一、CPS-21BⅡ变频恒压供水控制器的特点

CPS-21B-Ⅱ变频恒压供水控制器（以下简称为21BⅡ控制器）是我公司在原有第四代CPS-21B型控制器的基础之上，按照ISO9000质量体系的要求研发新型控制器。我们综合了十年来广大用户的需求，参照最新的标准，采用最新的单片机技术，结合高可靠性的设计，开发出的21BⅡ控制器具有更高的可靠性及稳定性。

二、控制系统构成图

                                  图1  系统组成示意图

三、控制器的产品规格

3.1产品规格型号

21BⅡ控制器适用于工业和生活供水控制系统。其产品规格型号如下图所示：

                图2  控制器型号说明

3.2 选型说明： 

21BⅡ控制器可以设计成整个或部分泵组变频循环软起动工作方式，或配置成1台变量泵+多台定量泵（最多3台定量泵）的工作方式。各种工作方式均最多可控制3台主泵和一台附属小泵。21BⅡ控制器的显示部分为数码管和LED的方式。

四、控制器工作条件

4.1 温度：-5℃~+55℃

4.2 相对湿度：≤95%（无凝露）

4.3 电源：AC 185V~265V   50Hz

4.4 海拔高度不超过2000米

4.5 外壳防护等级：IP20 

4.6 产品的执行标准：Q/HD  LLK001-2004

五、控制器示意图及说明

      5.1 CPS-21BⅡ控制器面板图

说明：

1：系统自动运行指示灯；

2：系统报警指示灯；

3、4、5：数码管显示信息窗口，3窗可根据设定显示压力和频率，4、5窗除显示参数设定的信息外，还可显示报警故障 信息和泵的设定类型信息；

6：指示灯，可显示对应泵的设定状态和工作状态；

7：功能键，用于调出设定泵运行类型或修改参数功能，或者在功能菜单的任何项中退出；

8：设定键，用于设定参数时的确定和水泵手动起停的执行；

9：上下键作为系统参数调整时用的加减键，下键还兼做调出手动调试的功能。

                       图3  整机前视图

      5.2 整机示意图

图4整机示意图

六、端子说明

6.1端子（19~27）描述

      图5端子（19~27）

表1 端子（19~27）说明

6.2端子（10~18）描述

           图6端子（10~18）

表2端子（10~18）说明

6.3端子（1~9）描述

     图7端子（10~18）

 表3端子（1~9）说明

七、功能代码一览表

                                             表4控制器参数明细表

八﹑安装

整机尺寸

21BⅡ整机外形尺寸为96×96×126（mm）。

  CPS-21BⅡ控制器嵌装于控制柜面板上，显示面板外形符合国际标准，尺寸为96×96mm，安装时仅需在控制面板上开一个方孔，方孔的尺寸为92×92mm(公差为+0.7，-0.0)，周围应留出20cm左右的空间。

九﹑显示面板操作

如图8

                图8 面板操作示意图

操作面板中，

功能键用于调出功能菜单或从功能菜单的任何项中退出。

设定键用于确认所选择的功能项或功能项的值。在手动调试中还有起泵、停泵的功能。

向上/向下键用于选择功能项和在修改功能项的设定值时调整其大小。同时，向下键还有调用手动调试的功能。

注：

  1、以上各键在按下同时蜂鸣器会发出长短不同的声音。短音表示当前按键操作有效，长音表示无效。

2、显示面板上运行RUN灯（绿色）亮则表示系统自动运行，报警ALARM（红色）闪烁则表示系统有报警发生，而且在下排数码管上会显示具体的报警信息。

3、界面在最后一次操作30秒后会自动返回正常显示模式。

显示面板共有3种显示模式（模式的设定请参见第七部分参数的“[65]显示模式”）。

模式0：上排数码管显示反馈压力或变频器运行频率，下排数码管显示系统时间。

模式1：上排数码管显示变频器运行频率，下排数码管显示切换泵的倒计时时间和反馈压力。

模式2：上排数码管显示反馈压力，下排数码管显示变频器运行频率和设定压力。

9.1设定泵运行类型及硬件输出点的配置

                        请参照下表5：

步骤按顺序如下：

1、断开R/S自动运行控制端子；

2、参照表4输入密码，进入泵设定及硬件输入输出设定状态；

3、然后按上、下键来选择需要设定的泵号，按设定（SET）键修开始改泵类型；

4、再按上、下键来选择泵工作的类型，按设定（SET）键确定泵工作类型。显示信息表示的含义参见下表6；

5、待所有泵都设定完成后，按功能（FUNC）键退出泵类型设定。

            表6 显示泵工作类型信息含义

     9.2设定系统参数

步骤按顺序如下：

1、按功能（FUNC）键，进入泵类型设定和参数设定的选择界面；

2、按设定（SET）键进入参数设定界面。此时，下排右部分数码管闪烁；

3、按上、下键来选择需要设定的参数项，按设定（SET）键开始修改参数值；

4、按上、下键调整参数值的大小；（修改参数值时，按上键增大，按下键减小，如果需要快速加减数值则长时间按住相应的键）

5、按设定（SET）键参数设定成功。

特殊说明：

当系统参数选择到“[04]传感器调零”或“[05]反馈增益调节”时，无论在哪种显示模式下，数码管均显示根据反馈压力值计算后的数值，直到退出这些参数项，显示模式恢复。

9.3手动调试

手动调试步骤如下：

1、断开主机“RUN/STOP”端子，使系统处于停止运行状态；

2、先按下下键并保持10秒钟，系统进入手动调试状态。如果系统正在自动运行则不会进入手动调试状态。此时显示1号泵，按上、下键选择要手动调试的泵号。再按设定（SET）键，使相应的泵的输出闭合；

3、按上、下键控制变频器输出频率；

4、调试完毕后按设定（SET）键停止此台泵，按1~4步骤循环调试其它泵；

5、按功能（FUNC）键退出手动调试过程。

9.4查看输入输出点通断状况

在运行情况下，连续按设定（SET）键可查看压力、频率和输入输出点的通断状况。见下表7：

十、自动运行

10.1设定自动运行的各参数

  操作者可先熟悉显示面板的功能，请参见第九部分（第8页）。

10.1.1 首先，根据所使用的压力传感器，将其量程设定好。

10.1.2需要设定好第一及第二压力，如果需要多段定时控制，请将相应的参数项设定好。请参见第七部分（第5页）。设定好变频器加减速时间（与控制器参数一致），根据变频器的型号设定好频率给定信号是0~5V还是0~10V。

10.1.3 接好压力表，在系统压力为零时，调传感器定标值，使数码管上反馈压力显示为零。

10.1.4根据系统是否需要附属小泵，是否需要定时换泵，是否需要定时开关机等要求将相关参数设置好。

10.1.5根据使用的水泵台数及其运行状态，将各泵设定好。

（注意：每设定完一个参数须按设定键使其生效。若未按设定键,直接按功能键，则退出参数设定过程，调整后的设定值无效）

10.2控制器自动运行状态

10.2.1控制器端子中的“RUN/STOP”与COM闭合后控制器自动运行，显示面板左上角的运行RUN指示灯（绿色）亮。

10.2.2故障及代码显示：当发生故障时，显示面板左上角的故障ALARM指示灯（红色）闪烁，下排数码管显示故障代码及故障名称，详见“附录1”。如果系统中同时发生多个故障，则显示编号最小的故障信息。

十一﹑系统调试及维护    

11.1调试 （调试前请仔细检查控制柜及控制器的配线，确认无误后，进行以下步骤）   

 将变频器设定为端子控制，将变频器的“RUN/STOP”开关置于“STOP”,V-F图形选择适当，变频器加减速时间根据不同功率有所变化。

 将泵房出水总阀门置于小流量。

 合上控制柜电源，使系统处于运行状态（要确保每台泵在变频及工频状态下旋转方向都正确，可先用手动调试功能调整好）。设好压力设定值，对比控制器显示压力值和压力表显示值，观察压力稳定情况，选择合适的加减速时间（变频器的加减速时间和控制器设置的加减速时间要一致），使系统稳定在设定的压力。若显示值与实际值有偏差，可先通过参数“传感器调零”功能调零，再微调“反馈增益调节”，使显示值与实际值相符。

 逐渐打开阀门，观察不同供水量时各泵的启﹑停逻辑是否符合要求。

 根据现场供水状况调整流量补偿值或附属小泵的启停阀值。

 试验水位信号的控制是否正常。

11.2系统维护

          系统调试好后请锁好控制柜门。定期检查接触器的触点情况及水泵、电机是否工作正常，以及接线端子有无松动。检修时，应切断电源10分钟左右，等到变频器“CHARGE”灯熄灭后再进行，防止高压伤人。

          测试电机绝缘时，先断开变频器输出端U、V、W，再用摇表测试；否则会损坏变频器。

十二、包装、运输和贮存

12.1 包装

包装箱内物品如下：

21BⅡ主机：1台

卡子：2个

说明书：1份

合格证：1张

12.2 运输

本产品属于精密仪器，在运输过程之中应轻装轻卸，避免雨水的淋袭，避免与腐蚀性的物品同时装运。

12.3 贮存

本产品应放置在干燥、通风且无腐蚀性的气体的库房内，防止雨淋、重压。

附录一 故障信息

附录二 应用指南 

1、系统压力不稳，容易振荡，为什么？

答：系统压力不稳，可能有以下几种原因：

A、压力传感器采集系统压力的位置不合理，压力采集点选取得离水泵出水口太近，管路压力受出水流速度影响太大。从而反馈给控制器的压力值忽高忽低，造成系统的振荡。

B、如果系统采用了气压罐的方式，而压力采集点选取在气压罐上，也可能造成系统的振荡。空气本身有一定的伸缩性，而且气体在水中的溶解度随压力的变化而变化，水泵直接出水的反馈压力和通过气体的反馈压力之间有一定的时间差，从而造成系统振荡。

C、控制器的加减速时间与水泵电机功率不相符。一般情况下，功率越大，其加减速时间也就越长。此项参数用户可多选几个数据进行调试。比如，15KW一般为10至20秒之间。

D、控制器和变频器的加减速时间不一致，控制器的加减速时间设定应大于或等于变频器加减速时间。

2、小泵起停过于频繁，为什么？

答：此种情况是针对工频工作的小泵而言的。在系统之中，控制器的参数中第6项参数“小泵压力误差”设定过小。在所有主泵都关闭以后，当系统的实际压力低于设定压力与小泵压力误差之差时，小泵则起动。随着系统压力的上升，使得系统的实际压力高于设定压力与小泵压力误差这两者之和时，小泵则被系统关闭。所以，解决问题的方法是将此项参数调高一定值即可。

3、模拟输出不正常，变频器运行频率与控制器输出不符，为什么？

答：首先，应确定是什么硬件出了问题。使控制器进入手动调试状态，分别用万用表量出控制器输出0Hz及50Hz时所对应的模拟量输出值。如果控制器的模拟输出值在0Hz时大于30mV，或在50Hz时小于控制器第6项参数定标的电压值（请确定模拟输出增益为100%），则说明控制器输出存在问题。如果随着控制器的频率变化，输出一直保持不变，说明控制器的模拟输出电路损坏；如果模拟输出值也是变化的，但不能达到最大值，可通过调节模拟输出增益解决。 

    其次，如果控制器的输出值正常，当控制器输出达到第6项参数定标的电压值时，变频器不能达到50Hz，说明是变频器的设定值存在问题，可调节变频器的频率增益解决。

4、水泵切换时，变频器输出不为零,为什么？

答：用户首先确定控制器给变频器的控制线是否全部接好。如果变频器没有滑行停车输入信号，则必须将变频器设定为自由滑行停车的工作模式。如果变频器有此信号输入则确保和控制器接好。然后，在水泵进行切换动作时，控制器会给变频器一个滑行停车信号，即EMG信号。如果EMG信号线没有接通，会直接导致变频器过载，此类现象要绝对禁止，否则，容易损坏变频器。如果接有EMG信号线，请仔细检查线是否接实。确定接实，没有线路故障后，再用万用表检查控制器的EMG是否有输出。如果当控制器处于切换时，EMG信号没有输出，则说明是控制器有故障。

5、控制器与变频器的抗干扰接线如何连接？

答：为防止控制器和变频器的控制信号线受空间电磁场的干扰，可在这些控制信号线的外层接屏蔽线，以提高系统的抗干扰能力。此时接线一定要注意，只能有控制器的一边或者变频器的一边选取一点作为屏蔽的接地点。这样，可保证提高系统的抗干扰能力。如果屏蔽线在两端都接地，会使屏蔽线上产生电势差，不但不能提高系统的抗干扰的能力，反而加重外界对控制器的干扰。其次，将模拟信号线和动力线分别走线，也能提高系统的抗干扰能力。

6、控制电机的接触器无动作，电机不启动，为什么？

答：首先查看控制器操作面板上反应水泵的LED指示灯的输出状态，可对照控制器说明书上所描述4台泵的设定及运行指示状态。假如无动作，但水泵对应的操作面板上LED指示状态有输出，则先查看一下外部的接触器接线及接触器的继电逻辑是否正确。如果没有问题，再用万用表测量控制器相应的继电器输出，如果继电器没有输出相应的开关信号，说明控制器的继电器输出有问题。如果操作面板上LED指示灯也无输出指示，请查看相对应的水泵是否设定为开启状态（“-b”或“-d”状态）。

7、压力传感器显示压力变化，而面板显示压力却不变，为什么？

答：首先应检查压力传感器和控制器的接线是否有松动或接触不良的现象存在。如果上述现象不存在，用万用表测量控制器模拟输入口的电压值。先测量SVCC端及GND端之间，如果是4.9V~5.1V之间的电压值，说明提供模拟量输入口的电源正常，则进行下一步。可将一1K欧姆滑动电阻接在控制器的输入口的三个端子，动端接Vin，再测量控制器的Vin端和GND端的电压是否随电阻器的阻值变化而变化。如果Vin端对GND端的电压不变化，则说明控制器的模拟输出口有故障或已损坏。如果正常，则说明是远传压力表的故障，更换压力表即可。

8、工作时系统压力高于设定值，为什么主机不停？

答：主要原因可能是以下几项之一：

A、如果压力传感器反应的压力和面板的压力不相符，只是压力传感器的压力高于设定值，而面板反映的压力并未超出，则应查看压力传感器是否损坏，接线是否有问题。此时控制器主机不停是正常的。

B、如果上述情况不存在，控制器和传感器的压力相符，均高于设定压力，则应检查附属小泵的设定状态，看小泵是否为开启状态。如果小泵是关闭的，主机不停也是正常的。如果小泵是开启的，请查看主泵的运行频率，运行频率并非设定的下限频率，此时说明系统正处于正常的供水过程之中，等系统将频率调低，系统的压力自然会下降。

9、控制器时钟运行正常，但控制部分没有输出或控制器没有任何响应，为什么？

答：在这种情况下，主要是控制器内的数据出现了严重的错误。主要有以下几项参数：第8项，变频器的功率值已超出200KW；第9项，变频器的加减速时间已超出200秒；第10项，频率下限超出50Hz。出现以上情况后，请重新设定参数即可改正。修改完成后，请将参数中第15项“参数锁定”设定为“LOCK”。

10、控制器不起泵，RUN灯闪烁，为什么？

答：因为此时控制器处于定时关机状态。用户将控制器的第17项功能代码设定为ON并规定了控制器开机和关机的时间，此时控制器时钟正处于这一时间段。将控制器第17项的相关参数项更改即可。

11、面板始终显示P000，这是为什么？

答：首先，检查控制器的参数设定是否正确，检查第3项参数（控制器的压力量程）是否被设定为零。如果是非零，则将控制器上压力传感器的几个端子的控制线拆下，用万用表测量SVCC端与GND端之间是否为4.9V~5.1V之间的直流电压。如果正常，此时面板应显示正常的压力范围。否则控制器已损坏。如果测量所得结果低于4.9V，说明输出模拟量的供给电源有故障。

12、切泵切不过去，为什么？

答：如果当控制器每次发出切换信号时，切泵动作都不能完成，说明外部的控制逻辑的接线存在问题。如果控制器在正常工作时，发生切换泵切不过去的情况，说明控制器受到了较为强烈的干扰。用户可按前面提到的抗干扰接线的方法，将线路检查一下，必要时可将控制器的接线做适当修改。

13、04报警，应如何处理？

答：04报警，说明控制器检测到水位信号，请检查水位传感器的接线是否有问题。如果接线正常，可将接线拆下，用短接线将水位信号进行短接。如果问题仍然存在，则说明控制器的水位检测部分有故障。否则，说明是水位传感器的问题。

14、如果系统之中，只有一个水位信号，控制器应怎样接线？

答：此时可将控制器的LA2短接，水位信号接入LA1上。此时应注意水位传感器所提供的信号类型，正确接入控制器方可使系统正常工作。

15、控制器未能按设定的时间间隔定时换泵，为什么？

答：当系统压力稳定时，水泵泵组工作状态不发生变化的情况下，控制器应当按设定的时间间隔进行换泵动作。在此过程之中，如果发生过水泵切换，或是中途停过机，则水泵的定时换泵时间将重新计时。如果发生未能按设定时间间隔换泵，请连续监测控制器，如果在设定的时间段内，没有发生以上提及的情况，而且也没有定时换泵，说明控制器有故障。

16、当反馈压力低于设定压力时，长时间不启动水泵是什么原因？

答：请用户查看控制器的设定参数的第13项的设定值。此项是设置控制器的切泵压力误差的。为了防止水泵的频繁起停，允许反馈压力在设定值减此项误差值为下界，设定值加此项误差值为上界的范围之内，不作水泵的起停或者切换动作。所以，如果用户觉得控制器不启动水泵的时间太长，则应将此项参数设置得小一些。

    查看是否将所有水泵的运行方式设定为工频工作的方式，如果是，系统也不会起泵。

17、定时关机不执行

答：解决方法如下：

a、检查是否时间设置不合理，例如：时间段结束时间早于时间段开始时间；

      b、检查定时关机时间段是否在设定的时间段内；

      c、设定的时间段相对应的压力是否为0。

18、系统中没有配置小泵，但系统压力高后，主机会停泵

答：查看系统中是否将小泵的允许运行打开，致使系统中虽然无实际小泵工作，但相当于虚设了一个小泵工作，导致系统压力高时主泵停机。

19、系统执行的不是设定的压力值，为什么？

答：将控制器的参数14“显示模式”设定为2，查看系统的执行设定压力值是多少，如果是第二压力值，查看FA和GND间是否被短接。

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