時間：2022-04-27 11:24:13
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇變頻供水系統，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：變頻恒壓設計
中圖分類號：S611文獻標識碼： A
變頻恒壓供水系統具有節能環保、安全可靠等特點得到廣泛的應用。通過變頻器調節輸入交流電的頻率而調節異步電動機的轉速，從而改變水泵的出水流量來調節供水系統的壓力。因此，供水系統變頻的實質是三相異步電動機的變頻調速，通過改變定子供電頻率來改變同步轉速而實現調速的。
一、變頻恒壓供水系統的主要結構及組成
本設計中，由PLC構成系統的控制機構，從系統的結構圖，可以看出管網水壓通過安裝在總水管上的壓力測量計測量，測得的壓力值傳送給壓力變送器，壓力變送器把測得的壓力信號轉換成電信號(模擬量)再傳送給PLC，由于PLC不能直接處理模擬量，所以必須通過A/D轉換模塊，把模擬量轉換成數字量后，再經過PLC內部PID程序運算處理，把PLC的運算結果通過D/A轉換模塊送至變頻器控制端，從而調整變頻器的輸出頻率、改變電機的轉速，以達到維持水壓的恒定。為了防止電機空轉，通過安裝在蓄水池中的液位計來檢測液位狀況，當液位過低時，電機停止工作。
二、控制系統的基本要求、組成和工作原理
變頻恒壓供水系統控制的基本要求如下：①供水壓力基本恒定，換泵時的水壓波動小；②共有4臺水泵，3臺主水泵，1臺輔助泵；③變頻器的速度以及工、變頻運行由管網壓力變送器來控制；④通過脈沖式水表可以完成用水量的計量；⑤通過組態監控系統實現穩定的住宅小區變頻恒壓供水控制過程。本系統是通過閉環控制系統達到控制管道內水壓的作用，也就是根據系統輸出變化的信息來進行控制，即通過比較系統行為與期望行為之間的偏差，并消除偏差以獲得預期的系統性能。變頻恒壓供水系統由變頻器、水泵、PLC以及壓力變送器等構成閉環控制系統。其系統框圖如圖1所示
針對目前供水系統存在的問題：主要表現在用水高峰期，特別是早、晚兩個時間段，正是人們燒飯洗衣服的時候，這時管網中的水的需求量大大高于供給量，水泵提供的管道中水的壓力不斷降低，出現供不應求的現象。除了早、晚兩個時間段以外的時間，即用水低峰期，這時用水量大大降低，管網中水的需求量遠遠低于供給量，水泵提供的管道中水的壓力不斷升高，出現供過于求的現象，這樣有可能使水管爆裂，甚至損壞用水設備，造成能源的浪費。本系統主要通過西門子PLC對水泵進行節能優化控制，通過西門子變頻器調整水泵的運行狀態和運行臺數，達到穩定水壓和節約電能的目的。系統通過壓力變送器采集管道中水壓信號，PLC采集到該信號后，由A/D轉換模塊將采集信號值與設定值進行比較，西門子PLC能夠進行PID控制，PID是比例、積分、微分的縮寫，比例調節的作用是能夠加快調節速度，積分的作用是減小誤差，從而消除靜差，微分的作用是改善系統的動態性能。PID控制器就是根據系統的誤差，利用比例、積分、微分計算出控制量進行控制的。供水壓力經PID調節后的輸出量將通過交流接觸器組切換后輸出給水泵的電動機，最終由PLC根據頻率變化來控制水泵的運行數量和工變頻運行狀態，以此來確保管道水壓的穩定。變頻恒壓供水系統總體結構圖如圖2所示。
三、水泵裝置的特性曲線
變頻調速恒壓供水系統中配置i臺工作主泵(一般i=l～3臺)、1臺小泵及1個氣壓水罐。供水系統工作特性分析如圖l所示。
為最不利配水點與水源最低水位的高程差，為最不利配水點的工作壓力(水頭)，曲線l為主泵在額定轉速n。下的Q一H曲線高效區，曲線2為主泵在轉速下的Q一H曲線高效區，曲線3為小泵在額定轉速下的Q—H曲線高效區，曲線4為i臺主泵在額定轉速n。下的并聯Q一H曲線；曲線5為管道特性曲線。曲線為通過曲線1左端點a的相似工況拋物線，曲線為通過主泵額定工況點()的相似工況拋物線，曲線為通過曲線l右端點b的相似工況拋物線。工況點()為供水系統最大流量與揚程，為供水系統的恒壓值。
四、水泵及氣壓水罐的選擇
小流量工況點的為主泵在調速后高效區運行的最小流量，亦為氣壓給水系統中小泵供水的最大流量，為氣壓給水系統的允許最低供水壓力值，即小泵啟動的理論最低壓力值。為此，所選擇的小泵的曲線高效段右側通過工況點e點或在e點附近且不低于e點。在小泵的Q一H曲線高效段左側確定一點，通過管道損失計算，使研的最大值不超過系統中配水點的最大供水壓力限值。在小泵Q—H曲線高效段內合理確定氣壓水罐的最低工作壓力值(不低于)和最高壓力(不高于)，即合理確定氣壓水罐內的工作壓力比。由及鞏平均值，在小泵曲線上確定與其對應的小泵的流量，根據規范相關條款的要求，計算氣壓水罐的調節容積和氣壓水罐的總容積，即可選定氣壓水罐的型號。
五、系統硬件設計
以此為例：利用西門子MM420變頻器、西門子S7-200PLC、壓力變送器等器件構成閉環控制系統，以調節水泵的工變頻情況，實現變頻恒壓供水。
3.1主電路電氣原理圖變頻恒壓供水系統總電路圖，如圖3所示，接觸器KM1、KM3、KM5分別控制1#電機、2#電機、3#電機的變頻運行，接觸器KM2、KM4、KM6分別控制1#電機、2#電機、3#電機的工頻運行，接觸器KM7控制輔助泵的工頻運行，PLC的模擬輸出端子M、V控制變頻器的運行。為了更好地保護電機的運行，在電路中加入熱繼電器，它的工作原理是過載電流通過熱元件后，使雙金屬片加熱彎曲去推動動作機構來帶動觸點動作，從而將電動機控制電路斷開實現電動機斷電停車，起到過載保護的作用。FR1、FR2為1#電機、2#電機過載保護用的熱繼電器，FR3、FR4為3#電機、輔助泵過載保護用的熱繼電器。
六、系統的軟件設計
本供水系統主要用于住宅小區生活用水，其用水量主要集中在早、晚兩個時間段，早上用水量主要集中在6點-9點這個時間段，晚上用水量主要集中在18點-22點這個時間段，除了這兩個時間段以外，平時都處于低流量狀態。與通常的工頻氣壓給水設備相比，采用變頻恒壓供水系統實現低流量時的恒壓供水節能效果可達30%。系統啟動運行時，首先啟動輔助泵工頻運行供水，當用水量增大，當前管網壓力小于系統設定壓力時，1分鐘后，PLC通過變頻器啟動l#水泵變頻運行，同時關閉輔助泵的運行。在l#水泵變頻運行（從0Hz向上調整）中，PLC根據水壓變化進行PID調節來控制流量，維持水壓。當1#水泵變頻運行到50Hz時，如果用水量繼續增加，當前管網壓力仍小于系統設定壓力時，1分鐘后，由PLC給出控制信號，將l#水泵與變頻器斷開，l#水泵由變頻運行轉為工頻運行，同時變頻器啟動2#水泵變頻運行。
七、結論
變頻恒壓供水系統是將壓力傳感器提供的管網壓力信號，傳送給變頻器，根據傳感器的采樣值與變頻器的設定值進行比較，通過內置的PID功能進行數據處理，將處理結果作為變頻器頻率的給定輸入，控制變頻器的輸出頻率，從而控制水泵的轉速，保持供水管道的壓力恒定．在用水高峰期，居民用水量增加，管網壓力隨之下降，此時壓力的變化通過PID運算后，最終應使變頻器輸出頻率增加，使水泵電機轉速增加或增加投入運行的水泵臺數，以此來增加管網壓力，保證供水能力。
參考文獻
[1]王曉軍，楊慶煊，許強.可編程控制器原理及應用【M】工北京北學工業出版社，2010.
關鍵詞：恒壓變頻供水系統；自動控制；簡析
中圖分類號：F407文獻標識碼： A
隨著經濟社會的逐步發展、人民生活水平的不斷提高，對于城市供水系統的可靠性以及供水質量的要求也在提升。利用先進的電氣技術對供水系統實行自動化控制，能夠滿足整個城市的供水需求。與此同時，傳統的PID控制方式存在著供水壓力偏差、抗干擾能力差等缺點。因此，有必要在現有供水系統控制方式的基礎上，研發一種新型的控制方式。
一、恒壓變頻供水系統的原理及應用
恒壓變頻供水系統的構成較為復雜，簡而言之，可以分為以下幾大主要部分：可編程控制器、變頻器、水泵機組、壓力傳感器以及其他控制器件。
恒壓變頻供水系統的工作原理為：通過用戶家中安裝的壓力儀表，對用戶端的壓力信號進行實時的采集和反饋。然后，將信息反饋到可編程控制器（PLC），可控制編程器通過對反饋信息和設定壓力值進行比較，然后通過一系列內部運算，按照運算結果對變頻器的輸出頻率進行控制，從而實現調節水泵電機轉速的目的，這樣便可以實現用戶供水情況的實時調節。
恒壓變頻供水系統的優勢在于能夠對供水管網進行實時調節，從而維持一個基本平衡的水壓。恒壓變頻供水系統之所以得到廣泛應用，主要是因為其既可以實現用戶的穩定供水，又可以保證水泵電機的運轉效率，即不會使水泵電機出現空轉的現象。這樣既減少了能耗，又節約了電能。（參見圖1 ）
圖1 恒壓變頻供水系統運行原理
二、恒壓變頻供水系統的自動控制策略
長期以來，對于恒壓變頻供水系統的自動控制，使用較多的是模糊控制策略。顧名思義，模糊控制策略就是建立在人的思維模糊性基礎上，不依賴于被控對象數學模型的一種控制策略，模糊控制策略本質上屬于專家控制方式。模糊控制策略通過對人腦的推理過程進行仿制，將以往恒壓變頻供水系統操作者的經驗濃縮成一條條控制規則，對這些控制規則進行模糊處理，然后存儲到計算機當中，由計算機根據這些控制規則實施恒壓變頻供水系統的自動控制。
模糊控制策略之所以能夠得到廣泛應用，主要是由于其自身具有的適應性強、調節時間短等優點。除此之外，模糊控制策略還具有結構簡單、操作方便等優點。
與此同時，也應該看到，模糊控制策略自身也具有一些缺點，較為突出的是其靜態性能較差。模糊控制策略靜態性能較差這一缺點，容易導致恒壓變頻供水系統的實際供水壓力達不到計算機的設定值。之所以會這樣，主要是因為模糊控制策略使用的模糊控制器，其輸入方式為誤差及誤差變化。因此，在輸入過程中會導致積分控制的缺失，因而出現了靜態性能不佳等一系列缺陷。總而言之，模糊控制策略最大的缺陷就在于不能夠很好地對恒壓變頻供水系統的壓力誤差進行消除。
三、基于GA優化的供水系統模糊PID復合
模糊控制策略雖然具有以上缺點，但不可否認的是，其具備良好的動態性能以及快速響應能力。因此，想要實現恒壓變頻供水系統自動控制的優化，可以將PID控制策略引入到模糊控制策略中，這樣既能夠發揮模糊控制策略自身的優勢，又能夠提升其靜態性能及調整精確性。這就是當前恒壓變頻供水系統使用較多的自動控制策略：模糊PID復合控制策略。（參見圖2 ）
圖2 模糊PID復合控制策略
這種控制策略的優勢在于能夠將控制器應用到供水系統中，從而實現了恒壓變頻供水系統的復合控制。
基于GA優化的模糊PID復合控制策略，其優勢在于將模糊控制策略、PID控制策略及遺傳算法融合起來。既能夠保證恒壓變頻供水系統的適應性與操作性，又能夠做到對其響應速度、供水質量及靜態性能進行提升。特別是對于一些用水量波動較大的高層建筑來說，基于GA優化的模糊PID復合控制策略，其控制效果提升更加明顯。除此之外，該控制策略不需要對傳統的恒壓變頻供水系統進行硬件方面的改動，僅僅需要對其進行控制策略上的改進，即實行相應的軟件編制即可。因而，該控制策略可廣泛應用于住宅小區、高層建筑和其他對供水質量要求較為嚴苛的場所。
結束語：
本文主要對恒壓變頻供水系統的自動控制進行了分析。在分析其工作原理和應用效果的基礎上，對以往使用較多的模糊控制策略進行了分析。并且結合模糊分析策略的優缺點，分析了新型的基于GA優化的模糊PID復合控制策略的優勢所在。希望通過本文的分析，能夠給我國的恒壓變頻供水系統自動控制研究提供一些參考，從而進一步推動我國恒壓變頻供水系統的快速發展，進而使我國的城市供水系統能力得到全面提升。
參考文獻：
關鍵詞：變頻器；恒壓補水；PLC系統；電動機；自動控制
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.06.186
0 引言
伴隨著近幾年我國房地產行業的快速發展和我國各級城市城鎮化速度的加快，以及我國工業和經濟的快速發展、城市建設的飛速發展、城市人口顯著增多，人們對生活水平的要求也不斷提。對城市的供水系統、供暖系統及消防系統的要求逐漸增高，對系統的質量、穩定性等要求的也越來越高。再加上現階段我國能源緊缺，城市污染嚴重，所以利用先進的自動化控制技術以及信號反饋技術結合電機動力技術，設計出性能高、節能性強又能適應不同領域的恒壓供水系統成為必然趨勢。
現階段大多數變頻器恒壓自控供水系統大致由外部控制臺安裝的可調節控制器、控制柜內的編程變頻器、一臺或多臺水泵組成的電機組、遠程壓力信號傳感器、和控制柜等電器元件構成。系統大多數采用一臺變頻器拖動一主一備雙泵體形式，也可以根據需要設計一臺變頻器拖動一臺或者托動多臺電機泵體，主要根據現場情況設計而定。該系統以供水系統管道出口的水壓為控制目標和檢測反饋信號的對象，通過設計的自控供水系統控制，實現供水主管道的實際供水壓力穩定在需求設定的供水壓力。因此，簡單來說變頻恒壓自控供水系統的目標就是使供水管道出口供水實際壓力穩定在需求組設定的供水壓力上，當實際供水壓力低于或者高于設定壓力，遠傳壓力信號傳感器反饋的信號會按比例轉換成電壓或者電流反饋給系統的主體可編程變頻器，隨即變頻器會根據反饋信號的大小自動增高或降低當前的輸出頻率使輸出電機的轉速增大或降低，從而提高或降低供水壓力，當然變頻器的此種調節是根據反饋的信號大小，即實際壓力與設定壓力的差值來調節輸出頻率值的，可以根據需要設定變頻器調節輸出頻率的下限跟上限值。當反饋頻率達到設定壓力時變頻器會自動停止輸出頻率使水泵停止運轉。這種調節過程可被重復執行，總使供水管道出口的實際壓力和設定壓力一直保持相對平等狀態。
由于變頻器自控補水系統應用領域非常廣，設備也比較繁瑣，所以介紹變頻控制電機水泵的恒壓供水系統重點并做簡要分析：
1 變頻器恒壓供水系統的基礎設計思路
在變頻器恒壓供水系統的設計時，可以采用一臺變頻器連接單一電動機或者幾臺電動機，現階段大多的恒壓供水系統都采用一拖二的方式，即一臺電機與變頻輸出電源連接作為主泵，另一臺電機通過控制線路連接變頻器TA、TB兩個常開觸點，并進行設定，當實際壓力值遠低于設定壓力值時備用泵就會啟動。在設計時要注意各個電機的輸入電流前面需要接入一個斷路保護器，用來實現變頻器的工頻狀態的電機過流、過熱保護。電機當前的工作電壓和電流可在變頻器面板上查看，在試運行行發現旋轉方向與設定不一致時，需要調換輸出端子（U， V， W）的任意兩相即可，盡量不要通過變頻器的FWD跟REV來調節，一定注意對于有工/變頻轉換的兩種狀態的電動機，必須要保證在工頻拖動和變頻拖動兩種情況下電機旋向的一致性。
2 變頻器恒壓供水系統的基本控制方式與編程
變頻器的起動和停止主要采用變頻器的控制面板完成，在操作中無論是變頻器自帶的控制面板上的運行和停止鍵（FWD、REV）或者是外控端的啟動鍵一定要與使用轉向一致。在設計時如果該系統輸入、輸出電流過大一定要按照設計要求采用相應規格的電纜并做電磁隔離和強弱電間的保護程序，在交流接觸器之間采用中間繼電器胡鎖程序來實現強電和弱電之間的隔離以方便控制，對系統保護。所有控制電路之間要存在互鎖關系，利用組內互鎖和組間互鎖兩種關系，嚴禁出現幾臺電動機同時工作和一臺電動機同事接在工頻電源和變頻電源的情況。變頻器控制恒壓供水系統還需要根據所應用場合進行編程設計，一般最主要的即輸入設定壓力、輸入啟動頻率、啟動方式、上下限頻率等，還可根據拖帶水泵方式選擇中間繼電器來實現控制多臺水泵機的運行方式。在進行控制電路設計時還應該設計系統閥門和當前工作狀態，以及故障狀態指示燈的設計，這些可以根據與變頻器輸出端子相聯的中間繼電器或者連接輸出電流的交流接觸器的常開觸點的斷開/閉合狀態來實現相應指示燈的點亮和熄滅，顯示當前系統電機的工作狀態或故障狀態。
3 變頻器恒壓供水系統遠程壓力信號傳感器的設計
變頻器的反饋信號的輸入是依遠程壓力傳感器檢測的管網壓力信號，一般以標準校驗過的遠傳壓力表的0～l0V的電壓信號或以4～20mA電流信號進行傳輸的。按照變頻器要求一般接到V+、VI、GND實現遠程信號的反饋：控制系統原件的設計除了要考慮所需端子數目外，還要考慮控制系統實際需求外，要留有一定的余量，必要時可加外接繼電器控制和接線端子，以為新設備的加入或設備調整留有余地。現階段的變頻器主程序的現場編程工作基本由廠家安裝技術人員完成，除了需要對恒壓供水模擬量（壓力）設定外，還需要對變頻器設置系統的反饋信號方式、反饋信號模擬量比例系數、啟動頻率、控制方式、運轉方式、主副泵供水方式等設定以構成一套完成可操作的PLC恒壓供水控制系統。
隨著我國城市建設中各種工程的技術發展以及變頻器被廣泛的應用，與此同時的能量日益緊缺，城市污染越來越重，在這種情況下，變頻恒壓自控供水系統的使用已經涉及各種供水、供暖領域，當然也對變頻恒壓自控供水系統的技術提出更高的要求。同時研究方向日趨走向節約能源于便于監控操作。所以變頻器恒壓自控供水系統技術在先階段工程領域使用的過程中，仍然有必要對其進行更深入的研究。
參考文獻：
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[2]王濤，王愛國.PLC及變頻技術實現的恒壓供水系統[J].自動化博覽，2004（06）.
1.1PLC變頻調速恒壓供水系統結構
基于PLC和變頻調速器控制的智能恒壓供水系統，具有完善的控制和保護功能，明顯的經濟節能效益。恒壓供水是指用戶端在任何時候，不管用水量的大小，總能保持管網中水壓的基本恒定。恒壓供水系統的控制策略是采用可編程控制器（PLC）和變頻調速裝置優化控制泵組的調速運行，并自動調整泵組的運行臺數， 完成供水壓力的閉環控制，在管網流量變化時能達到穩定供水壓力和節約電能的目的。變頻調速恒壓供水系統一般由信號檢測、控制器、變頻器、執行機構、電控設備和報警裝置等組成。
信號檢測包括水壓信號檢測和液位信號檢測。水壓信號檢測反映的是用戶管網的水壓值，它是恒壓供水控制的主要反饋信號。液位信號檢測反映水泵的進水水源是否充足，信號有效時控制系統要對系統實施保護控制，以防止水泵空抽而損壞電機和水泵。
控制器是整個供水控制系統的核心。控制器根據變送器檢測到的壓力和液位信號進行分析， 通過變頻調速器和接觸器對執行機構（水泵）進行控制。
在供水控制系統中，變頻器根據控制器送來的控制信號改變調速泵的運行頻率，完成對調速泵的轉速控制。變頻器還為電機提供可變頻率的電源，實現電機的無級調速，從而使管網水壓連續變化，同時變頻器還可作為電機軟啟動裝置，限制電機的啟動電流。壓力變送器的作用是檢測管網水壓。智能PID調節器實現管網水壓的PID調節。PLC控制單元則是泵組管理的執行設備，同時還是變頻器的驅動控制，根據用水量的實際變化，自動調整其它工頻泵的運行臺數。變頻器和PLC的應用為水泵轉速的平滑性連續調節提供了方便。水泵電機實現變頻軟啟動， 消除了對電網、電氣設備和機械設備的沖擊，延長機電設備的使用壽命。
執行機構由一組水泵組成，它們用于將水送人用戶管網。水泵分為兩種類型：調速泵和輔助泵。調速泵由變頻調速器控制，根據用水量的變化改變電機的轉速，以維持管網的水壓恒定。輔助泵只在工頻狀態下運行。速度恒定。此泵主要工作在夜間用水量很少的情況下，用以維持管網壓力。
電控設備由繼電器、接觸器、轉換開關等電氣元件組成。在供水系統中用于控制器完成對水泵的變頻―工頻切換和手動―自動切換等。接觸器主要用于頻繁接通或分斷交、直流電路，具有控制容量大，可遠距離操作，配合繼電器可以實現定時操作，聯鎖控制，各種定量控制和失壓及欠壓保護，廣泛應用于自動控制電路，完成對電動機的控制。
作為一個控制系統，報警時必不可少的重要組成部分。由于供水系統的設計要求進行壓力閉環調節和水泵機組的變頻運行與工頻運行的同步切換，所以，為了保證系統的安全、可靠、平穩運行，防止因超調、過電壓、過電流、缺水造成故障，因此對主電路的電壓、電流等進行監測，通過檢測變送裝置，有PLC判別報警類別，進行顯示和保護動作控制。為了保證供水系統的正常運行，設計了水位、壓力上下限等報警裝置。
1.2 PLC變頻調速恒壓供水原理
恒壓供水的基本思路是： 變頻恒壓供水系統主要是由PLC、變頻器、動力控制線路以及水泵等組成。通過安裝在出水管網上的壓力傳感器，把出口壓力信號通過A/D變換變成標準數字信號送入變頻器的PID調節器，經運算與給定壓力參數進行比較，得出調節參數，送給變頻器，由變頻器控制水泵的轉速調節系統供水量，使供水系統管網中的壓力保持在給定壓力；當用水量超過或低于一臺泵的供水量時，通過PLC控制器加減泵。根據用水量的大小由PLC控制工作泵數量的增減及變頻器對水泵的凋速，實現恒壓供水。
2 PLC變頻調速恒壓供水系統的硬件設計
根據PLC恒壓供水的原理，系統的電氣控制圖主要框圖為：
圖 系統的電氣控制總框圖
由以上系統電氣總框圖可以看出，系統所需要的主要硬件包括：水泵機組、變頻器、PLC及擴張模塊、壓力變送器及數顯儀構成。
3 PLC變頻調速恒壓供水系統的軟件設計
3.1PLC變頻調速恒壓供水系統的程序
PLC變頻調速恒壓供水系統的程序如圖5：
圖5 PLC變頻調速恒壓供水系統程序圖
在供水系統中，變頻器、PID調節器、壓力變送器、電機、水泵等構成了一個閉環控制系統，可以對供水能力實現有效的自動調節，從而實現恒壓供水。其實現方法是，首先據用戶對水壓的要求，給PID調節器預置一個目標壓力值，管道中的實際水壓，經壓力變送器轉換成的模擬電流信號反饋給變頻器內置的PID調節器，PID調節器根據目標壓力值和實際壓力值的偏差，給出調節量，自動調節變頻器輸出頻率，調節電機轉速，使供水量適應用水量的變化，取得動態平衡，維持水壓不變。
4結論
本文介紹了基于PLC的變頻調速恒壓自動控制供水系統，PLC變頻調速的應用實際運行分析表明，PLC變頻控制系統設計方案是合理的、經濟的，它為該系統的安全、經濟運行提供可靠的技術保障，并具有節能、PID調節、運行可靠、經濟性好電機控制更容易實現負荷自動調節等優點，是供水系統設計與改造中最先進的選擇之一，同時PLC變頻控制系統技術還可以用于引風機、送風機等自動控制系統中，是過程控制發展的新方向。
參考文獻
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[3]邱文淵，童國道.國內外變頻器技術的現狀及我國發展策略初探[J].電子與自動化，1995，（5）：3-5.
【關鍵詞】PCC；變頻；恒壓
1、概述
傳統的供水方式主要是通過采用恒速供水和水塔存儲供水方式，前者有大量的能耗損失，頻繁啟停電機會給系統帶來沖擊，而后者導致供水壓力不一致。國外普遍采用一個水泵配置一個變頻器的方式，但成本較高。本系統主要研究一種新型供水方式----變頻恒壓方式，通過變頻設備控制水泵的頻率，從而使水泵的轉速改變地下水箱出水的流量。通常情況下，只有一臺水泵處于變頻運行，其他水泵處于停止或工頻運行狀態。變頻運行的水泵通過頻率的改變對流量進行細調，從而保證水壓基本不變，使高層建筑供水更加靈活、高效和節能。
2、變頻恒壓供水系統分析
本系統通過研究PCC來控制變頻器從而實現變頻恒壓供水。通過變頻器恒壓供水方案的分析設計出系統的主電路、控制電路及各個硬件的連接電路，所使用的控制器是貝加萊X20系列PCC，通過控制器操縱西門子供水專用的MM430型變頻器進行PID控制供水。控制系統由PCC完成，而系統中采用的變頻器則主要負責PID的整合及頻率調節。
3、變頻恒壓供水系統的硬件電路設計
本系統采用一個變頻器拖動4臺水泵的方式，用PCC作為控制器，根據壓力變送器反饋的數據改變變頻器的頻率和水泵運行臺數，其中一臺水泵作為備用水泵。通過PCC控制變頻器，水泵的轉速會根據變頻器的實際運行頻率來改變。當用水量增大時，供水管道內安裝的壓力檢測計檢測到的壓力值會降低，傳感器把壓力信號變成標準信號傳輸至壓力控制器。壓力傳感器輸出0-10V的信號到PCC和變頻器，變頻器的頻率從而開始增大。如果變頻器提高頻率達到工頻后仍不能滿足壓力的下降，則改臺水泵就切換至工頻運行，變頻器開始軟啟動下一臺水泵從而維持水壓的穩定；當用水量減少時，壓力檢測計檢測到的壓力值就會增加，變頻器的頻率就開始降低，如果變頻器降低的頻率達到水泵的啟動頻率仍然不能滿足壓力的上升，則該臺水泵退出運行。
圖1 PCC控制的變頻供水系統框圖
本系統選用的水泵型號為100DL3型，共計4臺，給水泵供電的電機功率選擇為30千瓦；供水管道內的壓力傳感器采用YTZ-150型，傳感器為兩線制0-10V，壓力范圍是0-1.0MPa，精度是0.01MPa；斷路器QF5起過流、欠壓保護和電氣隔離作用，本系統中考慮的過載能力為150%，故額定電流為90A；斷路器QF1-QF4用于水泵工頻運行時保護系統，額定電流為150A；接觸器的觸點控制電機的運行，額定電流必須大于電機的額定電流，所以選擇為70A；PCC按鈕回路供電電壓是24V直流，采用LAY3-11型，UN=24V，IN=0.3A；變頻器選用西門子專用供水設計的MM430型，具有很好的可靠性。
經過I/O分配得出，本系統共有25路數字量輸入信號、10路數字量輸出信號和2路模擬量輸入信號，故PCC選用B&R的X20型，CPU使用X20CP1484，輸入模塊選用2只X20DI9371和1只X20DI4371，輸出模塊選用1只X20DO9322模塊，模擬量輸入選用采用1只X20AI4622模塊。
4、變頻恒壓供水系統的軟件設計
B&R的PCC編程軟件是Automation Studio，可新建一個工程，打開硬件配置，選擇的CPU是X20CP1484，再打開X2X link配置系統的輸入與輸出。控制變頻恒壓供水系統的各個按鈕和開關安裝在控制柜上，可以對系統進行控制。供水管網中的壓力反饋信號AIW0和變頻器實際運行頻率的信號AIW2都輸入至PCC中，PCC通過分析反饋的信號和設定的值比較來確定頻率的增減及變頻與工頻的轉化。頻率的增減通過KM1-KM4進行控制，增加水泵臺數或減少水泵臺數可以通過KM5-KM8進行控制。當系統發生故障時，水位低信號或水泵組合錯誤時，系統故障燈亮起，系統自動停止。
變頻器的壓力設定值是通過操作面板上的加減按鍵來設定的。當設定好壓力值后，遠程壓力傳感器測量實際水壓，并反饋至PCC。PCC中水壓的上下限分別為0.15MPa和0.6MPa，所對應PCC內部值分別是5000和20000；反饋的數據經PCC計算分別與設定的最低效率和最高頻率比較，最低頻率設置為30Hz，最高頻率設為50Hz，分別對應PCC內值10000和15000。如果小于10000則最低頻率標志置位，開始頻率過低的程序；如果大于15000則最高頻率標志置位，開始頻率過高的程序控制，隨后就按通變頻器開始工作。
控制系統時有手動和自動兩種控制方式。手動控制先是手動選擇供水的組合，共有4種選擇組合。選擇一種組合后系統先檢查是否存在故障，若沒有發現故障就不會出現報警，可以開始手動控制各個水泵。若按下手動變頻啟動1號水泵，1號水泵就會開始以變頻方式工作，當要把水泵切換到工頻運行時，可以按下工頻切換按鈕。如果此時水泵的頻率達到了工頻值，則1號水泵會自動切換至工頻狀態。若不能滿足切換條件，則保持變頻運行。
實現自動控制程序時，首先選擇一種水泵組合，以1、2、3號水泵組合為例。組合選擇完畢后，變頻器延時1S啟動，1號水泵以變頻方式啟動。當實際壓力下降時，變頻器頻率開始增大，當頻率上升至50Hz壓力仍在下降，則變頻向工頻切換信號有效。延時1S后1號水泵由變頻變為工頻運行，同時2號水泵以變頻方式啟動，此時系統為“1工2變”狀態。當2號水泵變頻運行，實際壓力還繼續下降，變頻器再次開始上升達到50Hz時壓力仍在下降時，2號水泵變頻向工頻切換信號有效。延時1S后2號水泵由變頻轉換為工頻運行，同時3號水泵以變頻方式啟動，此時系統狀態為“1工2工3變”運行。
5、結論
通過對國內外恒壓變頻供水設施現狀的分析，設計出一套適合國情的供水系統。通過本次設計，成功的解決了普通恒壓變頻供水方式能耗損失以及供水壓力不平衡問題，使供水更加靈活節能。
參考文獻
【關鍵詞】恒壓供水系統；變頻技術；PLC技術；供水質量
恒壓供水是指用戶端在任何時候，不管用水量的大小，總能保持管網中水壓的基本恒定。恒壓供水系統的控制策略是采用可編程控制器（PLC）和變頻調速裝置優化控制泵組的調速運行，并自動調整泵組的運行臺數，完成供水壓力的閉環控制，在管網流量變化時能達到穩定供水壓力和節約電能的目的。
一、系統組成及工作原理
變頻恒壓供水系統原理，它主要是由PLC、變頻器、PID調節器、壓力傳感器、液位傳感器、動力控制線路以及四臺水泵等組成。用戶通過控制柜面板上的指示燈和按鈕、轉換開關來了解和控制系統的運行。
系統采用四臺水泵并聯運行方式，通過安裝在出水管網上的壓力傳感器，把出口壓力信號變成4-20mA的標準信號送入PID調節器，經運算與給定壓力參數進行比較，得出一調節參數，送給變頻器，由變頻器控制水泵的轉速，調節系統供水量，使供水系統管網中的壓力保持在給定壓力上；當用水量超過一臺泵的供水量時，通過PLC控制器加泵。根據用水量的大小由PLC控制工作泵數量的增減及變頻器對水泵的調速，實現恒壓供水。當供水負載變化時，輸入電機的電壓和頻率也隨之變化，這樣就構成了以設定壓力為基準的閉環控制系統。
所有水泵電機從停止到啟動及從啟動到停止都由變頻器來控制，實現軟啟動，避免了啟動大電流給水泵電機帶來沖擊，相對延長了電機的使用壽命。同時，系統供水采用變頻泵循環方式，以“先開先關”的順序關泵，工作泵與備用泵不固定死。這樣，既保證供水系統有備用泵，又保證系統泵有相同的運行時間，有效地防止因為備用泵長期不用發生銹死現象，提高了設備的綜合利用率，降低了維護費用。
二、系統硬件選擇
（一）可編程控制器選擇
可編程序控制器采用SIEMENS的S7-200系列CPU-226主機，I/O點數為40點（24個輸入點和16個輸出點），具有兩個RS-485通訊/編程口，具有PPI通訊協議、MPI通訊協議和自由方式通訊能力。模擬量輸入采用4路12位A/D模擬量輸入的EM231模塊，具有較高的精度。PLC編程采用STEP7-Micro/WIN編程軟件，它提供一個完整的編程環境，可進行離線編程和在線連接和調試，并能實現梯形圖與語句表的互相轉換。主要檢測元件有光電開關、壓力檢測開關，共計12個輸入信號。執行部件有電機、變頻調速器、聲光報警器等，共三個輸出點。PLC主要完成現場的數據采集、轉換、存儲、報警、控制變頻器完成壓力調節等功能。四臺水泵由變頻器直接驅動，進行恒壓控制，變頻器的起動、停止分為手動和PLC控制。控制面板上設有一個手動/自動轉換開關，PLC對該開關的狀態實時檢測，當選擇手動功能時，PLC只進行檢測報警，由人工通過面板上的按鈕和開關進行水泵的起、停和切換。當選擇自動功能時，所有控制、報警均由PLC完成。
（二）變頻器選擇
變頻器選用SIEMENS的MM系列或ABB的ACS-400系列風機/泵類專用變頻器，它們具有RS-485通訊接口，性價比較高。PLC通過自由通訊口方式與變頻器通訊，控制變頻器的運行，讀取變頻器自身的電壓、電流、功率、頻率、累計運行時間和過壓、過流、過負荷等全部報警信息等參數，并通過觸摸屏顯示出來，這比通過外部端口控制變頻器的運行具有較高的可靠性，節省了PLC寶貴的I/O端口，又獲得了大量變頻器的信息。
（三）控制電路設計
在控制電路設計中，注意到系統自動/手動轉換、每臺水泵的變頻接觸器和工頻接觸器、各水泵的變頻接觸器在電氣上的連鎖，防止系統中出現一臺水泵工頻和變頻電源同時接通或多臺水泵同時接通變頻電源的現象。
三、系統應用
（一）系統流程
為方便調試和編程，系統控制器采用模塊化編程，主要由手動運行模塊、自動運行模塊和故障診斷與報警模塊組成。當系統處于手動運行時，按下按鈕啟動或停止水泵，可根據需要分別控制1#-4#泵的啟停。該方式主要供檢修及變頻器故障時用。自動運行模塊包括系統的初始化、開機命令的檢測、數據采集子程序、控制量運算子程序、置初值子程序、電機控制子程序等。
其中：數據采集子程序完成對主水管壓力的數據采集。控制量運算子程序完成變頻器控制量的計算和控制量的輸出，控制量的計算按PID控制規律進行。
（二）系統操作
合上自動開關后，1#泵電機通電，變頻器輸出頻率從0Hz上升，同時PID調節器接收到自壓力傳感器的標準信號，經運算與給定壓力參數進行比較，將調節參數送給變頻器，如壓力不夠，則頻率上升到50Hz，1#泵由變頻切換為工頻，啟2#變頻，變頻器逐漸上升頻率至給定值，加泵依次類推；如用水量減小，從先啟的泵開始減，同時根據PID調節器給的調節參數使系統平穩運行。
若有電源瞬時停電的情況，則系統停機；待電源恢復正常后，系統自動恢復運行，然后按自動運行方式啟動1#泵變頻，直至在給定水壓值上穩定運行。同時在自動供水的過程中，PLC實時檢測水池水位，若水位低于設定的報警水位時，蜂鳴器發出缺水報警信號；若水位低于設定的停機水位時，停止全部水泵工作，防止水泵干抽，并發出停機報警信號；若水池水位高于設定的水池上限水位時，自動關斷水池給水管電動閥門。變頻自動功能是該系統最基本的功能，系統自動完成對多臺泵軟起動、停止、循環變頻的全部操作過程。
四、結論
與傳統供水技術相比，變頻調速技術具有如下優點：
1.節電，這是變頻恒壓供水系統最顯著的優點，節能量通常在10%～40%。
2.衛生節水，根據實際用水情況設定管網壓力，自動控制水泵出水系統實行閉環供水后，取消了水塔、水池、氣壓罐等設施，避免了用水的“二次污染”。
3.運行可靠，變頻恒壓供水系統實現了系統供水壓力穩定而流量可在大范圍內連續變化，從而可以保證用戶任何時候的用水壓力由變頻器來實現泵的軟起動，使水泵實現由工頻到變頻的無沖擊切換，防止管道破裂。
4.控制靈活，可分段、定時供水。
5.自我保護功能完善。
6.延長設備壽命，保護電網穩定。
7.占地少，投資回收期短，一般約為兩年。
參考文獻：
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關鍵詞：變頻恒壓無負壓PLC程序設計節能推廣應用
供水公司純化水廠管理下的純梁加壓站，向居民樓供水由抽水泵把地下蓄水池的水壓到居民樓上供居民使用，因蓄水池年久，存在二次污染，經改造建了一套無蓄水池的無負壓變頻恒壓給水系統。原來的情況是：自來水先流進蓄水池內，在用抽水泵把蓄水池的水壓到樓上使用，這樣自來水管網中的原有壓力無法被水泵利用，勢必造成能量的浪費，而且蓄水池需二次消毒設備投資較大。無負壓給水設備系直接利用自來水管網壓力的一種疊壓供水方式，衛生、節能、投資少，占地面積少，它是把自來水管網的水首先流進穩流罐，并通過負壓消除器將罐內的空氣排除，當出口壓力傳感器檢測到自來水管網壓力滿足供水要求時，系統不經過加壓泵由旁通管道直接供水；當檢測到管網壓力不滿足供水要求時，檢測壓力差額由加壓泵差多少補多少；當自來水量不足時，空氣由負壓消除器進入穩流罐破壞罐內真空，可自動抽取穩流罐內的水供給，且管網內不會產生負壓。變頻恒壓給水系統，即能力用自來水管道原有壓力，又能利用足夠儲水量緩解高峰用水，不會對管網產生吸力，且節能。
1、 恒壓供水系統的結構：該系統主要由3臺水泵、1臺變頻器、1臺PLC、模擬量輸入/輸出單元及壓力控制器、遠傳壓力表組成。其中PLC、壓力傳感器和模擬量輸入/輸出組成閉環反饋控制系統。
根據實際情況我們重新選用了部分器件，設計出了標準PLC程序，實現了由“一拖二”變“一拖三”水泵循環運行及變頻恒壓供水。
2、 工作原理和PLC控制要求
2、1 水泵循環運行程序按“先進先出”原則控制
根據這個小區的實際用水情況，在系統中預先設定管道出水壓力，本系統設定恒壓0.3MPa。先由變頻器啟動1#水泵運行，若工作頻率已達到變頻器上限值50Hz而出口壓力仍低于0.3MPa時，將1#水泵切換成工頻運行，此時變頻器的輸出頻率迅速下降的0，并啟動2#泵進行變頻運行；當2#泵工作頻率達到50Hz后，出口壓力仍未達到0.3MPa時，系統把2#泵切入工頻運行，并啟動3#泵進行變頻運行，直至出口壓力達到設定壓力時，系統維持恒定壓力。反之，若變頻器工作頻率下降至下限值25Hz而出口壓力仍高于0.3MPa時，側令1#泵停機，系統處于一工一頻運行狀態，此時壓力還高于0.3MPa時系統將2#泵停止，留下3#泵變頻運行，使系統繼續維持恒定壓力，若出現出口壓力低的信號系統將返回初始狀態，又開始一輪循環。 以后系統將根據用水量的不斷變化，對3臺泵進行不斷地啟動、變頻、工頻、停止等循環操作，使系統的供水壓力將始終穩定在所設定的壓力上。
2、2設置換機間隙時間
當機泵由變頻切換至工頻運行時，為防止操作過電壓，必須延時幾秒進行定速運行后接觸器才能自動閉合，以防止操作時的過電壓；當機泵由工頻切換至變頻運行時，也必須延時幾秒接觸器才閉合，以防止電動機高速運轉時產生的感應電動勢尋壞變頻器。延時時間以電動機功率而設定。該系統電機功率是11KW，取值2S。
2、 3確保“工頻---變頻”轉換時的互鎖
控制每臺電機“工頻---變頻”轉換的接觸器輔助觸點必須互鎖；PLC程序中的“軟觸點”也需互鎖，以保證可靠切換，防止變頻器輸出端與工頻電源發生短路。
2、 4 為消除水壓出現 “假信號”需設置水泵切換前的延時時間
為防止水泵切換過于頻繁，除在變頻器PID調節時注意調節積分I值、微分D值的大小，合理設置出水管道壓力控制器上下限值外，若出現“出口壓力低”或“出口壓力高”的水泵切換信號以后，延時100---250S，
維持目前運行狀態，以消除假信號。當再次出現水泵切換信號后，才真正水泵切換。
3自動運行程序設計功能說明
4 設備調試
4、1PLC模擬調試 將設計好的梯形圖程序通過專用電纜寫入PLC，依據順序功能圖，用小型開關模擬PLC實際的輸入信號，通過PLC機殼上各輸出點編號對應的發光二極管，觀察各輸出信號的變化是否滿足設計要求。為縮短調試時間，可將定時器時間臨時縮短。
4、2變頻器參數設置與現場調試下限頻率：25Hz、上限頻率：50Hz；
PID的調試：初次調節時，P可按中間偏大值來預置，如有振蕩，要適當地減少P；I的取值大，能有效克服振蕩，但供水壓力恢復較慢；D的取值與拖動系統慣性有關，慣性較小者，微分時間也應短些。反復調節P、I、D值，直至既不振蕩，供水壓力又恢復的快為止。
5、 結束語完成PLC模擬調試后，再到現場實行系統的統一調試獲得了成功，達到了設計的目的。通過近一年的使用，PLC控制的無負壓變頻恒壓供水系統壓力穩定，與以往蓄水池恒壓供水相比節電60%。本系統還具有標準的通訊接口可與城市供水系統上位機進行聯網，實現城區供水系統的優化控制，為城市供水系統提供了現代化的調度、管理監控及經濟運行手段。本設計的節能性和標準化編程設計可推廣到“一拖四―― 一拖六”；適用于油田家屬區的恒壓穩定供水。
參考文獻：
關鍵詞：學校供水；變頻節能
1變頻調速恒壓供水系統的組成及工作原理
變頻調速恒壓供水系統主要包括：控制器（PID，PLC）、變頻器、微機控制、電氣控制和水泵機組等部分組成（見圖1）。由此構成一個壓力負反饋閉環控制系統（見圖2）。該系統通過安裝在水泵出水管上的壓力傳感器，把出口壓力變成0- 5v的模擬信號，經前置放大、多路切換、A/ D變換成數字信號，送入單片機，經單片機運算與給定參量進行比較，得出一調節參量，經由D/ A變換把這一調節參量送給變頻器，控制其輸出頻率變化[1-2]。用戶需水量與頻率的變化有關：用水多時，頻率提高，水泵電機轉速加快。
2變頻調速恒壓供水系統的節能原理
2.1調速原理
水泵電機絕大部分是二相交流異步電動機，根據交流電機的轉速特性，電動機的轉速n的大小與電壓、、電源頻率f、電機的極對數P及轉差率、的大小有關，由下式表示：
n= 60f（1-s）/p
式中 n一電機轉速，r/ min；
f一電流頻率，Hz；
s一轉差率，一般取0.2；
P一電機極對數。
當水泵電機選定后，p、s都為定值，也就是說電機轉速的大小與電源的頻率高低成正比，頻率越高，轉速越高，頻率越低，轉速也就越低。變頻調速就是根據這一原理應用微機和壓力傳感器，將供水管網所需壓力選定，管網內流量的變化引起壓力變化，由傳感器將變化的壓力信號傳給微機，經微機處理后，變頻器改變水泵電機供電頻率，從而改變電機的轉
速，達到管網測壓點的壓力恒定。以滿足管網最不利點的用水要求。
2.2變頻調速泵節能原理
供水系統的水泵在變速運行時通過改變水泵的轉速，從而調節輸出流量以適應用水量的變化，并可保證管網壓力的恒定，水泵始終在高效率的工作狀況下運行。用水量減少時，水泵轉速降低。由于水泵的軸功率與轉速的二次方成正比，轉速下降時，軸功率急劇下降。故變速調節流量在提高機械效率和減少能源損耗方而，是最為經濟合理。
軸功率與轉速的關系式：
式中 N一額定軸功率，kW；
N1一變速運行時軸功率，kW；
n1一變速后的轉速，r/ min；
n一額定轉速，r/ min。
當水泵轉速降低10%時，軸功率降低27%。當水泵轉速降低20%時，軸功率降低49%。恒速泵與變速泵（變頻調速）的軸功率相比，當水泵運行的平均流量為額定流量的80%以下時，恒壓變頻調速供水系統節能近50%，節能效果特別顯著。
3變頻調速恒壓供水系統的循環變頻控制原理
變頻調速恒壓供水系統可控制多臺（2～6）性能相同的水泵，其中總有一臺（任意一臺）水泵處于變頻調速狀態，其他為恒速或停機等待狀態。
以3臺水泵為例，采用可編程控制器（PLC）及變頻器（帶PID），循環變頻控制原理[3-4]。如下：首先規定各參數的代表符號：P0（壓力設定值），P1（壓力檢測信號值），f（變頻器輸出頻率），f0（變頻設定最高頻率），f1（變頻器設定最小頻率）。加上啟動信號后，變頻啟動1號泵，比較P0與P1的值，如果P0>P1，則f上升；反之，則下降。
當f f0時，將1號泵切換為工頻運行，2號泵變頻啟動。此時若f仍大于f0，將2號泵切換為工頻運行，3號泵變頻啟動，1號泵繼續工頻運行。當f f1時，則停止1號泵，2號泵工頻運行，3號泵繼續變頻運行；若f仍小于f1，則停止2號泵，3號泵繼續變頻運行。當f再次大于f0時，將3號泵切換為工頻運行，1號泵變頻啟動，2號泵停止；此時若f仍大于f0，將1號泵切換為工頻運行，2號泵變頻啟動，3號泵繼續工頻運行。
當f f1時，2號泵繼續變頻運行，1號泵繼續工頻運行，停止3號泵；若f仍小于f1，則停止1號泵，2號泵繼續變頻運行。當f f0時，將2號泵切換為工頻運行，3號泵變頻啟動；此時若f仍大于f0，將3號泵切換為工頻運行，1號泵變頻啟動，2號泵繼續工頻運行。當f f1時，則停止2號泵，3號泵繼續工頻運行，1號泵繼續變頻運行；若f仍小于f'1，則停止3號泵，1號泵繼續變頻運行。
這樣，使每臺水泵在工頻和變頻之間切換，水泵之間做到先開先停，后開后停，即所謂循環調頻，合理利用資源。
4變頻調速恒壓供水系統的特點
4.1系統安全可靠
采用變頻調速技術實現交流電機平滑調速，啟動電流小，減小了啟動時對電網的沖擊和對管路、閥門的機械沖擊，延長了管路和閥門的使用壽命，使交流調速系統的性能指標能與直流調速系統媲美。
4.2控制精確
自動環節采用了PLC與變頻器控制，多臺電機均能可靠地實現軟啟動，避免了啟動電流過大對電網的影響，大大延長了設備的使用壽命。
4.3高效節能
節能效果顯著，控制器依據測量壓力自動調節管網壓力，實現恒壓變量或變壓變量控制，在高用水期內多臺泵工作，在低用水期內自動減少工作水泵的臺數，使水泵一直在高效率下運行，既滿足了供水需要，又節約了電能。
5結語
高校校園供水系統采用變頻調速恒壓供水裝置可節約電能，壓力傳感器最好裝于最不利用水點。變頻范圍在40- 50Hz，電動機及水泵木身的效率均工作于高效區，節能效果明顯。
參考文獻：
[1]許振茂.變頻調速裝置及調試、運行與維修.北京：兵器工業出版社
[2]郭立君.泵與機.北京：水利電力出版
關鍵詞：PLC；變頻器；恒壓供水；自動控制
中圖分類號：F403.3 文獻標識碼：A
近年來，供水系統的供水質量及節能越來越引起人們的廣泛關注。筆者2006年暑假帶學員到合作企業進行工學結合培訓期間，就幫助該企業搞了供水系統技術改造，有效地實現了企業供水水壓的恒定和節能目標。
1 企業原供水系統存在的問題
該企業因位于市區邊緣地帶，市政自來水壓力較低，故建加壓站充壓供水。其原有供水系統使用繼電接觸器進行控制，水壓控制由值班電工手工操作，通過啟停加壓站的水泵及調節出口閥開關來實現。這種控制方式自動化程度低，系統線路復雜，故障頻繁，維護困難，需要工人24小時看守泵房，能效低，電能浪費嚴重，水壓不夠穩定，對員工生活、企業生產和消防安全都產生不利的影響，很有必要對其進行技術改造。
2 技術改造方案
經過深入調研，結合具體情況，筆者制定了供水系統技術改造方案，其要點如下：
2.1 系統結構及控制要求
新的供水系統由主供水回路、備用回路、加壓站（蓄水池及泵房）組成，泵房安裝2臺泵機，采用市政自來水管網和蓄水池水源向企業管網供水，有多個電動閥控制供水回路和水流量。
供水系統的控制要求如下：
供水系統設定出水恒壓為0.6MPa。當外來自來水壓力低于設定水壓，或企業用水量大，管網水壓低于設定水壓時，控制系統能自動控制水泵的工作模式及投入運行的水泵臺數。系統以水管壓力與設定壓力保持一致為原則，時刻采集極限頻率信號和壓力反饋信號，通過PLC進行邏輯判斷并輸出相應的指令，控制水泵工頻電源供電與變頻器供電的切換，進而控制水泵的運行，以保證供水系統的水壓恒定。
2.2 控制系統的硬件設計及工作原理
2.2.1 系統主電路硬件設計及PLC的I/O分配
改造后的控制系統由三菱FX2N—60MR型PLC、FR—A540—15K—CHT1.5KW型變頻器作為控制主機，加上PS4型壓力傳感器及其壓力模塊、數模轉換模塊、接觸器、自動開關、蓄水池水位電極、水塔水位電極及顯示報警裝置等組成。系統主電路如圖1所示。
系統通過PLC轉換開關，可選擇自動和手動兩種工作方式。當選擇手動方式時，可控制各泵在工頻下運行與停車，用于定期檢修或變頻器出現故障時臨時供水。在自動方式下，兩臺水泵可變頻工作，也可工頻工作，由PLC4個輸出點（Y1—Y4）控制其接觸器（KM1—KM4）線圈的得電與失電。
系統選用帶電接點式的水壓傳感器，它能將檢測到的壓力信號對應轉換成相應的電信號反饋進變頻器。系統不但有水壓檢測功能，還有水泵電機過載保護、供電相序故障顯示、變頻器故障檢測與報警功能。如果出現故障，系統會自動停機，同時故障指示燈發亮。系統對水泵電機的各種運行狀態也進行相應的燈光顯示。PLC的I/O分配圖如圖2所示。
2.2.2 控制系統工作原理
系統設計時要根據供水系統的設定壓力值給變頻器設定一個給定頻率值。供水系統工作時，安裝在水泵出水管的壓力傳感器通過相關轉換模塊將檢測到的壓力值轉換成相應的電信號，反饋到變頻器，再經過A/D轉換模塊轉換成數字量信號，輸入到變頻器的PID控制模塊，與壓力設定值進行比較。如果傳感器的壓力信號低于設定壓力時，變頻器就會將頻率升高去改變水泵轉速，并通過PLC控制水泵工頻電源供電與變頻電源供電的切換，自動控制水泵運行的臺數，實現閉環控制，使供水壓力保持恒定。當用水需求量較大時，變頻器輸出頻率接近工頻（50HZ），此時若供水壓力還達不到設定壓力值時，則延時3秒后變頻器的高頻信號進入PLC，通過PLC將1#水泵電機由變頻運行轉換成工頻運行，并起動2#水泵電機變頻運行，以確保供水壓力恒定。當用水要求量下降時，壓力傳感器的壓力變化信號與設定壓力在變頻器中比較后，產生偏差電壓經PID控制器運算，令變頻器的輸入頻率下降，當降至頻率下限（20HZ）時，則PLC延時3秒后關閉2#泵，留1#泵工頻運行。若用水量不斷減小時，PLC就將1#泵切換為變頻運行供水，使水壓保持恒定。
2.3 變頻器的參數設置
變頻器的參數設置如下表：
2.4 系統的程序設計
根據系統工作原理和電路邏輯功能，筆者用三菱GX Developer編程軟件進行PLC程序編寫，繪制梯形圖。但為了保險起見，Y1與Y2、Y1與Y3、Y2與Y4之間在程序中也進行了互鎖，即Y1與Y2不能同時有輸出，Y1與Y3、Y2與Y4也同樣不能同時有輸出，否則，就會發生變頻器同時拖動兩臺泵，或工頻電直接串入變頻器輸出端U、V、W而損壞變頻器等嚴重事故。系統程序流程圖如圖3所示。因篇幅所限，PLC梯形圖略。
3 結束語
系統經調試后投入運行，經1年多來的使用表明完全達到設計要求，系統安全、穩定、可靠性高、能耗低、使用維護方便，無需專人值守泵房。不管外來自來水壓力及企業用水量如何變化，系統都能保證供水壓力恒定。據企業測算，供水系統與改造前比較，每年可節約電費、值守工人工資、設備維修費共10多萬元。實踐證明，PLC與變頻器配合控制，能較好地實現恒壓供水和節能降耗增收的目標。
參考文獻：
關鍵詞：供水系統；變頻控制器；可調速機組；常見故障分析
O 引言
變頻器的應用日益廣泛，尤其在工業生產中的應用更是占據舉足輕重的地位，在實際工作中對變頻器的結構能夠深入了解，對其主要電氣器件的特性、更多的常用參數的功能以及其常見故障的分析顯得越來越重要。我們自來水公司的水源泵站和水廠目前大多應用該裝置。湯河水源泵站于上世紀九十年代年引進使用的變頻設備是德國西門子公司制造的電流型simovert-A變頻調速機組，這在是當時是我國較早引進的設備。大家都公認，變頻調速設備其具備一些特有的優點，具體在我們自來水公司水廠供水加峰時，其優越的特有性能更是彰顯無遺：
（1）機泵的軟啟動功能減少了對電網的沖擊和對供電容量的要求，同時有效的防止產生水錘現象；
（2）機泵的平均轉速有所降低，泵的平均轉矩也相應降低，損耗減少，維修周期加長，使用壽命也延長許多；
（3）節能高效性可達到23%～59%；
（4）自動化程度極高，非常便于實時監控管理；
（5）界面簡單便于操作，運行安全可靠，調整水量的動作指令反應迅速性，供水管網壓力調整及時性，有利于公司的管理和統一調度。
雖然變頻器的性能優越、可靠程度高，日常使用過程中也應制定使用、檢查、維護制度，如果使用不當，檢查與維護不落實，流于形式，變頻器扔可能運行不佳或發生故障，因此日常維護與檢查應依據制度，做到及時性和有效性。
變頻器的構成部分包括：電源回路、IPM驅動及保護回路、主回路、控制邏輯回路，冷卻風扇等幾部分，其單元化的結構形式，并且是采用SNT表面幀裝技術的電路板，對故障部位的確定和處理都帶來極大的便利條件，通常只需要依據故障具體情況，直接查出故障所在的單元或者模塊并進行及時更換即可。
1 變頻器主回路常見的故障及分析
主回路的主要構成元件包括：三相或者單相的整流橋，IPM逆變橋，濾波電容器，平滑電容器，接觸器，限流電阻等，這些構成元件中常見故障大多是因電解電容造成的，電解電容壽命的長短主要是根據在其兩端部加載的直流電壓及內部溫度來確定的，通常電容器的選型在設計主回路時就已經選定了，因此對電解電容器的壽命起到決定性因素的是其內部的溫度，變頻器的壽命直接受到電解電容自身相對溫度的變化的影響，一般情況下如果每次上升達到10度，其壽命就會減低為原壽命的50%，正因為如此一是要在安裝時重點考慮變頻器適合的環境溫度。二是要對其實施常態化的檢查、維護、保養，以便于防止因粉塵量大而造成過熱和短路現象的產生。
通常對電容器進行維護時，一般采取用比較容易測量的靜電電容量的方式去判定電解電容器的劣化程度，如果靜電電容容量比額定值降低超過80%以上，其絕緣阻抗也達到5MΩ以下時，此時電解電容器就應該考慮進行更換。
變頻器出現故障的情形：當變頻器在正常運行、進行加速或者進行減速時都會出現過流而跳閘的情況。
對變頻器的該故障進行分析：首先應正確區分開是因為負載原因造成的，還是因為變頻器自身的原因造成的。假如通過查詢變頻器的歷史故障記錄而查詢到其跳閘時的瞬時電流已經超過其額定電流或者電子熱繼電器的設定值時，然而加載其兩端的三相電壓和電流卻是平衡的，這時應該研究是否存在過載或突變的情形，例如存在電動機堵轉等現象，當負載慣性比較大時，應當考慮加速時間適當延長，這時變頻器自身并沒有損壞，倘若在跳閘時其電流卻應在變頻器的額定電流或者電子熱繼電器的事前已經設定的設定值范圍以內，可以判定是IPM模塊或者其相關聯部分產生了故障，通常情況下可以先通過測量變頻器主回路的輸出端子U、V、W各項，并分別和直流一側的P、N端子之間的正反兩方向的電阻借以判斷出該模塊是否已經損壞。假如在其減速時IPM模塊產生過流異或是變頻器本身對地短路引起跳閘，通常是由于逆變器的上半橋的模塊部分或者其驅動電路產生故障；假如在其加速時IPM模塊產生過流，應該是其下半橋的模塊部分或者其驅動電路產生故障，造成上述這些故障的原因大多是因為有外部粉塵進入到變頻器的內部或者變頻器周圍的環境潮濕造成的。
1999年8月11日早晨5：00左右加峰時。變頻器在進行加速的過程當中就出現了過流跳閘情形，變頻器所顯示的故障代碼是38。通過對以上情形分析并檢查以后知道當時是IPM的逆變橋損壞而造成了跳閘現象，經過更換了IPM的逆變橋之后，變頻器當時既回復到正常工作狀態。
2 變頻器的控制回路常見的故障及分析
電源部分的IPM電路板中的緩沖電容和平滑電容器，是控制回路影響變頻器壽命的主要因素。他的原理和前面提到的相同，然而這里通過電容器中的脈動電流的值是一定的，基本上不會受到主回路負載的影響，因此決定其壽命的主要是通電的時間以及溫度。
變頻器的操作顯示面板、控制回路和IPM驅動電路以及風扇等電源是通過電源電路板分別給提供源，一般都是從主電路輸出的這些電源，電源通過開關在分別分配到各個支路上，假如其中某一路電源短路，除了損壞本路的整流電路外，其他部分的電源還可能受到影響，如因為操作不當而造成控制電源與公共接地短接，會出現電源電路板上部分開關電源損壞的現象，風扇電源的短路致使其他電源斷電等，通常情況下通過對電源電路板的仔細觀察，就不難發現其問題。
變頻器的核心部分是邏輯控制電路板，它集中了CPU，RAM，MPU，EEPROM等規模龐大的集成電路，可靠性是非常高的，自身故障出現的概率極小，極特殊情況下會因為開機不佳而造成控制端子全部同時閉合，因而致使變頻器產生EEPROM故障，這理只要對EEPROM重新復位就可以消除故障。
IPM電路板包括驅動、緩沖電路及過電壓和缺相等保護電路，PWM信號從邏輯控制板過來并通過光耦使電壓驅動信號輸入IPM模塊中，因此模塊被檢測的同時，IPM模塊上的電耦也應進行測量，從而判定IPM電路板是否損壞。
3 變頻器的逆變器的常見故障及分析
變頻器出現故障的情形：正常啟動電源以后，功率繼續被增大過程當中，該裝置停止保護動作，過壓指示燈閃亮，通過檢查會發現，主電路的兩個逆變管被擊穿損壞，各個可控硅管的觸發脈沖都沒有異常，更換一完好的可控硅管后電源再重新啟動，啟動電源后回復到正常工作狀態，故障同時排出，但經過一段時間運行后，重新出現了相同的故障，故障時有時無狀態出現。1994年4月10日，5#機組的變頻器出現該種故障。
對變頻器的該故障原因進行分析：根據故障產生現象進行初步判斷，故障范圍限定在逆變器的控制柜中，具置為其右上角的中頻電壓互感器之二次側接線柱產生斷裂卻依然有接觸，因而造成電氣虛接故障，采取將虛接處焊接牢固措施后故障既消失。
變頻器自動調頻裝置的源頭既是中頻電壓互感器這部分，它和來源于中頻電流互感器的信號的合成信號來決定產生逆變觸發脈沖，其接線柱虛接現象出現后，用儀器是無法直接檢測出來的。另一方面，因其自身結構及在控制柜內的安裝位置，對其進行仔細觀察是不大可能的，所以出現問題很難發現，即使虛接點暫時可以勉強維持變頻器的運行，一但受到外界出現的較強的機械振動或者來源于電路自身產生強電流的沖擊時，虛接點就會出現瞬間斷開的情形，造成逆變觸發脈沖失常，從而造成逆變橋出現嚴重過電壓致使變晶閘管被擊穿損壞。
4 變頻器的冷卻系統的常見故障及分析
變頻器的冷卻系統主要是由冷卻風扇和散熱片構成，其中的冷卻風扇的壽命是比較短的，接近使用壽命時，風扇出現振動現象，噪音逐漸加大，直到最后停止轉動，致使變頻器的逆變模塊散熱功能消失，變頻器既產生IPM過熱跳閘。為了極大限度的地提高風扇的使用壽命，多數變頻器生產廠家在風扇設計上，采取只在變頻器運行時風扇才啟動運行，電源開啟時并不是立即投入運行。
[關鍵詞]PLC控制 變頻器 供水系統 特征 工作原理 設計應用 分析
中圖分類號：TN773 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）21-0355-01
隨著社會經濟的發展以及人們生活水平的不斷提升，使得實際生產與生活中的用水需求不斷提升，傳統供水方式難以滿足現代經濟形勢下的供水需求，進行供水系統運行控制形式的改進完善是當前面臨的重要問題。基于PLC以及變頻器的恒壓供水系統就是在這種環境條件下設計提出的。PLC以及變頻器控制的變頻恒壓供水系統在實際供水運行中，主要是通過對于水泵電機的供電頻率的改變，以實現對于水泵轉速的調節，來保證供水系統中的實際供水壓力和系統設定的供水壓力之間的一致性，從而實現用水量變化下的供水量隨之變化，以滿足相應的供水需求。與傳統的供水系統相比，PLC以及變頻器控制的恒壓供水系統在供水運行中，不僅能夠有效的降低供水運行中的能源消耗以及資源浪費現象，同時能夠對于供水系統的使用壽命進行保障，具有較為突出的節能優勢與效果。
一、PLC以及變頻器控制的恒壓供水系統結構與原理分析
1、PLC以及變頻器控制的恒壓供水系統結構組成分析
根據PLC以及變頻器控制在恒壓供水系統中的實際設置與應用情況，該系統主要是由PLC以及變頻器、壓力變送器、控制接觸器、水泵等結構設備組成，在進行供水控制運行過程中，系統電路的連接設置則是采用一拖多的線路連接形式進行設置實現的，這樣在系統供水運行過程中，系統中設置的水泵機組既可以以工頻控制形式進行運行控制，也可以通過變頻形式實現控制運行，以對于各種狀況下供水需求進行滿足。如下圖1所示，為PLC以及變頻器控制的恒壓供水系統的主要電路連接示意圖。
此外，在PLC以及變頻器控制的恒壓供水系統中，進行壓力傳感器的設置，主要是為了對于供水管網中的水壓進行檢測，因此，多設置在供水系統泵站的出水口位置處，以對于供水系統用水量變化引起的水壓變化進行檢測，同時將檢測獲取的信號轉換成為電信號傳送到變頻器結構裝置中，與變頻器設定值進行比較基礎上進行數據信號的處理，并將處理的數據結果通過頻率形式傳遞出去，以對于供水系統的供水運行進行控制，以滿足相應的供水需求。
2、PLC以及變頻器控制的恒壓供水系統工作原理分析
根據上述變頻恒壓供水系統的結構組成情況，在系統供水運行中，主要通過壓力傳感器以及變頻器對于系統運行數據信息進行收集、處理，以實現對于系統運行的控制調節。但是，在供水系統工作運行中，一旦系統中用水量出現增加，發展到系統水泵進行全速的運行也不能夠對于管網運行壓力的穩定性進行控制保障的情況下，這時就會由系統中的PLC結合變頻器的頻率上限信號，將結構部分對于系統的運行控制工作轉換成變頻工作運行狀態下的水泵機組運行狀態，以實現系統的工頻運行，同時將系統中的備用水泵采用變頻器進行啟動并開始工作運行，以實現供水系統管網供水量的增加，以滿足系統供水運行需求。
此外，在應用上述調節控制方式仍然不能夠對于供水系統的供水需求進行滿足的情況下，則可以通過將系統中處于變頻工作狀態的水泵轉換成工頻運行狀態，然后將備用水泵直接以變頻運行方式進行運行啟動，以保證供水系統的管網運行壓力穩定，并且在供水量減小的情況下，通過PLC控制將工頻運行狀態水泵進行關閉，實現供水量的減小，以滿足系統運行需求。
二、基于PLC與變頻器的恒壓供水系統設計分析
1、PLC程序設計分析
通過參數設置將變頻器的OL、FU端子功能分別設置為上限頻率和下限頻率，作為上限頻率和下限頻率到達信號的輸出端子。在自動狀態下系統啟動時，首先KM0和KNI吸合1號水泵在變頻器控制下起動，延時5s，PLC對變頻器的輸出頻率進行檢測。當檢測到變頻器下限頻率信號則關閉1號水泵；反之當檢測到變頻器上限頻率信號則PLC執行增泵動作，1號水泵改為工頻運行并延時1s。此外，為了保護水泵及變頻器，1號水泵的KMI與KM2之間的進行了電氣互鎖。當2號水泵投入變頻運行后，延時5s， PLC繼續對變頻器輸出頻率進行檢測.當檢測到變頻器下限頻率信號，則關閉1號水泵，剩下2號水泵在變頻狀態下運行，如果PLC再次檢測到變頻器下限頻率信號，則把2號水泵也關閉，反之當檢測到變頻器上限頻率信號則PLC再執行增泵動作，來滿足恒壓供水目的。另外為了方便故障檢查維修。在設計中增加了故障指示和故障報警輸出，變頻器本身具有短路保護、過載保護等功能，只需把變頻器的故障輸出點、接觸器、熱繼電器等輔助觸點接到PLC即可。PLC通過程序掃描這些輸入點，如果發生故障則作出相應的動作。如檢測到一臺水泵出現過載情況，則切斷該泵的接觸器并投入備用泵，同時輸出故障信號，以方便檢查及時維修。
2、系統的運行調試分析
調試系統時，關鍵是對變頻器參數的設置。由于系統的控制且標是將壓力變送器采集到的實際壓力與系統設置的壓力進行比較，最終將實際壓力穩定在設定壓力值。這個目標可以通過調節變頻器的PID參數實現。在實際調試時.如果水壓在設定值上下有劇烈的抖動，則應該調節PID指令的微分參數，將值設定小一些，同時適當增加積分參數值。如果調整過于緩慢.水壓的上下偏差很大，則系統比例常數太大，應適當減小直至參數能滿足系統要求。
三、結束語
總之，基于PLC以及變頻器的恒壓供水系統在實際供水運行中，不僅具有較為的運行穩定性，并且能夠根據供水量的變化，實現對于系統運行的調節，滿足不同供水需求，進行基于PLC以及變頻器的恒壓供水系統設計分析，有利于促進PLC以及變頻器控制技術在供水系統設計中的推廣應用。
參考文獻
[1] 孫東輝，王宏宇，趙秀芬.變頻技術在中央空調冷卻水壓差控制中的應用[J].低壓電器.2009（6）.
關鍵詞：PLC技術；多臺泵自動恒壓供水系統；應用
供水系統與人們的生活息息相關，為提升供水的質量和打造出滿意的供水服務，就需要采用合理的技術對供水系統進行控制。在目前的多臺泵自動恒壓供水系統中，應用最為廣泛的技術類型就是PLC技術，該技術的應用，實現了對多臺泵自動恒壓供水系統有效控制。下面就對PLC技術在多臺泵自動恒壓供水系統中的應用方式進行深入的探究。
1 控制系統的組成
為了能夠實現對恒壓供水系統的有效控制，可以將PLC技術應用其中，同時配以相應的變頻器，在將原有的系統進行擴展時，就可以將新研制的控制系統合理的應用到多臺泵自動恒壓供水系統中，從而實現變頻控制。
1.1 主要設備
可編程控制器（PLC）：所選擇的PLC要具備較強的抗干擾性能，能夠在任何的環境下都可以正常的運作，適用于環境較為惡劣的工業生產中。同時，其也要具有較強的編程能力，操作簡單，能夠進行功能性拓展，可以靈活的輸入和輸出功能模塊，實現拓展的最大化。所選用的可編程控制器也要具備較高的精確度，其內部配置相應的多量程功能模塊，利用該模塊來進行信息的接受和反饋。可將所發出的基本指令時間控制在0.70？滋s范圍內，保障其不出現故障的時間可控制在29萬h內，對工業的控制需求能夠一一的滿足。
PLC擴展模塊：由于該模塊需要與控制主機進行連接和通用，因此，選用的PLC拓展模塊最好是模以量擴展模塊，在這一模塊中，設置有4條輸入線路和1條輸出線路，符合系統水壓控制的要求，能夠滿足開關量切換的需求。
變頻器：變頻器與PLC進行聯合應用，才能夠有效的實現對多臺泵自動恒壓供水系統的控制，所以變頻器的選擇尤為重要，可以選擇交流變頻調速器，該變頻器具有較強的轉速性能，能夠對轉矩的調整進行快速的反應。同時該變頻器還具有轉差補償的功能和保護功能，能夠對供水系統實現有效的防護。該變頻器的容量一般在165kVA左右，其驅動電動機的運作功率也在130kW左右，其既定的輸出電流量為250A，具有操作簡單以及切換方便的特點，而且所具備的各項性能都趨于穩定的狀態。
壓力變送器：最好選用電容式壓力變送器或者是流量變送器。這種變送器本身的結構較為簡單，在使用上具有操作便利的特點，并且由于其結構簡單，其在安裝的時候，也不會過于復雜，而且具有較高的精確度，性能可靠，應用安全，能夠充分的滿足控制的需求。
1.2 系統原理
在泵站的輸出母管上安裝壓力變送器和流量變送器，將出水母管水壓和流量轉換為1～5V信號輸入MAD02-CH將其轉換為數字信號。該信號與壓力給定值和流量給定值相比較，并經PID運算，由PLC輸出控制信號經MAD02-CH轉換為4～20mA的控制信號送往變頻器，控制變頻器輸出頻率，從而控制供水泵電動機轉速，達到輸出供水母管水壓和流量穩定在設定值上。
2 系統設計
2.1 系統硬件設計
PLC恒壓供水自動控制系統硬件接線如圖1所示。本系統采用壓力反饋控制和流量反饋控制。壓力設定信號送入MAD02-CH的VIN1端，壓力反饋信號由壓力變送器轉換為模擬電信號送入VIN2端，壓力給定值和反饋值在PLC中經PID調節器控制后由MAD02-CH的VOUT1輸出控制變頻器實現恒壓控制。為了實時監控恒壓系統的壓力，本系統利用數顯表顯示系統的壓力設定值、壓力測量值、流量設定值、流量測量值。由選擇開關（K5）、（K6）選擇所要顯示的量后送MAD02-CH的VOUT2輸出到數顯表顯示。
2.2 系統軟件設計
2.2.1 切換原則的確定。程序首先從0Hz由變頻器驅動第一臺泵組，當頻率上升50Hz，水壓未達到設定水壓時，經3分鐘延時，若水壓仍達不到設定水壓值，則PLC控制第一臺泵機從變頻驅動轉換到工頻運行，然后PLC控制變頻器再從0Hz啟動第二臺泵機變頻運行。當水壓大于設定值時，變頻器輸出頻率逐漸降低到30Hz并保持2分鐘，若2分鐘內水壓仍大于設定值，則PLC將第一臺工頻運行的泵機切斷電源停機，第二臺泵機快速拉升頻率，電動機轉速迅速提高，使水壓保持在設定壓力上。
2.2.2 轉換時間的設置。為了確保變頻器及泵機在變頻與工頻驅動切換過程中的安全，并使切換過程中水壓波動小，在變頻狀態切換為工頻狀態時設置一定的轉換時間，此時間以40ms～50ms為宜。變頻切換為工頻時首先切斷變頻器輸出，然后接通工頻電源。
2.2.3 軟件參數的設置。合理設置系統的采樣周期和PID調節器的參數，確保系統水壓波動小于0.01MPa，水壓值在設定值-時判斷為加泵，水壓值在設定值+時判斷為減泵。系統采樣周期過長、過短均影響水壓穩定精度。本系統經現場調試選定為2s。
3 系統保護功能的實現
3.1 定時輪換基泵
在多臺泵自動恒壓供水系統中，如果一臺泵出現故障就會嚴重影響到整個系統的應用壽命，而將PLC技術應用到該系統中，可以在這一系統中，安置相應的報警和報時裝置。PLC可以對系統中的每一個泵的運行狀況進行巡檢，使得整個系統的泵都可以處于平穩運行的狀態。而一臺泵停用的時間不可以過長，也不能夠長期的運行，PLC可以使得系統中的泵實現有效的替換，從而防止因為長期放置或者是長期運行，而導致泵磨損現象的出現。
3.2 故障檢測與報警
在多臺泵自動恒壓供水系統中，本身也會設有相應的水位檢測與報警裝置，而在應用PLC技術后，變頻器的故障檢測與報警裝置也會安裝到該系統中，在系統出現故障的時候，可以及時的通知維修人員。在蓄水池中，會安放一個浮球，當水位超出正常值的時候，浮球就會上升，傳感器就會將水位的變化傳送到PLC中，PLC在接收到水位變化的信息后，就會及時的發出警報信號，以通知相關的人員來進行處理。
結束語
本文著重對PLC技術在多臺泵自動恒壓供水系統中的應用進行了深入的探究。依據實際的恒壓供水系統需求，合理的對變頻器以及PLC進行設計，以實現其技術在多臺泵自動恒壓供水系統中的有效應用，使得PLC技術的實際應用效果可以得到最大限度的凸顯。由于該技術本身所具有的一些優勢，在將其應用到多臺泵自動恒壓供水系統中后，不僅能夠延長多臺泵自動恒壓供水系統的使用壽命，而且還能夠支持消防用水，在實際的應用中，該技術具有良好的經濟和社會價值。
參考文獻
[1]張瑞祥.井下恒壓供水系統的應用[J].山東煤炭科技，2011（4）.
