2需要設(shè)定好及第二壓力，如果需要多段定時控制，請將相應(yīng)的參數(shù)項設(shè)定好。請參見第七部分（第5頁）。設(shè)定好變頻器加減速時間（與控制器參數(shù)一致），根據(jù)變頻器的型號設(shè)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(tǒng)壓力為零時，調(diào)傳感器定標(biāo)值，使數(shù)碼管上反饋壓力顯示為零。
10.1.4根據(jù)系統(tǒng)是否需要附屬小泵，是否需要定時換泵，是否需要定時開關(guān)機(jī)等要求將相關(guān)參數(shù)設(shè)置好。
10.1.5根據(jù)使用的水泵臺數(shù)及其運行狀態(tài)，將各泵設(shè)定好。
（注意：每設(shè)定完一個參數(shù)須按設(shè)定鍵使其生效。若未按設(shè)定鍵,直接按功能鍵，則退出參數(shù)設(shè)定過程，調(diào)整后的設(shè)定值無效）
10.2控制器自動運行狀態(tài)
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(dāng)發(fā)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(shù)碼管顯示故障代碼及故障名稱，詳見“附錄1”。如果系統(tǒng)中同時發(fā)生多個故障，則顯示編號最小的故障信息。
十一﹑系統(tǒng)調(diào)試及維護(hù)
11.1調(diào)試 （調(diào)試前請仔細(xì)檢查控制柜及控制器的配線，確認(rèn)無誤后，進(jìn)行以下步驟）
將變頻器設(shè)定為端子控制，將變頻器的“RUN/STOP”開關(guān)置于“STOP”,V-F圖形選擇適當(dāng)，變頻器加減速時間根據(jù)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(tǒng)處于運行狀態(tài)（要確保每臺泵在變頻及工頻狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)方向都正確，可先用手動調(diào)試功能調(diào)整好）。設(shè)好壓力設(shè)定值，對比控制器顯示壓力值和壓力表顯示值，觀察壓力穩(wěn)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(shè)置的加減速時間要一致），使系統(tǒng)穩(wěn)定在設(shè)定的壓力。若顯示值與實際值有偏差，可先通過參數(shù)“傳感器調(diào)零”功能調(diào)零，再微調(diào)“反饋增益調(diào)節(jié)”，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(jù)現(xiàn)場供水狀況調(diào)整流量補(bǔ)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(tǒng)維護(hù)
系統(tǒng)調(diào)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(jī)是否工作正常，以及接線端子有無松動。檢修時，應(yīng)切斷電源10分鐘左右，等到變頻器“CHARGE”燈熄滅后再進(jìn)行，防止高壓傷人。
測試電機(jī)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(nèi)物品如下：
21BⅡ主機(jī)：1臺
卡子：2個
說明書：1份
合格證：1張
12.2 運輸
本產(chǎn)品屬于精密儀器，在運輸過程之中應(yīng)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(chǎn)品應(yīng)放置在干燥、通風(fēng)且無腐蝕性的氣體的庫房內(nèi)，防止雨淋、重壓。
附錄一 故障信息
附錄二 應(yīng)用指南
1、系統(tǒng)壓力不穩(wěn)，容易振蕩，為什么？
答：系統(tǒng)壓力不穩(wěn)，可能有以下幾種原因：
A、壓力傳感器采集系統(tǒng)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(tǒng)的振蕩。
B、如果系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)振蕩。
C、控制器的加減速時間與水泵電機(jī)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(shù)用戶可多選幾個數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)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(shè)定應(yīng)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(tǒng)之中，控制器的參數(shù)中第6項參數(shù)“小泵壓力誤差”設(shè)定過小。在所有主泵都關(guān)閉以后，當(dāng)系統(tǒng)的實際壓力低于設(shè)定壓力與小泵壓力誤差之差時，小泵則起動。隨著系統(tǒng)壓力的上升，使得系統(tǒng)的實際壓力高于設(shè)定壓力與小泵壓力誤差這兩者之和時，小泵則被系統(tǒng)關(guān)閉。所以，解決問題的方法是將此項參數(shù)調(diào)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(yīng)確定是什么硬件出了問題。使控制器進(jìn)入手動調(diào)試狀態(tài)，分別用萬用表量出控制器輸出0Hz及50Hz時所對應(yīng)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(shù)定標(biāo)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(dá)到值，可通過調(diào)節(jié)模擬輸出增益解決。
其次，如果控制器的輸出值正常，當(dāng)控制器輸出達(dá)到第6項參數(shù)定標(biāo)的電壓值時，變頻器不能達(dá)到50Hz，說明是變頻器的設(shè)定值存在問題，可調(diào)節(jié)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(shè)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(jìn)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(dǎo)致變頻器過載，此類現(xiàn)象要禁止，否則，容易損壞變頻器。如果接有EMG信號線，請仔細(xì)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(dāng)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(tǒng)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(tǒng)的抗干擾能力。如果屏蔽線在兩端都接地，會使屏蔽線上產(chǎn)生電勢差，不但不能提高系統(tǒng)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(tǒng)的抗干擾能力。
6、控制電機(jī)的接觸器無動作，電機(jī)不啟動，為什么？
答：首先查看控制器操作面板上反應(yīng)水泵的LED指示燈的輸出狀態(tài)，可對照控制器說明書上所描述4臺泵的設(shè)定及運行指示狀態(tài)。假如無動作，但水泵對應(yīng)的操作面板上LED指示狀態(tài)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(yīng)的繼電器輸出，如果繼電器沒有輸出相應(yīng)的開關(guān)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(yīng)的水泵是否設(shè)定為開啟狀態(tài)（“-b”或“-d”狀態(tài)）。
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(yīng)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(xiàn)象存在。如果上述現(xiàn)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(jìn)行下一步?？蓪⒁?/span>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(yuǎn)傳壓力表的故障，更換壓力表即可。
8、工作時系統(tǒng)壓力高于設(shè)定值，為什么主機(jī)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(yīng)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(shè)定值，而面板反映的壓力并未超出，則應(yīng)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(jī)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(shè)定壓力，則應(yīng)檢查附屬小泵的設(shè)定狀態(tài)，看小泵是否為開啟狀態(tài)。如果小泵是關(guān)閉的，主機(jī)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(shè)定的下限頻率，此時說明系統(tǒng)正處于正常的供水過程之中，等系統(tǒng)將頻率調(diào)低，系統(tǒng)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(yīng)，為什么？
答：在這種情況下，主要是控制器內(nèi)的數(shù)據(jù)出現(xiàn)了嚴(yán)重的錯誤。主要有以下幾項參數(shù)：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(xiàn)以上情況后，請重新設(shè)定參數(shù)即可改正。修改完成后，請將參數(shù)中第15項“參數(shù)鎖定”設(shè)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(guān)機(jī)狀態(tài)。用戶將控制器的第17項功能代碼設(shè)定為ON并規(guī)定了控制器開機(jī)和關(guān)機(jī)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(guān)參數(shù)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(shù)設(shè)定是否正確，檢查第3項參數(shù)（控制器的壓力量程）是否被設(shè)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(yīng)顯示正常的壓力范圍。否則控制器已損壞。如果測量所得結(jié)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(dāng)控制器每次發(fā)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(fā)生切換泵切不過去的情況，說明控制器受到了較為強(qiáng)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(dāng)修改。
13、04報警，應(yīng)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(jìn)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(tǒng)之中，只有一個水位信號，控制器應(yīng)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(yīng)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(tǒng)正常工作。
15、控制器未能按設(shè)定的時間間隔定時換泵，為什么？
答：當(dāng)系統(tǒng)壓力穩(wěn)定時，水泵泵組工作狀態(tài)不發(fā)生變化的情況下，控制器應(yīng)當(dāng)按設(shè)定的時間間隔進(jìn)行換泵動作。在此過程之中，如果發(fā)生過水泵切換，或是中途停過機(jī)，則水泵的定時換泵時間將重新計時。如果發(fā)生未能按設(shè)定時間間隔換泵，請連續(xù)監(jiān)測控制器，如果在設(shè)定的時間段內(nèi)，沒有發(fā)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(dāng)反饋壓力低于設(shè)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(shè)定參數(shù)的第13項的設(shè)定值。此項是設(shè)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(shè)定值減此項誤差值為下界，設(shè)定值加此項誤差值為上界的范圍之內(nèi)，不作水泵的起?；蛘咔袚Q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(yīng)將此項參數(shù)設(shè)置得小一些。
查看是否將所有水泵的運行方式設(shè)定為工頻工作的方式，如果是，系統(tǒng)也不會起泵。
17、定時關(guān)機(jī)不執(zhí)行
答：解決方法如下：
a、檢查是否時間設(shè)置不合理，例如：時間段結(jié)束時間早于時間段開始時間；
b、檢查定時關(guān)機(jī)時間段是否在設(shè)定的時間段內(nèi)；
c、設(shè)定的時間段相對應(yīng)的壓力是否為0。
18、系統(tǒng)中沒有配置小泵，但系統(tǒng)壓力高后，主機(jī)會停泵
答：查看系統(tǒng)中是否將小泵的允許運行打開，致使系統(tǒng)中雖然無實際小泵工作，但相當(dāng)于虛設(shè)了一個小泵工作，導(dǎo)致系統(tǒng)壓力高時主泵停機(jī)。
19、系統(tǒng)執(zhí)行的不是設(shè)定的壓力值，為什么？
答：將控制器的參數(shù)14“顯示模式”設(shè)定為2，查看系統(tǒng)的執(zhí)行設(shè)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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