概述

      恒壓供水變頻控制系統的基本控制策略是：采用電動機調速裝置與可編程控制器(PLC)或者微機控制器構成控制系統，進行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，在管網流量變化時達到穩定供水壓力和節約電能的目的。系統的控制目標是泵站總管的出水壓力，系統設定的給水壓力值與反饋的總管壓力實際值進行比較，其差值輸入CPU運算處理后，發出控制指令，控制泵電動機的投運臺數和運行變量泵電動機的轉速，從而達到給水總管壓力穩定在設定的壓力值上。

      目前自動恒壓供水系統應用的電動機調速裝置均采用交流變頻技術，而系統的控制裝置采用PLC或微機控制器，因其不僅可實現泵組的邏輯控制，并可完成系統的數字PID調節功能，可對系統中的各種運行參數、控制點的實時監控，并完成系統運行工況的CRT畫面顯示、故障報警及打印報表等功能。自動恒壓供水系統具有標準的通訊接口，可與城市供水系統的上位機聯網，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、監控及經濟運行的手段。

控制系統方案

      本方案采用微機控制器加變頻器聯合控制。

      在城市供水的管網系統中，泵站供水的流量是由用戶用水量決定的，流量的大小同時也在供水的壓力上面反應出來。因此泵站供水的壓力以滿足管網中壓力所需最不利點的最低壓力為準。最不利點的壓力損失ΔP和流量Q之間存在著如下關系：

ΔP=KQ2；式中K一為系數

      設PL為壓力最不利點所需的最低壓力，則泵站出口總管壓力P應按下式關系供水，則可滿足用戶用水的要求壓力值，又有最佳的節能效果。

P=PL+ΔP=PL+KQ2

      因此供水系統的設定壓力應該根據流量的變化而不斷修正設定值，這種恒壓供水技術稱為變量恒壓供水，即供水系統最不利點的供水壓力為恒值而泵站出口總管壓力連續可調。

典型的自動恒壓供水系統的結構框圖如圖所示：

圖4-1 供水系統

      系統具有控制水泵出口總管壓力恒定、變流量供水功能，系統通過安裝在出水總管上的壓力傳感器，實時將壓力非電量信號轉換為電信號，輸入微機控制器。信號經CPU運算處理后與設定的信號進行比較運算，得出最佳的運行工況參數，由系統的輸出模塊輸出邏輯控制指令和變頻器的頻率設定值，控制泵站投運水泵的臺數和變頻器的運行頻率，并根據CPU指令實現對每臺水泵實施軟啟動、軟切換及變頻運行。系統可根據用戶用水量的變化，自動確定泵組的水泵的循環運行，以提高系統的穩定性及供水的質量。

參數要點

      PID控制，例傳感器有兩種，一種是電壓型0~10V（0~5V），一種是電流型4~20mA（0~20mA）,和變頻器接線圖如下:

      供水應用中PID舉例，傳感器用電壓型0~10V 最大量程1MPa ,供水中壓力要控制在0.6MPa

圖4-2 壓力反饋

      供水應用中PID 舉例，傳感器用電壓型 0~10V(0~5V), 最大量程1MPa ,供水中壓力要控制在 0.6MPa 

 參數設定

      說明：通過F111給定壓力（看F001給定6.00）這時反饋通過F113（F002可以看到），當反饋小于給定時，變頻器加速到最高頻率。當反饋大于給定時，變頻器減速到下限頻率運行，這時如果設定了F119  F120時，變頻器在下限頻率運行1分鐘，反饋仍然大于給定，變頻器作停機動作。