1 引言

傳統(tǒng)的供水方案不僅前期投資成本高，而且后期維護(hù)成本和人工投入也很高，除此之外供水壓力不穩(wěn)定，耗電量大，水資源浪費(fèi)也相當(dāng)嚴(yán)重。

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展人類對(duì)自然資源的巨大消耗，節(jié)能、節(jié)約用水成為了社會(huì)的迫切需求，所以一種新的供水方案勢(shì)在必行，近年通過(guò)變頻器實(shí)現(xiàn)的恒壓供水方案很好的解決了傳統(tǒng)供水方案帶來(lái)的問(wèn)題，相信這種方案將成為供水行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。

2 傳統(tǒng)供水系統(tǒng)

1．單臺(tái)恒定轉(zhuǎn)速泵的供水系統(tǒng)

供水方式：是水泵直接將水從蓄水池中輸入供水管網(wǎng)，水泵從系統(tǒng)開(kāi)始供水到停止供水期間一直恒速運(yùn)行；

優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉；

缺點(diǎn)：管網(wǎng)壓力不穩(wěn)定，耗能大，水資源浪費(fèi)大。

2．定轉(zhuǎn)速泵加水塔的供水系統(tǒng)

供水方式：由水泵將水輸入水塔，再由水塔向管網(wǎng)供水。當(dāng)水塔內(nèi)水位低于一定位置時(shí)水泵開(kāi)始工作，當(dāng)水位低于一定位置時(shí)水泵停止工作；

優(yōu)點(diǎn)：相對(duì)前一種供水方式供水壓力比較恒定，耗能也相對(duì)較?。?/p>

缺點(diǎn)：設(shè)備投資大、占地面積大、水壓不可調(diào)、水泵起停頻繁對(duì)設(shè)備損耗大。

3．恒定轉(zhuǎn)速泵加氣壓罐的供水系統(tǒng)

供水方式：由水泵將水輸入氣壓罐，然后由氣壓罐向管網(wǎng)供水。當(dāng)氣壓罐內(nèi)氣壓低于一定壓力時(shí)水泵開(kāi)始工作，當(dāng)氣壓罐內(nèi)氣壓高于一定壓力時(shí)水泵停止工作；

優(yōu)點(diǎn)：較水塔方式成本低；

缺點(diǎn)：水泵起停頻繁對(duì)設(shè)備損耗大，能耗大。

3 HD31技術(shù)特點(diǎn)

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。

3.1 豐富的供水控制邏輯功能

（1）2種供水模式

恒壓供水調(diào)試模式主要用于檢測(cè)電機(jī)配線以及變頻器輸出端子的配線；

恒壓供水運(yùn)行模式是恒壓供水運(yùn)行時(shí)必需選擇的模式。

（2）水位檢測(cè)功能

水位檢測(cè)包含3種模式：不檢測(cè)水位信號(hào)，由開(kāi)關(guān)量輸入端子輸入，由模擬量輸入端子輸入。水位檢測(cè)功能主要實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)蓄水池水位情況，根據(jù)不同情況采取不同的供水措施。水位下降時(shí)，當(dāng)水位下降到下限水位時(shí)系統(tǒng)按照備用設(shè)定壓力運(yùn)行，如果水位下降到缺水水位時(shí)系統(tǒng)將停掉當(dāng)前所有運(yùn)行的泵;水位上升時(shí)，當(dāng)水位上升到下限水位時(shí)系統(tǒng)重新啟動(dòng)水泵開(kāi)始供水且此時(shí)按照備用壓力供水，如果水位上升到上限水位時(shí)則系統(tǒng)才按照正常壓力供水。

（3）水泵輪換功能

水泵輪換功能是為了解決當(dāng)供水系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定供水壓力的情況下一些水泵長(zhǎng)期處于停機(jī)狀態(tài)下以至發(fā)生生銹的情況。

（4）休眠功能

休眠功能是發(fā)生在當(dāng)當(dāng)前供水系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到供水管網(wǎng)壓力一直處于超出期望設(shè)定壓力時(shí)，而此時(shí)變頻水泵任然處于下限頻率會(huì)零頻輸出狀態(tài)，如果此時(shí)休眠將節(jié)省電能，當(dāng)管網(wǎng)壓力下降后系統(tǒng)將重新喚醒繼續(xù)供水。

（5）多時(shí)段設(shè)定供水壓力

多時(shí)段設(shè)定壓力供水適用于如小區(qū)生活供水，這些地方不同時(shí)段用水水量有明顯差異。

（6）PID功能

對(duì)于輸入供水系統(tǒng)的設(shè)定壓力信號(hào)和反饋的管網(wǎng)壓力信號(hào)，通過(guò)PID調(diào)節(jié)特性使系統(tǒng)的管網(wǎng)壓力最終趨向設(shè)定壓力。

3.2 超強(qiáng)的過(guò)載能力

1. 額定輸出電流2分鐘；
2. 額定輸出電流10秒；

3.3 完善的故障保護(hù)

4 恒壓供水應(yīng)用案例

4.1 現(xiàn)場(chǎng)情況及接線

現(xiàn)場(chǎng)使用3臺(tái)異步電機(jī)、一臺(tái)DC0－10V量程為1Mpa的遠(yuǎn)程壓力表、一個(gè)0－10v量程的電位器、一個(gè)液位傳感器，由電位器信號(hào)來(lái)設(shè)置期望的管網(wǎng)壓力，遠(yuǎn)程壓力表信號(hào)反饋給HD31當(dāng)前管網(wǎng)實(shí)際壓力，液位傳感器監(jiān)測(cè)當(dāng)前蓄水池水量信息。HD31通過(guò)液位傳感器傳回來(lái)的信息決定當(dāng)前系統(tǒng)是否還繼續(xù)從蓄水池抽水。當(dāng)蓄水池水量充分時(shí)，HD31通過(guò)內(nèi)置的PID功能對(duì)電位器信號(hào)和遠(yuǎn)程壓力表信號(hào)運(yùn)算以達(dá)到期望的管網(wǎng)壓力，接線如圖1所示：

4.2 調(diào)試過(guò)程

（1）按照上圖1進(jìn)行配線；

（2）使能供水?dāng)U展功能，使能供水?dāng)U展卡；

（3）按照電機(jī)銘牌設(shè)定水泵1的額定電流；

（4）設(shè)置命令給定通道；

（5）設(shè)置加減速時(shí)間、模擬量功能、端子功能；

（6）調(diào)節(jié)兩個(gè)模擬量信號(hào)，根據(jù)實(shí)際表現(xiàn)來(lái)調(diào)整PID參數(shù)。

4.3 參數(shù)設(shè)置

設(shè)定期望管網(wǎng)壓力后起動(dòng)恒壓供水系統(tǒng)，通過(guò)HD31內(nèi)置的PID功能水泵1很快從0Hz調(diào)整到PID上限頻率運(yùn)行，此時(shí)還沒(méi)達(dá)到期望的管網(wǎng)壓力，超過(guò)加泵檢測(cè)時(shí)間后變頻器按照預(yù)先設(shè)定的減速時(shí)間立即由PID上下頻率減到下限頻率，同時(shí)將水泵2以工頻模式投入使用,然后水泵1重新按照PID調(diào)節(jié)出的頻率運(yùn)行，此時(shí)觀察遠(yuǎn)程壓力表反饋回來(lái)的信號(hào)基本穩(wěn)定在我們預(yù)先設(shè)定的管網(wǎng)壓力范圍內(nèi)。

5 結(jié)束語(yǔ)

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。實(shí)際使用表明HD31很好的實(shí)現(xiàn)了恒壓供水，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，HD31將繼續(xù)為供水行業(yè)節(jié)能減排做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。