1、淺談變頻恒壓供水系統(tǒng)的實現(xiàn)摘要：本設計主要針對工廠、都市鄉(xiāng)村等恒壓供水系統(tǒng)設計，實現(xiàn)供水水壓恒定、操作方便、運行可靠、節(jié)約電能、自動化程度高，在泵站供水中可完成多種功能。從當前節(jié)能技術的理論出發(fā)，闡述了pl控制技術和變頻調速技術在供水系統(tǒng)中的應用。在分析水壓控制的工作流程的根底上，給出了pl控制系統(tǒng)的硬件和軟件設計。關鍵詞：變頻器；恒壓供水；pl；pid引言恒壓供水的根本思路是：采用電機調速裝置控制水泵組調速運行，并自動調整水泵組的運行臺數(shù)，完成供水壓力的閉環(huán)控制，在管網(wǎng)流量變化時到達穩(wěn)定供水壓力和節(jié)能的目的。系統(tǒng)任意設定供水壓力值，其與反響總管的實際壓力值通過pid調節(jié)后控制調速裝置，以調節(jié)

2、水泵機組的運行速度，從而調節(jié)系統(tǒng)的供水壓力。該系統(tǒng)采用變頻器和pl進展結合控制。變頻器采用pid恒定控制，它采集外部信號作為反響信號。pl對水泵的運行形式、機組的選擇及機組的起動停頓等進展控制。以上控制信號都為pl的輸入信號。一、變頻恒壓供水系統(tǒng)的現(xiàn)狀長期以來傳統(tǒng)的區(qū)域、樓宇供水系統(tǒng)都是由市政管網(wǎng)經(jīng)過二次加壓和水塔或天面水池來滿足用戶對供水壓力的要求。在這種供水系統(tǒng)中加壓泵通常是用最不利用水點的水壓要求來確定相應的揚程設計，然后泵組根據(jù)流量變化情況來選配，并確定水泵的運行方式。由于小區(qū)用水有著季節(jié)和時段的明顯變化，日常供水運行控制就常采用水泵的運行方式調整加上出口閥開度調節(jié)供水的水量水壓，大量

3、能量消耗在出口閥而浪費，而且存在著水池“二次污染的問題。從目前的供水行業(yè)調查結果說明，變頻調速是一項有效的節(jié)能降耗技術，其節(jié)電率很高，幾年能將因設計冗余和用量變化而浪費的電能全部節(jié)省下來，又由于其具有調速精度高，功率因數(shù)高等特點，使用它可以進步出水質量，并降低物料和設備的損耗，同時也能減少機械磨損和噪聲，改善車間勞動條件，滿足消費工藝要求。因此將pl及變頻器應用于供水系統(tǒng)，可滿足城市供水系統(tǒng)對可靠性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟節(jié)能性的要求變頻器可以優(yōu)化電機運行，所以也可以起到增效節(jié)能的作用。根據(jù)全球著名變頻器消費企業(yè)abb的測算，單單該集團全球范圍內已經(jīng)消費并且安裝的變頻器每年就可以節(jié)省1150億千瓦時電力

4、，相應減少9,700萬噸二氧化碳排放，這已經(jīng)超過芬蘭一年的二氧化碳排放量。變頻恒壓供水控制系統(tǒng)通過測到的管網(wǎng)壓力，經(jīng)變頻器的內置pid調節(jié)器運算后，調節(jié)輸出頻率，實現(xiàn)管網(wǎng)的恒壓供水。變頻器的頻率超限信號一般可作為管網(wǎng)壓力極限信號可適時通知pl進展變頻泵邏輯切換。為防止水錘現(xiàn)象的產(chǎn)生，泵的啟停將聯(lián)動其出口閥門。二、pid控制根據(jù)反響控制原理，我們要想保持水壓的恒定，因此就必須引入水壓反響值與給定值比較，從而形成閉環(huán)系統(tǒng)。但被控制的系統(tǒng)特點是非線性、大慣性的系統(tǒng)，現(xiàn)代控制和pid相結合的方法，在壓力波動較大時使用模糊控制，以加快響應速度；在壓力范圍較小時采用pid控制來保持靜態(tài)精度。這通過pl加智

5、能儀表可實現(xiàn)該算法，同時對pl的編程來實現(xiàn)泵的工頻與變頻之間的切換。理論證明，使用這種方法是可行的，而且造價也不高。為維持供水網(wǎng)的壓力不變，在管網(wǎng)上安裝了壓力變送器作為反響元件，由于供水系統(tǒng)管道長、管徑大，管網(wǎng)的充壓都較慢，故系統(tǒng)是一個大滯后系統(tǒng)，為進步響應速度，不易直接采用pid調節(jié)器進展控制，而采用pl參與控制的方式來實現(xiàn)對控制系統(tǒng)調節(jié)作用。三、pl的特點及應用可編程控制器pl是以微處理器為核心的工業(yè)控制裝置。它將傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)與計算機技術結合在一起，具有可靠性高、靈敏通用、易于編程、使用方便等特點，近年來在工業(yè)自動控制、機電一體化、改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)等方面得到普通應用，越來越多的工廠設備

6、采用pl、變頻器、人機界面等自動化器件來控制，使設備自動化程度越來越高。1pl技術特點可編程序控制器是專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的工業(yè)計算機，其出現(xiàn)后就受到普遍重視，開展也非常迅速，在工業(yè)自動控制系統(tǒng)中占有了極其重要的地位，最重要的原因是它與現(xiàn)有的各種控制方式相比較，具有如下獨一無二的特點：1可靠性高2控制程序可變，具有很好的柔性3編程方法簡單易學4功能強，性能價格比高5體積小，重量輕，能耗低2pl的應用由于可編程控制器的上述特點，使其在國民經(jīng)濟的各個領域都得到了廣泛的應用，應用范圍不斷擴大，主要有以下幾個方面。1開關量邏輯控制2運動控制3過程控制4數(shù)據(jù)處理5通信聯(lián)網(wǎng)四、變頻恒壓供水系統(tǒng)的設計

7、1.恒壓供水系統(tǒng)電氣控制圖：圖1恒壓供水系統(tǒng)電氣控制圖三臺水泵由變頻器直接驅動,進展恒壓控制,變頻器的起動、停頓分為手動和pl自動控制。2.變頻調速恒壓供水系統(tǒng)軟件設計為方便編程和調試,系統(tǒng)控制器pl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三個部分構成。3.變頻器參數(shù)設定變頻器參數(shù)和pid參數(shù)設定按照使用說明和經(jīng)歷整定。五.完畢語采用pl作為控制器,硬件構造簡單,本錢低,系統(tǒng)實現(xiàn)水泵電機無級調速,根據(jù)用水量的變化自動調節(jié)系統(tǒng)的運行參數(shù),在用水量發(fā)生變化時保持水壓恒定以滿足用水要求。變頻恒壓供水系統(tǒng)是目前最先進，合理的節(jié)能供水系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的水塔、高位水箱、氣壓罐等供水方式比較，不管是投資、運行的經(jīng)濟性、還是系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、自動化程度等方面都具有很大優(yōu)勢。參考文獻：1吳小軍等，電氣控制與可編程序