里約奧運(yùn)村被運(yùn)動(dòng)員吐嘈無(wú)數(shù)遍了，各類設(shè)施沒(méi)完工就算了，有些樓層連供水都有困難，要知道，好不容易要向全世界露個(gè)臉，卻發(fā)現(xiàn)自己沒(méi)水洗臉，那是一件多痛苦的事。

還記得那條著名的公益廣告嗎？“人類的最后一滴水將是自己的眼淚”，水和食物是我們?nèi)祟悘氖赂黜?xiàng)生產(chǎn)生活的必要條件。人類最痛苦的，莫過(guò)于有充足的水源卻不能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定供水。這對(duì)制造業(yè)影響何其大：水壓不能保持恒定，導(dǎo)致部分設(shè)備不能正常工作，進(jìn)而嚴(yán)重影響生產(chǎn)效益。

而近年來(lái)恒壓供水系統(tǒng)的出現(xiàn)，由于其擁有水壓恒定、操作方便、運(yùn)行可靠、節(jié)水節(jié)能、延長(zhǎng)水泵壽命等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，也已被社會(huì)所認(rèn)可。

恒壓供水系統(tǒng)采用壓力傳感器、PLC和變頻器作為中心控制裝置，實(shí)現(xiàn)所需功能。輸配電設(shè)備網(wǎng)安裝在管網(wǎng)干線上的壓力傳感器，用于檢測(cè)管網(wǎng)的水壓，將壓力轉(zhuǎn)化為4～20mA的電流或者是0~10V的電壓信號(hào)，提供給變頻器。

變頻器是水泵電機(jī)的控制設(shè)備，能按照水壓恒定需要將0～50Hz的頻率信號(hào)供給水泵電機(jī)，調(diào)整其轉(zhuǎn)速，變頻器功能強(qiáng)大，即預(yù)先編置好的參數(shù)集，將使用過(guò)程中所需設(shè)定的參數(shù)數(shù)量減小到最小，參數(shù)的缺省值依應(yīng)用宏的選擇而不同。系統(tǒng)采用PID控制的應(yīng)用宏，進(jìn)行閉環(huán)控制。變頻器根據(jù)恒壓時(shí)對(duì)應(yīng)的電壓設(shè)定值與從壓力傳感器獲得的反饋電流信號(hào)，利用PID控制宏自動(dòng)調(diào)節(jié)，改變頻率輸出值來(lái)調(diào)節(jié)所控制的水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速，以保證管網(wǎng)壓力恒定要求。

具體而言，該系統(tǒng)有哪些要素構(gòu)成呢？

圖 恒壓供水系統(tǒng)的構(gòu)成

恒壓供水系統(tǒng)一般由壓力傳感器、變頻器、PLC、水泵機(jī)組等組成。其中：變頻器+PLC+人機(jī)界面+壓力傳感器，這種控制方式靈活方便，具有良好的通信接口，通用性強(qiáng)，用戶可靈活組成各種規(guī)模和要求不同控制系統(tǒng)，當(dāng)控制要求發(fā)生改變時(shí)，可以方便地通過(guò)PC機(jī)來(lái)改變控制程序，所以現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試方便。

該系統(tǒng)如何成功實(shí)現(xiàn)恒壓供水？

要實(shí)現(xiàn)供水壓力恒定，歸根結(jié)底，是為了滿足用戶對(duì)流量的需求，所以，流量是供水系統(tǒng)的基本控制對(duì)象。管道中水壓的大小與供水能力和用水需求之間的平衡情況有關(guān)：

如供水能力>用水需求，則壓力上升

如供水能力<用水需求，則壓力下降

如供水能力=用水需求，則壓力不變

可見(jiàn)，壓力就成為了用來(lái)作為控制流量大小的參變量。

當(dāng)供水系統(tǒng)壓力數(shù)值發(fā)生變化，通過(guò)感應(yīng)傳感器把壓力數(shù)據(jù)送到變頻器，形成一個(gè)閉環(huán)控制回路，從而調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速。一般情況下，供水系統(tǒng)水壓力設(shè)定為恒值，該值即為管網(wǎng)壓力系統(tǒng)中最大值，為維持這一恒壓，水泵通過(guò)變頻電源頻率變化改變轉(zhuǎn)速來(lái)保持這一壓力。供水系統(tǒng)中用戶使用流量越大，其系統(tǒng)中壓力下降越大，導(dǎo)致水泵轉(zhuǎn)速越大，其出水流量也越大，反之，出水流量則越小。

整個(gè)恒壓供水系統(tǒng)中，變頻器無(wú)疑是其中的大腦，水壓是否恒定、操作是否簡(jiǎn)便、運(yùn)行是否可靠主要取決于變頻器，因此在系統(tǒng)選型時(shí)變頻器需要著重考慮。

通常，通用型變頻器也可以應(yīng)用在恒壓供水系統(tǒng)中，但調(diào)試安裝十分麻煩，近年來(lái)，專用型變頻器應(yīng)用起來(lái)會(huì)更智能、更方便，無(wú)需專業(yè)的技術(shù)人員即可完成調(diào)試，只需直接設(shè)置壓力值即可，大大方便了施工人員。

目前，國(guó)內(nèi)一些變頻器品牌紛紛發(fā)力恒壓供水系統(tǒng)，如德瑞斯電氣、海浦蒙特、希望森蘭等。

下面，中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)小編就以這三家企業(yè)為例，簡(jiǎn)要為您說(shuō)明變頻器在恒壓供水系統(tǒng)上的運(yùn)用：

德瑞斯電氣  參考配線圖

德瑞斯電氣：D800變頻器恒壓供水系統(tǒng)

該系統(tǒng)具有節(jié)電、節(jié)水、運(yùn)行可靠、控制靈活、自我保護(hù)功能完善等特點(diǎn)。由變頻器實(shí)現(xiàn)泵的軟起動(dòng)，使水泵實(shí)現(xiàn)由工頻到變頻的無(wú)沖擊切換，防止管網(wǎng)沖擊、避免管網(wǎng)壓力超限，管道破裂。系統(tǒng)采用全中文工控組態(tài)軟件，實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)站點(diǎn)，如電機(jī)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(gè)站點(diǎn)的用電量，累積每臺(tái)泵的出水量，同時(shí)提供各種形式的打印報(bào)表，以便分析統(tǒng)計(jì)。

海浦蒙特  功能邏輯接線示意圖

海浦蒙特：海浦蒙特HD31變頻器在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

。HD31變頻器運(yùn)用先進(jìn)的客戶化設(shè)計(jì)理念，專注供水行業(yè)需求，將先進(jìn)的電機(jī)控制技術(shù)與恒壓供水控制邏輯完美的結(jié)合；豐富的供水控制邏輯功能，超強(qiáng)的過(guò)載能力，完善的故障保護(hù)，可以滿足各種供水系統(tǒng)的節(jié)能改造和應(yīng)用。多種壓力設(shè)定方式滿足了各種工程實(shí)施需求、先進(jìn)的PID調(diào)節(jié)功能保障了管網(wǎng)壓力的穩(wěn)定、水位控制功能保證了在蓄水池水量不足的情況下暫停供水一方面節(jié)能另一方面減少了機(jī)械損耗、休眠控制功能保障了在管網(wǎng)壓力持續(xù)過(guò)大的情況下關(guān)閉所有水泵實(shí)現(xiàn)節(jié)能。其優(yōu)異的電機(jī)性能，豐富的控制功能，穩(wěn)定可靠的表現(xiàn)最終贏得了客戶的認(rèn)可。

希望森蘭  順序控制方案系統(tǒng)圖

希望森蘭：多泵變頻恒壓供水系統(tǒng)常用的兩種構(gòu)成方案。

一種是“順序控制方案”。變頻器連接在第一臺(tái)水泵電機(jī)上，需要加泵或減泵時(shí)，由變頻器RO1～RO3端口輸出信號(hào)起動(dòng)或停止其他的水泵，這時(shí)水泵的起動(dòng)采用自耦降壓起動(dòng)裝置或軟起動(dòng)器。這種方案的特點(diǎn)是水泵電機(jī)不需要在變頻和工頻之間切換；第一臺(tái)水泵永遠(yuǎn)連接在變頻器上，沒(méi)有切換過(guò)程中的失壓現(xiàn)象；由于變頻泵以外的泵都有軟起動(dòng)器，所以不需要再做備用系統(tǒng)，當(dāng)變頻器故障時(shí)，可用軟起動(dòng)器手動(dòng)起動(dòng)M2～M4水泵，保證供水不致中斷；每臺(tái)電機(jī)都有起動(dòng)器，初始投資較大。

希望森蘭  變頻恒壓供水循環(huán)投切方案系統(tǒng)圖

另一種是“循環(huán)投切”方案。變頻器連接在第一臺(tái)水泵電機(jī)上，需要加泵時(shí)，變頻器停止運(yùn)行，并由變頻器的輸出端口RO1～RO3輸出信號(hào)到PLC，由PLC控制切換過(guò)程。切換開(kāi)始時(shí)，變頻器停止輸出（變頻器設(shè)置為自由停車），利用水泵的慣性將第一臺(tái)水泵切換到工頻運(yùn)行，變頻器連接到第二臺(tái)水泵上起動(dòng)并運(yùn)行，照此，將第二臺(tái)水泵切換到工頻運(yùn)行，變頻器連接到第三臺(tái)水泵上起動(dòng)并運(yùn)行；需要減泵時(shí)，系統(tǒng)將第一臺(tái)水泵停止，第二臺(tái)水泵停止，這時(shí)，變頻器連接在第三臺(tái)水泵上。再需要加泵時(shí)，切換從第三臺(tái)水泵開(kāi)始循環(huán)。這種方式保證永遠(yuǎn)有一臺(tái)水泵在變頻運(yùn)行，四臺(tái)水泵中的任一臺(tái)都可能變頻運(yùn)行。這樣，才能做到不論用水量如何改變都可保持管網(wǎng)壓力基本恒定，且各臺(tái)水泵運(yùn)行的時(shí)間基本相同，給維護(hù)和檢修帶來(lái)方便，所以，大部分的供水廠家都鐘情于循環(huán)投切方案。

當(dāng)然，這兩種方案各有優(yōu)劣，采用循環(huán)投切方案的系統(tǒng)較多，在水泵電機(jī)從變頻狀態(tài)切換到工頻狀態(tài)時(shí)，只要嚴(yán)格遵循“先關(guān)閥，變頻器自由停車，延時(shí)后再切換；停車時(shí)，先開(kāi)機(jī)，后開(kāi)閥”。這樣，既可保證變頻器的安全運(yùn)行，又無(wú)“水錘”現(xiàn)象發(fā)生。

綜合來(lái)看，恒壓供水調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水泵電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速，依據(jù)用水量的變化(實(shí)際上為供水管網(wǎng)的壓力變化)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，在用水量發(fā)生變化時(shí)保持水壓恒定以滿足用水要求，是當(dāng)今先進(jìn)、合理的節(jié)能型供水系統(tǒng)?，F(xiàn)在越來(lái)越多的變頻器廠商進(jìn)軍恒壓供水系統(tǒng)領(lǐng)域，日漸成熟的變頻器技術(shù)將來(lái)有望徹底解決困擾多時(shí)的水壓不能保持恒定難題，實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，保障各類工業(yè)、生活用水。

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