變頻調(diào)速供水設備概述：
變頻調(diào)速供水設備在運行時變頻調(diào)速器控制水泵電機的速度，通過速度的變化保持水壓恒定，當管網(wǎng)實際水壓低于設定水壓時，變頻調(diào)速器會按順序循環(huán)軟啟動相應臺數(shù)的水泵來滿足水壓恒定，當管網(wǎng)實際水壓高于設定水壓時，變頻調(diào)速器按相反順序切掉相應的水泵電機。
采用我公司設計的恒壓供水系統(tǒng)（變頻調(diào)速節(jié)電器+壓力傳感器+PLC）能夠在一個很寬的流量范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)泵的出口壓力。
變頻調(diào)速器、微電腦控制器的主要性能：
6臺主泵（或3臺）+1臺附屬小泵：均可設置成變頻或工頻工作方式；
數(shù)字模糊控制：壓力采用數(shù)字模糊控制，智能調(diào)節(jié)，系統(tǒng)響應快，精度高，穩(wěn)定性好，PID參數(shù)調(diào)試；
循環(huán)軟啟動：采用自補償技術，系統(tǒng)電氣機械沖擊小，同時切換時的壓力波動?。?
定時開關機控制：實時時鐘（每月誤差不超1分），資料可掉電保持，設定多達六段，每天開關機時間進行定時控制；
定時換泵功能：對多泵系統(tǒng)使各泵平均工作時間相同；
流量補償功能：實現(xiàn)變壓變量控制，補償方式可選內(nèi)部補償和外接流量計，補償量可調(diào)；
定量泵、變量泵自動巡檢功能；
手動調(diào)試功能；
第二壓力（消防壓力）水位信號接口；
故障自診斷功能；
數(shù)字面板操作：面板可顯示壓力、頻率、時間、各泵的工作狀態(tài)等。
變頻調(diào)速器的優(yōu)點：
節(jié)能效果明顯，可達25%以上；
降低維修費用；
提高供水品質(zhì)；
實現(xiàn)無人值班，減輕工人勞動強度。
一、變頻調(diào)速的特點及分析
用戶用水的多少是經(jīng)常變動的，因此供水不足或供水過剩的情況時有發(fā)生。而用水和供水之間的不平衡集中反映在供水的壓力上，即用水多而供水少，則壓力低；用水少而供水多，則壓力大。變頻供水方式可保持供水壓力的恒定，可使供水和用水之間保持平衡，即用水多時供水也多，用水少時供水也少，從而提高了供水的質(zhì)量。
恒壓供水系統(tǒng)對于某些工業(yè)或特殊用戶是非常重要的。例如在某些生產(chǎn)過程中，若自來水供水因故壓力不足或短時斷水，可能影響產(chǎn)品質(zhì)量，嚴重時使產(chǎn)品報廢和設備損壞。又如發(fā)生火災時，若供水壓力不足或或無水供應，不能迅速滅火，可能引起重大經(jīng)濟損失和人員傷亡。所以，某些用水區(qū)采用恒壓供水系統(tǒng)，具有較大的經(jīng)濟和社會意義。
隨著電力技術的發(fā)展，變頻調(diào)速技術的日臻完善，以變頻調(diào)速為核心的智能供水控制系統(tǒng)取代了以往高位水箱和壓力罐等供水設備，起動平穩(wěn)，起動電流可限制在額定電流以內(nèi)，從而避免了起動時對電網(wǎng)的沖擊；由于泵的平均轉(zhuǎn)速降低了，從而可延長泵和閥門等東西的使用壽命；可以消除起動和停機時的水錘效應。其穩(wěn)定安全的運行性能、簡單方便的操作方式、以及齊全周到的功能，將使供水實現(xiàn)節(jié)水、節(jié)電、節(jié)省人力，zui終達到高效率的運行目的。
二、恒壓供水的變頻應用方式
通常在同一路供水系統(tǒng)中，設置多臺常用泵，供水量大時多臺泵全開，供水量小時開一臺或兩臺。在采用變頻調(diào)速進行恒壓供水時，就用兩種方式，其一是所有水泵配用一臺變頻器；其二是每臺水泵配用一臺變頻器。后種方法根據(jù)壓力反饋信號，通過PID運算自動調(diào)整變頻器輸出頻率，改變電動機轉(zhuǎn)速，zui終達到管網(wǎng)恒壓的目的，就一個閉環(huán)回路，較簡單，但成本高。前種方法成本低，性能不比后種差，但控制程序較復雜，是未來的發(fā)展方向，我公司的恒壓供水控制系統(tǒng)就可實現(xiàn)一變頻器控制任意數(shù)馬達的功能。下面講到的原理都是一變頻器拖動多馬達的系統(tǒng)。
三、PID控制原理
根據(jù)反饋原理：要想維持一個物理量不變或基本不變，就應該引這個物理量與恒值比較，形成閉環(huán)系統(tǒng)。我們要想保持水壓的恒定，因此就必須引入水壓反饋值與給定值比較，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)在控制和PID相結(jié)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來保持靜態(tài)精度。這通過PLC加智能儀表可時現(xiàn)該算法，同時對PLC的編程來時現(xiàn)泵的工頻與變頻之間的切換。實踐證明，使用這種方法是可行的，而且造價也不高。
要想維持供水網(wǎng)的壓力不變，根據(jù)反饋定理在管網(wǎng)系統(tǒng)的管理上安裝了壓力變送器作為反饋元件，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)，不易直接采用PID調(diào)節(jié)器進行控制，而采用PLC參與控制的方式來實現(xiàn)對控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)作用。
四、變頻控制原理
用變頻調(diào)速來實現(xiàn)恒壓供水，與用調(diào)節(jié)閥門來實現(xiàn)恒壓供水相比，節(jié)能效果十分顯著（可根據(jù)具體情況計算出來）。其優(yōu)點是：
起動平衡，起動電流可限制在額定電流以內(nèi)，從而避免了起動時對電網(wǎng)的沖擊；
由于泵的平均轉(zhuǎn)速降低了，從而可延長泵和閥門等的使用壽命；
可以消除起動和停機時的水錘效應；
一般地說，當由一臺變頻器控制一臺電動機時，只需使變頻器的配用電動機容量與實際電動機容量相符即可。當一臺變頻器同時控制兩臺電動機時，原則上變頻器的配用電動機容量應等于兩臺電動機的容量之和。但如在高峰負載時的用水量比兩臺水泵全速供水量相差很多時，可考慮適當減小變頻器的容量，但應注意留有足夠的容量。
雖然水泵在低速運行時，電動機的工作電流較小。但是，當用戶的用水量變化頻繁時，電動機將處于頻繁的升、降速狀態(tài)，而升、降速的電流可略超過電動機的額定電流，導致電動機過熱。因此，電動機的熱保護是必需的。對于這種由于頻繁地升、降速而積累起來的溫升，變頻器內(nèi)的電子熱保護功能是難以起到保護作用的，所以應采用熱繼電器來進行電動機的熱保護。
在主要功能預置方面，zui高頻率應以電動機的額定頻率為變頻器的zui高工作頻率。升、降速時間在采用PID調(diào)節(jié)器的情況下，升、降速時間應盡量設定得短一些，以免影響由PID調(diào)節(jié)器決定的動態(tài)響應過程。如變頻器本身具有PID調(diào)節(jié)功能時，只要在預置時設定PID功能有效，則所設定的升速和降速時間將自動失效。
五、恒壓供水系統(tǒng)特點
節(jié)電：優(yōu)化的節(jié)能控制軟件，使水泵實現(xiàn)zui大限度地節(jié)能運行；
節(jié)水：根據(jù)實際用水情況設定管網(wǎng)壓力，自動控制水泵出水量，減少了水的跑、漏現(xiàn)象；
運行可靠：由變頻器實現(xiàn)泵的軟起動，使水泵實現(xiàn)由工頻到變頻的無沖擊切換，防止管網(wǎng)沖擊、避免管網(wǎng)壓力超限，管道破裂。
聯(lián)網(wǎng)功能：采用全中文工控組態(tài)軟件，實時監(jiān)控各個站點，如電機的電壓、電流、工作頻率、管網(wǎng)壓力及流量等。并且能夠累積每個站點的用電量，累積每臺泵的出水量，同時提供各種形式的打印報表，以便分析統(tǒng)計。
控制靈活：分段供水，定時供水，手動選擇工作方式。
自我保護功能完善：如某臺泵出現(xiàn)故障，主動向上位機發(fā)出報警信息，同時啟動備用泵，以維持供水平衡。萬一自控系統(tǒng)出現(xiàn)故障，用戶可以直接操作手動系統(tǒng)，以保護供水。
六、系統(tǒng)應用范圍
自來水廠、加壓泵房
居民生活區(qū)、賓館及其它建筑
企業(yè)生產(chǎn)用水
鍋爐循環(huán)水系統(tǒng)
農(nóng)田灌溉系統(tǒng)
