变频供水系统精选(九篇)

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第1篇：变频供水系统范文

关键词：变频器；恒压供水；PLC；PID

引言

恒压供水的基本思路是：采用电机调速装置控制水泵组调速运行，并自动调整水泵组的运行台数，完成供水压力的闭环控制，在管网流量变化时达到稳定供水压力和节能的目的。系统任意设定供水压力值，其与反馈总管的实际压力值通过PID 调节后控制调速装置，以调节水泵机组的运行速度，从而调节系统的供水压力。该系统采用变频器和PLC进行联合控制。变频器采用PID恒定控制，它采集外部信号作为反馈信号。PLC对水泵的运行模式、机组的选择及机组的起动停止等进行控制。以上控制信号都为PLC的输入信号。

一、变频恒压供水系统的现状

长期以来传统的区域、楼宇供水系统都是由市政管网经过二次加压和水塔或天面水池来满足用户对供水压力的要求。在这种供水系统中加压泵通常是用最不利用水点的水压要求来确定相应的扬程设计，然后泵组根据流量变化情况来选配，并确定水泵的运行方式。由于小区用水有着季节和时段的明显变化，日常供水运行控制就常采用水泵的运行方式调整加上出口阀开度调节供水的水量水压，大量能量消耗在出口阀而浪费，而且存在着水池“二次污染”的问题。

从目前的供水行业调查结果表明，变频调速是一项有效的节能降耗技术，其节电率很高，几年能将因设计冗余和用量变化而浪费的电能全部节省下来，又由于其具有调速精度高，功率因数高等特点，使用它可以提高出水质量，并降低物料和设备的损耗，同时也能减少机械磨损和噪声，改善车间劳动条件，满足生产工艺要求。因此将 PLC 及变频器应用于供水系统，可满足城市供水系统对可靠性、稳定性、经济节能性的要求

变频器可以优化电机运行，所以也能够起到增效节能的作用。根据全球著名变频器生产企业ABB的测算，单单该集团全球范围内已经生产并且安装的变频器每年就能够节省1150亿千瓦时电力，相应减少9，700万吨二氧化碳排放，这已经超过芬兰一年的二氧化碳排放量。

变频恒压供水控制系统通过测到的管网压力，经变频器的内置PID调节器运算后，调节输出频率，实现管网的恒压供水。变频器的频率超限信号（一般可作为管网压力极限信号）可适时通知PLC进行变频泵逻辑切换。为防止水锤现象的产生，泵的启停将联动其出口阀门。

二、PID控制

根据反馈控制原理，我们要想保持水压的恒定，因此就必须引入水压反馈值与给定值比较，从而形成闭环系统。但被控制的系统特点是非线性、大惯性的系统，现代控制和PID相结合的方法，在压力波动较大时使用模糊控制，以加快响应速度；在压力范围较小时采用PID控制来保持静态精度。这通过PLC加智能仪表可实现该算法，同时对PLC的编程来实现泵的工频与变频之间的切换。实践证明，使用这种方法是可行的，而且造价也不高。

为维持供水网的压力不变，在管网上安装了压力变送器作为反馈元件，由于供水系统管道长、管径大，管网的充压都较慢，故系统是一个大滞后系统，为提高响应速度，不易直接采用PID调节器进行控制，而采用PLC参与控制的方式来实现对控制系统调节作用。

三、PLC的特点及应用

可编程控制器（PLC）是以微处理器为核心的工业控制装置。它将传统的继电器控制系统与计算机技术结合在一起，具有可靠性高、灵活通用、易于编程、使用方便等特点，近年来在工业自动控制、机电一体化、改造传统产业等方面得到普通应用，越来越多的工厂设备采用PLC、变频器、人机界面等自动化器件来控制，使设备自动化程度越来越高。

1．PLC技术特点

可编程序控制器是专为在工业环境下应用而设计的工业计算机，其出现后就受到普遍重视，发展也十分迅速，在工业自动控制系统中占有了极其重要的地位，最重要的原因是它与现有的各种控制方式相比较，具有如下独一无二的特点：

（1）可靠性高

（2）控制程序可变，具有很好的柔性

（3）编程方法简单易学

（4）功能强，性能价格比高

（5）体积小，重量轻，能耗低

2．PLC 的应用

由于可编程控制器的上述特点，使其在国民经济的各个领域都得到了广泛的应用，应用范围不断扩大，主要有以下几个方面。

（1）开关量逻辑控制

（2）运动控制

（3）过程控制

（4）数据处理

（5）通信联网 转贴于

四、变频恒压供水系统的设计

1.恒压供水系统电气控制图：

图1 恒压供水系统电气控制图

三台水泵由变频器直接驱动， 进行恒压控制， 变频器的起动、停止分为手动和PLC自动控制。

2.变频调速恒压供水系统软件设计

为方便编程和调试，系统控制器PLC采用模块化编程， 主要由手动运行模块、自动运行模块和故障诊断与报警模块三个部分构成。

3.变频器参数设定

变频器参数和PID参数设定按照使用说明和经验整定。五.结束语

采用PLC作为控制器，硬件结构简单，成本低，系统实现水泵电机无级调速，依据用水量的变化自动调节系统的运行参数，在用水量发生变化时保持水压恒定以满足用水要求。变频恒压供水系统是目前最先进，合理的节能供水系统，与传统的水塔、高位水箱、气压罐等供水方式比较，不论是投资、运行的经济性、还是系统的稳定性、可靠性、自动化程度等方面都具有很大优势。

参考文献

[1] 吴小军等，电气控制与可编程序控制器应用[M]北京 中国建材工业出版社，2004

第2篇：变频供水系统范文

关键词：城市供水；变频恒压供水；供水系统

西昌市位于安宁河中段的邛海之滨、安宁河畔。安宁河两岸群山起伏，呈南北向带状分布，东有帽儿山、螺髻山，西有牦牛山、磨盘山，隔河对峙。境内绝大部分地域处于海拔1500米以上，以高原中山为主，约占80%，其余20%为断陷河谷平原或山间盆地，形成“八分山地二分坝，坝内八分土地二分水”的地貌形态。全市地势呈北高南低，由北向南倾斜，地势以高原中山为主。境内岭谷高差十分悬殊，最高点在西昌、普格、德昌三市县交汇处的螺髻山，主峰海拔4359米；最低点在雅砻江深切河谷的荞地乡桐子林，海拔1160米。

西昌市的气候季节性差异很大，冬半年受热带大陆性气团控制而晴暖干燥，夏半年受赤道海洋性气团的影响，雨量充沛，这两种不同气团的更替，在西昌的地理条件下形成西昌的气候特点是冬暖夏凉，气温年变化小，日照充足，温差小，干、湿季分明。全年盛行偏南风，大风较多。

西昌市主导风向以南风、南偏西风为主，其次是北风和北偏西风，历年平均风速1.3m/s，静风频率为40%。

由于西昌市的地理气候特点，市内的高层建筑设计上都考虑了二次供水装置，以解决城市高低和枯水期造成的供水不足现象，实施二次供水有很大的必要性。

目前，城市供水系统为实现恒压供水，常采用的供水系统控制方案主要有三种，即逻辑电子电路控制供水方案、单片机电路控制供水方案和变频器与控制器集成控制供水方案。作为城市供水系统常用系统方案中的一种，变频恒压供水系统的工作原理是怎样的？其有何特点？该系统方案在城市供水系统中的应用有何重要意义？而在我国现有的城市供水系统中，变频恒压供水系统又有着怎样的广泛应用呢？以下主要从这几个对城市供水系统中变频恒压供水系统的应用问题进行简单介绍。

1 变频恒压供水系统工作原理及特点分析

（一）变频恒压供水系统工作原理

结合图1中我国城市变频恒压供水系统的图示来看，工作过程中，系统根据管道中压力传感器检测到的水压的变化情况，通过DP3-SVAB把水压变化信息转化成为标准的4—20mA的连续性的电流信号，通过电流信号对变频器进行控制，调整其运行的频率，进而实现对水泵转速的自动调整与控制，实现恒压供水的基本功能。

（二）变频恒压供水系统特点分析

结合以上对城市变频恒压供水系统工作原理的介绍来看，由于系统是结合城市实际用水状况对水泵的开动台数进行选择，通过对水泵转速的调整使其始终保持在一种高效运行的状态。因此，变频恒压供水系统具备节水、节电和运行可靠的基本特点。

1．节水

变频恒压供水系统是根据城市实际的用水情况来进行管网压力的设定，对水泵的出水量进行自动的控制和调整，这有效避免了城市供水中水资源的跑。漏问题。

2．节电

从本质上来看，变频恒压供水系统是一种经过优化的节能系统，其能够根据供水需求来调节水泵的开关台数，使水泵可以实现最大限度的节能化运行，有效控制供水系统对电力资源的消耗，实现节电的效果。

3．运行可靠

变频恒压供水系统通过变频器来实现对水泵的软启动，使水泵能够完成由工频向变频的无冲击性切换，避免了城市供水管网的冲击、管网压力超限以及管道破裂等问题的发生，维持了城市供水系统整体运行的稳定性与可靠性。

2 城市供水系统中变频恒压供水系统的应用价值

结合目前变频恒压供水系统在我国城市供水中的应用来看，作为一种具备节水、节电和运行可靠等特点的供水系统，变频恒压供水系统的应用价值相对突出，概括来看可归纳为三点：

1．能够提升城市供水的整体质量

在我国大部分城市中，不管是工厂还是小区，其用水量的多少始终处于动态性的变化当中国，因此城市供水中供水不足与供水过剩的问题时有发生。这种用水与供水的不平衡集中体现在供水压力方面：用水多、供水少，供水压力则低；用水少、供水多，供水的压力则大。而变频恒压供水系统的应用则可以维持城市供水压力的相对恒定，使城市供水与用水之间保持一种平衡的状态，使城市供水的整体质量得到有效提升。

2．具备较突出的社会和经济意义

对城市中某些特殊的用户或者是部分工业产业而言，城市供水系统的恒压状态是相对重要的。举例来看，对于某些特殊的生产项目，若生产过程中出现供水不足的问题，则会对产品质量形成一定影响，使产品报废，严重的情况下还有可能造成设备的损坏。

3．可以提高城市供水系统的运行效率

在现代电力技术不断发展完善的条件下，变频恒压供水系统也处于不断完善和优化的发展状态，系统的启动更平稳；系统启动电流可始终维持在额定电流的范围内，避免系统启动时对整个电网的不良冲击；系统启动与停机过程中存在的水锤效应也可以被消除；同时水泵转速的降低还能够延长其使用寿命。

3 城市供水系统中变频恒压供水系统的应用

基于变频恒压供水系统的应用特点和应用价值，目前我国城市供水中对该系统的应用相对广泛。具体来看，普通循环的软启动变频供水系统、全流量的高效变频供水系统、生活消防合用的变频供水系统、消防变频恒压供水系统以及带有小流量的循环软启动的变频供水系统等，这些变频恒压供水系统在我国城市供水系统中都有着较为普遍的应用。

第3篇：变频供水系统范文

关键词：变频技术 二次供水 节能降耗 应用

中图分类号：TM921.51 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)05-0102-01

由于受西宁市南高北低的地理条件限制，自来水采用重力流进入城区后，为了满足南部高地势区域的压力要求，供水集团公司在南部地区设置了二十二座二次供水加压泵站。基本采用了变频调速技术以提高泵站运行的安全可靠性，降低泵站的运行成本。

1、变频调速技术工作原理

变频调速技术是通过一定的技术手段，将固定的50HZ交流电频率（工频），调节改变成用电设备的供电频率（变频），以达到控制设备转速及输出功率的目的。

设备启动后，一台主泵在变频器控制下，变频运行，当供水压力达到设定值且流量与用水量平衡时，水泵电机稳定在某一转速。当用水量增加（减少）时，水泵将按变频器设定的速率加速（减速）至另一稳定转速。当变频泵达到最大转速后，用水量仍在增加，系统将变频泵切换到工频运行，然后变频器切换到另一台水泵，使之变频运行。多台泵组合供水时，每当变速泵达到最大转速时，都将发生上述切换，并有新的水泵投入运行。而当水量减少时，变频泵降低转速，系统将按先开先停的顺序，逐台关闭工频泵，直到剩下一台变频泵运行。

2、变频系统的功能特点

变频调速内含交流变频调速技术和微电脑检测控制技术，对水泵进行全流量恒压控制，具备很多特点。

2.1 高效节能

系统按所需压力设定，自动调节水泵转速和水泵运行台数，使供水设备运行在高效节能的最佳状态。

2.2 供水压力稳定

系统实现闭环控制，能自动调节系统压力和设定压力的差值，使系统压力保持恒定，流量连续可调。

2.3 PID调节功能实现自动运行

由压力传感器反馈的水压信号直接送入PLC的A/D端口，设定压力值及PID参数值，并通过PLC计算按程序完成水泵系统的控制。系统参数在实际运行中可随机调整。

2.4“休眠”功能

系统运行时经常遇到用户用水量较小或不用水的情况，为了节能，系统具备可以使水泵暂停工作的“休眠”功能，当变频器频率输出低于下限时，变频器停止工作。当变频器频率达到设定启动值后启动水泵运行。

2.5 延长电机、水泵使用寿命

各泵均为软启动，消除了全压启动时的冲击电流，延长了设备的使用寿命，采用各泵循环软启动，促使各泵不会因长久不用而生锈或频繁使用而磨损。

2.6 变频调节，有效避免了“水锤”现象

3、应用变频技术提高二次供水系统运行效益

(1)变频供水系统具有高效节能、压力调节精度高、流量连续可调节的优点。应用变频技术缓解高地势地区供水矛盾，调节供水管网压力的平衡，保障城市供水服务压力。特别为满足城区高楼层用户和远程用户正常水压要求,提供了技术保障。使客户投诉大幅减少。产生了很好的社会效益。

(2)变频供水系统具有显著的节能降耗功效。二次供水加压站一般由三至四台水泵电机组成。以某加压站为例，该泵站由1台15KW、2台30KW电机水泵相互协调工作以满足供水系统的需要。2台30KW水泵电机实现变频、工频运行，1台15KW水泵电机始终处于工频工作状态。根据现场实际测算，3台电机日运行时间为24小时、20小时、10小时。按下述三种方式进行电耗比较：

利用阀门调节供水量时电耗为

P=（30×2+15）×24=1800KWH

利用停泵运行方式调节供水量时电耗为

P=（14×24）+（30×20）+（30×10）=1260KWH

利用变频器调节供水量时电耗为

两台30KW电机分别变频运行10小时、8小时

P=P(0.4+0.6X+0.3X) 其中X=Q/Q0

=30×(0.4+0.6×0.8+0.3×0.8) ×18

=604.8KWH

水泵运行电耗为15×24=360+604.8=964.8KWH

根据城区供水水压需求，变频系统以供水管网瞬时变化的水压为稳定参数，通过微机控制输出频率，自动跟踪调节水泵转速，实现对系统水压的ID闭环调节。如管网保持在0.45MP。水泵工作在最佳工况点上变频泵组效率达到80%，经上述计算加压泵站运行电耗分别下降50%、25%，经济效益显著。

随着经济快速发展，供水面积、服务人口持续增长。水泵控制采用变频技术应用于二次供水系统中提高了供水效率和供水水质，是一种理想的二次供水解决方式。

参考文献

第4篇：变频供水系统范文

关键词：PLC 变频调速 恒压供水系统 监控系统

中图分类号：TM921 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）03-0001-01

传统的供水方式有恒速泵加压供水、气压罐供水、水塔高位水箱供水、液力耦合器和电池滑差离合器调速的供水方式、单片机变频调速供水系统等。但它们均存在一些不足，例如浪费水电现象严重，且效率低，且居民及企业用水不方便，且缴纳水费较高。

1 系统的硬件

可编程控制器，简称PLC（Programmable logic Controller），是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。利用PLC智能控制系统进行供水系统的控制。

PLC主要是用于实现变频恒压供水系统的自动控制，它主要负责的任务：根据系统运行情况，使三台水泵自动投入运行；可以让三台水泵自动实现变频泵的轮换；并且有软件启动功能；操作方式又分为手动/自动控制功能，但需要注意的是只有应急或检修的情况下才可以选择手动方式；除此以外，一旦系统出现异常情况便会发出警报

2 系统的软件设计

其实系统主要控制功能是通过软件进行实现，结合实际要求，对泵站软件设计分析如下：

（1）由“恒压”要求出发的工作泵组数量管理。通过调节工作水泵的台数以确保水压恒定。因为在水压降落时变频器的输出频率要相应升高，所以判断是否需要启动新水泵，它的依据是其输出频率是否达到设定值。一般情况下通过比较指令即可实现。但为了确保系统的精确性，在判别其频率达是否达到设定值时，应当滤除偶然波动引起的频率变化的情况，所以在程序中应采用一定的措施制止此类情况发生。

（2）多泵组泵站泵组管理规范。在前文中已经提到了，让三台水泵轮流在变频情况下运行，不得两台同时运行，且其连续运行时间不得超过规定的12小时。这就要求进行水泵切换时要确保它是合理工作的。具体的操作是：将现行运行的变频器从变频器上切除，并接上工频电源运行，将变频器复位并用于新运行泵的启动。除了上述问题，在泵组管理中还应注意泵的工作循环控制。

（3）程序的结构及程序功能的实现。模拟量单元及PID调节均需要编制初始化及中断程序，本程序可分为三部分：主程序、子程序和中断程序。在这三部分中，主程序处于核心地位，所负责的功能最多；子程序主要是用来存放系统的初始化的一些工作，中断程序主要是完成PID控制的定时采样及输出控制。还应注意的地方是白天、夜间模式所设定的压力值不同，而这两值可以直接在程序中进行设定。其中规定白天模式系统设定值为满量程的90%，夜间模式系统设定值为满量程的70%。

根据控制要求统计控制系统的输入输出信号的名称、代码及地址编号如（表1）所示。

3 监控系统的设计

图1为城市小区恒压供水系统监控界面：从该界面可以观测到其显示区包括当前时间，水压给定值和水压当前值，其操作区包括电源的启停，及系统的工作模式自动/手动，其报警区包括水压，水位及故障从该界面还可以得到有关三台水泵运行情况等。

4 结语

文中进行相关较为全面的PLC的变频调速恒压供水系统设计，基于篇幅设计内容需要较为简洁，但从设计过程来看这一系统对于相关系统的意应用具有一定的参考价值。

参考文献

第5篇：变频供水系统范文

关键词：变频器恒压供水闭环控制节能

中图分类号：TN773文献标识码： A 文章编号：

前言

鹤岗诚基水电热力有限责任公司南部供水系统由富力泵站、鹿林加压站和南山配水池组成，富力泵站以0.76Mpa恒压运行，在保证鹿林山地区用水的前提下，多余水量送到鹿林加压站，由鹿林加压站将水送至南山配水池，通过自流供南山地区用水。为保证富力泵站的恒压供水和南山配水池有调节水量的能力来满足南山地区用水，诚基水电热力有限责任公司在富力泵站、鹿林加压站安装了变频器，通过PLC实现了南部供水系统的自动化控制。

高压变频器的工作原理

变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一种频率的电能控制装置。变频器由移相变压器、功率单元和控制器组成。它采用直接“高-高”形式，6KV输入直接高压 6KV输出， 6KV系列有15个功率单元，单元串联多电平拓扑结构，每相由5个功率单元串联而成，每个功率单元可以互换，其电路结构如图3为基本的交-直-交单相逆变电路，整流侧为二极管三相全桥，通过对IGBT逆变桥进行正弦PWM控制，可得到单相交流输出。

功率单元输入侧由移相变压器供电，移相变压器的副边绕组分为三组，构成30脉冲整流方式，经过多级移相叠加的整流方式，消除了大部分由独立功率模块引起的谐波电流，大大改善网侧的电流波形。输出侧由每个单元的U、V输出端子相互串接而成星型接法给电机供电，通过对每个单元的PWM波形进行重组，可得到阶梯PWM波形。这种波形正弦度好，可减少对电缆和电机的绝缘损坏，完全适合旧设备的改造。

控制器由高速单片处理器、人机界面和PLC共同构成，单片机实现PWM控制，人机界面提供了全中文监控界面实现远程监控和网络化控制，内置PLC则用于信号的逻辑处理。控制器与功率单元之间采用光纤通讯技术，低压部分和高压部分完全可靠隔离，系统具有极高的安全性，同时具有抗电磁干扰性能。控制柜内备有UPS不间断供电电源，当控制电源掉电时，不影响变频器的正常运行。恒压供水

富力泵站恒压供水的工作原理：测量元件为压力传感器，将它设在水泵机组出水口，Vi为恒定供水压力设定值，供水压力V作为输出量，构成闭环控制系统。变频器内部的PLC采集供水压力值V与泵站给定值Vi进行比较和运算，通过PID进行调整，将结果转换为频率调节信号送至变频器，直至达到供水压力的给定值Vi。不管系统供水流量如何变化，供水压力值V始终维持在给定压力值Vi附近。

液位控制

当鹿林加压站的来水量能够满足南山地区的用水量时，通过南山配水池的水位变送器输出的模拟量经过A/D转换经光纤送到鹿林加压站，再经D/A转换传到变频器的PLC中，由PLC控制水泵的转速达到南山配水池水位恒定的目的。当鹿林加压站的来水量不能满足南山地区的用水量时，加压站的水泵转速将不受南山配水池水位的控制，由鹿林加压站的来水流量计输出的模拟量信号通过PLC来控制水泵的转速，达到来水量与出水量的平衡，而南山地区的用水量将通过配水池内的水量来满足。以上控制过程都是在无人操作的情况下自动完成的，运行后取得了良好的经济效益和社会效益。社会效益

1.降低了职工的劳动强度，延长了设备的使用寿命。

2.富力泵站、鹿林加压站采用变频器后，实现了水泵的软启动，减少了工频启动水泵时所造成的对水泵、管路、闸阀等的冲击，增加了设备的使用寿命，减少了设备的维修量。

3.富力泵站根据设定的压力实现闭环运行恒压供水；鹿林加压站通过来水量和南山配水池的水位实现闭环运行。以上运行过程都是在变频器内PLC的控制下运行的，无需泵站运行人员对设备运行情况进行实时监控和频繁操作水泵，减轻了职工的劳动强度。

4.变频器的使用使电机从零转速启动，避免了工频启动电流大所造成的对电机和电网的冲击，延长了设备的使用寿命，节省了设备投资。

5.变频器具有完善、灵敏的故障检测、诊断、报警、跳闸等功能，保证电机水泵始终安全运行。

经济效益

1.富力泵站、鹿林加压站通过安装变频器调节水泵的转速来控制水泵的供水量，避免了因采用调节出水闸阀的开度来水泵供水量而消耗在阀板的能量损失，大大地节省电能。

富力泵站3#机组（355KW/6KV）在压力为0.76Mpa流量为900m3 /h时工频运行的电流为33.5A。而在相同的压力、流量的情况下，变频运行的电流为27.3A。富力泵站安装变频器至今运行半年共节电：

P=1.732UICOS∮t

=1.732×6KV×（33.5-27.3）A×0.88×24H×180天

=24.5万千瓦时

以每千瓦时电0.5元计算可节资：0.5元/千瓦时×24.5万千瓦时=12.25万元

2.鹿林加压站1#机组（132KW/0.38KV）在压力为0. 60Mpa流量为350m3 /h时工频运行的电流为210A。而在相同的压力、流量的情况下，变频运行的电流为180A。富力泵站安装变频器至今运行半年共节电：

P=1.732UICOS∮t

=1.732×0.38KV×（210-180）A×0.88×24H×180天

=7.5万千瓦时

以每千瓦时电0.5元计算可节资：0.5元/千瓦时×7.5万千瓦时=3.75万元

3.按此方式运行南部系统一年可节电64万千瓦时，可节约资金32万元。

变频器运行的规划

富力泵站机械室内没有取暖设施，在没有安装变频器前电机运行电流高，电机本身产生的热量就能满足机械室内冬季的取暖问题；安装变频器后，电机运行电流低其产生的热量已无法满足室温的要求。变频器的变压器、功率模块均是发热元件，通过风机的强排风对其进行冷却，单位正在设计将热源进行收集、利用，用其解决泵房冬季取暖的问题。

利用变频器支持Profibus、Modbus、TCP/IP等种通讯协议，将变频器的运行参数传输到远端系统调度室，对其进行监测。还可以通过上位机对变频器进行实时状态监控，实现远方对变频器的启动、停车、设定运行频率、查看故障记录等控制操作，除安排必要的维修人员外可实现无人看守，从而降低劳动力。

第6篇：变频供水系统范文

关键词：PLC；变频器；恒压供水

中图分类号：TN773文献标识码： A

引言

随着人们生活水平的不断提高，对于用水的需求量和要求也越来越高。随着计算机技术和向工业和民用领域的不断渗透，几乎所有领域都在使用计算机技术，在计算机技术中加入自动控制系统能够使控制更加灵活多变，直观性强，控制精度高，不需要浪费大量的劳动力，因此计算机自动控制系统在国民生产和生活的各个领域中得到了广泛的应用。

1、系统的控制要求

恒压供水是指在供水网中用水量发生变化时，需要保持出水口压力不变的供水方式。供水网系出口压力值是根据用户需求确定的。传统的恒压供水方式是采用水塔、高位水箱、气压罐等设施实现的。随着计算机控制技术、变频调速技术和PLC技术的日益成熟和广泛的应用，利用先进的控制算法和智能的控制设备有机结合组成的自动供水系统以其良好的性能和操作性受到了越来越多用户的青睐。

2、恒压供水系统的构成

PLC变频恒压供水系统的恒压变流量供水功能，是通过变频器、PLC、接触器和继电器对水泵的运行状态进行有效控制而实现的，其中系统的核心是PLC和变频器。在运行设备时，水泵的出水管处设置一个压力传感器，实现对管网的压力进行实时监控，并将监控信号传输至PLC，再由PLC将这一反馈信号与压力设定值进行比较、PID运算等处理后，输出标准的控制信号至变频控制器的模拟信号输入端，控制变频器的输出频率，进而对水泵电动机的转速进行控制，并确保其转速与管网内所需流量的一致性，以此实现恒压变量供水的最终目的。

图一 变频器恒压供水系统

3、控制器件的选择

3.1、PLC可编程控制器

水泵M1、M2、M3、M4可变频运行也可工频运行，通过8个交流接触器实现4台泵的工频和变频运行切换。每个接触器需接入PLC两个输入点(接触器状态的常开和常闭点)，一个输出点(线圈控制)。8个交流接触器共需要16个输入点，8个输出点。4台电机的热继电器需4个输入点;变频器控制需要4个输入点(运行、准备好、故障和报警)，5个输出控制点(电源接触器、启动/停止、恒速1、恒速2、斜率)。因此，本恒压供水系统共需数字输入点24个，数字输出点13个，选用西门子S7－200(CPU226XP)PLC即可满足要求， PLC自带24个DI输入和16个DO输出。另外，需要3个模拟量输入回路:管网出水压力信号、水箱水位信号、变频器运行频率反馈信号;1个模拟量控制回路:变频器转速给定信号。选配1个PLC的扩展模块EM235，配置有4个12位的模拟量输入口和1个12位的模拟量输出口，可以满足模拟量的输入输出需要。3路输入1路输出，管网出水压力和水箱水位信号为4～20mA的电流模拟量信号，变频器频率控制和反馈输入/输出采用的0～10V的电压模拟量信号，直接接入EM235模块。

3.2、硬件系统构建

3.2.1、设备组成

系统主要硬件及其设备包括：PLC及其扩展模块、变频器、水泵机组、压力变送器、液位变送器。PLC是系统实现恒压供水的主体控制设备，本系统采用西门子公司S7-200系列PLC，它执行速度快，抗干扰能力强，性价比较高，比较经济实惠。PLC与上位机之间的通信采用PC/PPI电缆，支持点对点接口(PPI)协议，PC/PPI电缆可以方便实现PLC的通信接口RS485到PC机的通信接口RS232的转换，用户程序有三级口令保护，可以对程序实施安全保护。根据控制系统实际所需输入输出端子数目，考虑PLC端子数目要有一定的预留量，因此根据系统需求选用S7-200型PLC的主模块为CPU226，另外系统需要1个模拟量输入点和1个模拟量输出点，所以需要扩展模块，扩展模块选择EM235。变频器我们选用西门子公司的MM440，该变频器足够高实现系统的变频调节功能，且质量可靠、功能齐备。

3.2.2、电路设计基于PLC的变频调速恒压供水系统

主电路图如图2所示：三台电机分别为M1、M2、M3，它们分别为1#、2#、3#水泵。接触器QA1、QA2、QA3分别控制M1、M2、M3的变频频运行；接触器QA5、QA6、QA7分别控制M1、M2、M3的工频频运行；BB1-BB6分别为三台水泵电机过载保护用的热继电器；QA0、QA10、QA11、QA11分别为变频器和三台水泵电机主电路的隔离开关。本系统采用三泵循环变频运行方式，即3台水泵中只有1台水泵在变频器控制下做变速运行以控制供水压力，其余水泵在工频下做恒速运行，在用水量小的情况下，只用一台水泵以变频模式运行供压，当单台变频泵连续运行时间超过3h，则要切换下一台水泵以变频模式运行，此即“倒泵功能”，这样能够有效避免某一台水泵工作时间过长而造成损失。故此在同一时间内只有一台水泵处在变频模式下运行，但三台水泵可以相互切换轮流做变频泵。

图二 变频恒压供水系统主电路图

3.3、恒压供水的实现

在设计供水泵时，制动出两种控制方式，即自动控制和手动控制。自动控制模式下，PLC在对检测的压力差进行PID调节后，再将调整频率输送至变频器以控制水泵的起停和转速，从而将水压控制在设定范围内，即恒压系统自动控制。在手动控制模式下，控制人员要以手动的形式在上位机上对3台水泵的频率进行设定，再直接启动系统即可。

如果电机的转速达到上限，并保持一定的时间后，水压的反馈值始终未能达到设定值，则该泵需切换至工频状态，另一台泵则切换至变频状态，随着电机转速的上升，水压反馈值将会达到设定值，此后电机的转速会维持平衡;而一旦无法达到给定值，则按照上述方法，将这几台水泵逐个变频起动，同时工频挂网开始运行。如果其反馈压差大于设定值时电机转速下降，当转速下降至某转速值后，管道中的水压将达到设定值，此时电机转速恒定。若两台电机运行中，其中一台变频，一台工频，电机转速下降到下限值一定时间后，仍超转速，变频泵停车，切换原工频泵到变频运行，电机的转速下降，在电机转速下降到那个设定范围后，水压信号便达到给定值。

3.4、注意事项

变频器要与供水泵相匹配，若变频器频率远大于供水泵功率，会产生控制精度降低、资源浪费的现象发生，整套系统性能也会下降，同样也不能选择变频器频率远小于供水泵功率。线路接好后，要对变频器进行初始参数设置，不准直接运行。对变频器进行快速设置，以确定变频器的工作参数，以对系统进行自动调整，使系统水泵运行数量和负荷相匹配。在实际运行中，要对积分项和比例项的参数进行调整，来确保系统的动态、静态反应速度。为加快反应速度，可增加比例项，再增加积分项，来达到优化响应速度和系统稳定性的目的。

4、结语

系统设计完成后对系统功能进行了测试，系统能够根据管道压力的实时情况与设定值进行比较，并根据反馈结果对水泵转速进行控制，以达到控制管道压力的目的。上位监控软件能够实现系统启、停的控制，手动和自动模式的切换，调整系统的控制参数，显示当前压力、各水泵的工作状态、变频器的频率输出值等参数，系统实现了对整个恒压供水系统的监控。

参考文献：

[1]宋星.基于组态、变频器和PLC控制的恒压供水系统[D].安徽大学,2010.

[2]罗雪莲.PLC控制的变频器恒压供水系统[J].变频器世界,2005,02:97-99.

第7篇：变频供水系统范文

关键词：恒压供水系统；PLC控制；变频器；优化设计

中图分类号：TM92 文献标识码：A

1概述

可编程逻辑控制器（PLC）及其网络是现代工业自动化的支柱之一，由于近年来PLC的数据运算处理、图形显示、联网通信功能得到了很大的加强，使得PLC得以向过程控制渗透和发展。过程控制通常是指工业生产中连续的或按一定周期进行的生产过程自动控制。在过程控制领域，PID是最主要的调节器之一，其原理简单、适用性和鲁棒性强，最突出的特点是它不依赖于对象精确的数学模型，因此可以解决工业过程精确建模时的困难。

而变频恒压供水系统存在如下不足：

（1） 山于供水系统出口压力与实际用水需求存在较大的滞后性，供水系统存在较大的周期性压力波动。

（2） 变频范围只有在离心泵的特性曲线最佳工作范围内，也就是下调频率10%-30%才能显示出其最大的节能效益，如再往下调频率，就会出现水泵运转而不出水的情况，即超出了离心泵的极限工作范围。

（3） 在深夜用水量很小的时候，水泵在变频器控制下较长时间内低频运转对水泵机械工作不利，同时耗能增加，约为额定功率的25%。针对上述问题，以PLC为核心，采用模糊控制技术和压力补偿策略实现的变频恒压供水控制系统较好地解决了上述问题。

2 系统组成及实现原理

该系统由多台水泵机组成（根据需要）、一台泵类专用变频器、一台可编程控制器，再家加上电磁阀、压力传感器等组成，水泵机组中，根据需要可以选取多种流量的水泵，以满足不同时段的需要。

PLC根据输入量与设定量的差及其变化率，通过模糊控制器的处理，输出模拟信号至变频调速器，变频调速器控制水泵的转数来调节管道内的实际压力值趋向于设定压力值，从而实现闭环控制的恒压供水。对于多台泵调速的方式，系统通过计算判定目前是否已达到设定压力，决定是否增加（投入）或减少（撤出）水泵。采用变频器循环工作方式，多台电机均可设置在变频方式下工作。

当变频器工作在50Hz而管道压力仍低于设定压力的下限时，PLC便自动将该泵切换到工频运行，同时自动低速启动第一台水泵，控制其变频运行，直到达到设定压力；当变频器工作30Hz管道压力仍处于高限时，一方面PLC自动控制停掉工频运行电机；另一方面，将适当提升变频器工作频率，以保证压力的稳定，然后进入正常调整状态。当只有一台电机运行且处于变频方式而水压仍处于超限时，则切换到小流量水泵进行变频运行（通常称为夜间模式）。

在变频压频切换时，对设定的压力值自动作适当调整，以避免在变频压频之间频繁切换。另外，也可通过比例阀进行管道压力调整，让电机工作于高效范围，同时减小管道压力波动。

系统硬件包括以下几个部分：PLC处理器、基于Device Net 的设备网、Flex I/O模块、主回路、控制器回路、变频器及操作终端等。系统原理图如下图1所示。

3 PLC控制程序设计

根据上述原理分析，可以选用三菱Q系列的可编程序控制器，该系列PLC具有体积小、性能好、模块组合方便等特点。根据需要，CPU模块可选 Q OOJ CPU制系统模块，再增加QX10、QY10、Q64DA、Q64AD等模块就可完成相应的工作，PLC控制系统如图2。

经电容的剧烈变化电流中的高频成分将被抑制掉，电源电压波动和瞬时变化也被抑制。多点接地法不但使放大器本身产生极小的噪声，而且使放大器对噪声有了良好的抑制能力，大大降低系统噪声。

此种接地方式可有效地防止因地线电感及电容引起的干扰，但由于接地点间存在电位差，会使其噪声较大，不适合于低频工作，适用于10MHz以上的方式。在多点接地方式的多级电路中，必须注意排列各中一元电路的接地顺序，其原则是应保证地线电流由小信号单元流向大信号单元，否则，就会引起干扰。

3.1 减小公共阻抗中的电感成分

尽可能降低公共阻抗，这样公共地线上的电压也随之减小，从而控制公共阻抗变频器的噪声。公共阻抗除了电阻外，还包含有容抗和感抗。由于噪声往往具很高的频率成分，所以，对于公共阻抗就不应单纯地只看到它的电阻成分。常用的电线、印刷板上的印刷线，在高频时其等效电路是由电阻和电感串联而成的，频率越高，感抗成分占整个阻抗的比例就越大。在电路中电感产生的噪声电压要远远大于电阻成分所产生的噪声电压。

无论是导线还是印刷线，其形成的公共阻抗中，电感成分是产生噪声电压的主要因素，所以在布线和设计印刷线路板时，要尽量降低作为公共阻抗的泞线或印刷线所含的电感量。对于地线可选用尽可能粗的泞线，有条件时可采用电感量很小的铜板条；印刷线路的地线也要尽量做到短而粗，必要时可用大体积的铜箔作为地线来降低其阻抗。

结语

PLC作为在工业控制中占主要地位的基础自动化设备，可以同时实现对信号的检测、监视和控制，非常适合于生产过程中的工业控制。这里使用PLC及其I/O扩展模块在自行设计的恒压供水系统中进行PID控制，获得了满足系统要求的控制参数，并通过De-vice Net实现了远程控制。整个系统实现简单，成本低廉且稳定性较高。

参考文献

[1]阮友德，2l世纪高等职业教育机电类规划教材[M].北京：人民邮电出版社.

[2]吕国芳，刘希涛.基于PLC的PID控制算法在恒压供水系统中的应用[M].自动化仪表，2005，6（ 8）：52-53.

第8篇：变频供水系统范文

关键词：恒压；变频；供水系统

现代电力应用中，对我国的国标电力50Hz的频率进行改变从而实现的交流电控制手段被称为变频技术，整个技术的核心元件是变频器装置。通过变频器可以对我国50Hz的交流电进行频率改变，以此来实现电机转速的调节变化，即通过变频器的运用将国标50Hz的交流电变化为频率在30Hz到130Hz之间的浮动变化。同时，电压的应用范围也扩大至142v到270V之间，从而实现负载的合理利用，并达到一定降低功耗、减小损耗、延长设备的使用寿命的效果。

下面一起来认识一下基本解决台站职工生活用水问题的变频恒压供水系统。

1 系统的组成

系统组成如图1所示。

由图1可以看出：1台最新性能PID变频控制柜、1个3吨的储水箱、1个压力罐、1个压力表和2台水泵并联组成了尖端加压供7k系统。系统设计可以自动运行来保证用户的恒压不定量用水需求，同时保证整个供水管网压力始终稳定，系统始终处在一个相对高效节能的环境下，运用变频器的目的是自动调节水泵的运行速度并调动单台或者多台的水泵参与系统的运行或者停止，从而使得整个供水系统始终保持在一个较为理想的恒压环境下，操作简单。

1.1 恒压供水变频控制柜

恒压供水变频控制柜主要由蓝智（LANZ）变频恒压供水控制器和深圳市英威腾电气股份有限公司生产的变频控制器组成。一体化主板式结构、除液晶显示弹性镀金插针外无任何多余线路插针或排线连接，适用EN，ANSI，UL，ASTM，ISTA国际运输及仪器设备运行震动标准。整板设计，故障点少、电气结构性能更稳定。线路板全面三防（防潮、防盐雾、防霉）处理，以此来保证电子线路的元器件始终保持在干燥稳定的环境下，以免受到侵蚀，提升设备的稳定性和安全系数。

变频控制柜是整个系统的核心。其主要功能及功能参数表如下：

（1）主要功能。整机简约设计，操作方便，内容丰富。在面板上可以任意手动、自动控制任何一台泵。工频、变频运行双色灯区别指示。

全液晶中文参数显示，数据清晰可见，有故障系统自动发生声光报警，并提供设备供应商联系方式。便捷的故障查询功能：可保存10条故障信息，方便了解控制器系统的运行情况。具备时间、日期和密码设定功能。选用模糊控制手段，对系统参数进行合理优化，整个系统容易上手，设备反应快，精细化程度高，切换泵时对管网压力冲击小。系统有定时换泵功能，从而避免水泵长时间运行，科学分配泵组运行时间，提高水泵寿命。

超高压力、无水、压力信号、防爆压力等自动检测功能，避免爆管和设备损坏，安全稳定。

故障自动检测屏蔽功能，系统判断出某一台水泵无法工作的条件下，可以自动跳过该水泵，对其余的水泵根据需要开机。

可以根据实际的用水需求相应调节系统压力，压力调节精度达到小于+0.01MPa。

反馈信号全部采用光电隔离，抗干扰功能更强大。

完善的变频器和电机电路保护系统，有效地实现了系统自动运行。

系统内所有的水泵互为主备，并自检故障水泵，可按新的需要组合控制。

（2）功能参数表，如表1所示。

1.2 储水箱

该5立方储水箱采用不锈钢材质，有1个自来水进水口、1个方便清洗水箱或对水箱进行维修时的排水口、1个浮球阀和1个磁浮子式液位计。

（1）浮球阀是由曲臂和浮球等部件组成的阀门，可用来自动控制水塔或水池的液面。具有保养简单，灵活耐用，液位控制准确度高，水位不受水压干扰且开闭紧密不漏水等特点；（2）液位计是物位仪表的一种。用来测量容器中液体介质的高低。

1主1副2台水泵均采用台州新界机电有限公司生产型号为Y68022三相异步电动机。额定功率1.1kW、额定电压380V.额定电流2.51A、频率50Hz、额定转速2800r/min、重量仅为12kg。

1.3 压力罐设备

所谓压力罐，即通过对密闭罐体内的空气进行增减压来维持贮水量变化时罐体相同的水压，因此也可以称之为气压给水设备。压力罐是整个系统的重要元件，连接水泵和供水管网，开启水泵后，水泵一边向系统内用户供水，一边向压力罐供水，压力罐水位的不断上涨使得罐内气体不断被压缩，管网压力也随之增加。当压力增长到系统预先设计的数值时，罐体顶部的压力气表接通触点，系统发出信号，水泵供电电路断开，停止工作。当管网用户用水量持续增大，在压缩气体作用下，储水罐内的水被不断压入管网系统，随着压力罐水位降低，罐体体压力也在不断减小。当压力进一步缩减至压力数值下限时，电接点压力表发出指令，水泵导通，开始工作。一般情况下，整个系统处于无人值守状态即可，系统依照用水量变化，自行调节水泵的导通和断开状态，从而保证系统压力降低时水泵可向管网供水。我台设计系统选用的压力罐为隔膜式压力罐。

1.4 远传压力表

远传压力表适用于测量对钢及铜合金不起腐蚀作用的液体、蒸汽和气体等介质的压力。因为在电阻远传压力表内部设置一滑线电阻式发送器，故可把被测值以电量传至远离测量的二次仪表上，以实现集中检测和远距离控制。

2 系统的特点

2.1 有效地杜绝了水压不足的问题

稳压变频装置的运用使得所有的用水设备都能保持水压的始终恒定。密闭的系统环境，从根本上杜绝了传统屋顶水箱密封性差的缺陷。取代传统的屋顶水箱供水方式，消除了水污染的源头。相应地降低了建筑成本，提高了建筑物屋顶等方位的利用率。取消传统的屋顶水箱，使建筑受力减小，使得建筑物的建筑成本降低。

2.2 节约电能，缩小占地面积

采用变频技术，水泵根据实际用水需求自动调节转速，提高了设备的效率，并且系统不需要庞大的屋顶水箱和远距离传输管线，施工量和施工期都大为缩减。

2.3 全自动化控制系统

系统全部实现自主研发，菜单多样性，可以根据实际用水量实现水压的精确控制。专用自主开发，具有多样化功能，能够提供尖端水准的精密控制。

3 实际使用中存在的问题

系统的设计理念为：当水压达到设定压力后，水泵停止工作，进入休眠状态；当压力下降到唤醒压力时，启动水泵工作。

商丘骨干发射台台站主楼为3层，而变频供水系统安装在室外空阔的地方，系统的出水口距离主楼约50米。

系统安装初期，3楼用水明显感觉水流忽大忽小，水压不稳。后经过与厂家沟通，通过在1楼放水做实验发现：如果一直用水，则电机一直高速运转，水压相对恒定。通过多次微调变频控制器的设定压力、休眠频率、休眠延时、唤醒压力、变转工延时、工转变延时等关键参数，水压逐渐趋于平稳。

第9篇：变频供水系统范文

【关键词】 单片机 变频器 传感器 供水系统

水是生产生活中不可缺少的重要组成部分，城市的生活生产用水主要来自由自来水公司的市政管网提供。然而自来水的给水压力通常只能达到0.35-0.4MPa，一般只能满足8层楼的用水需求，随着广东梅州城区的发展，城市内的次高层和高层建筑的比例不断增加，自来水的给水压力已无法满足次高层和高层建筑的生活和消防给水的要求，只能由生活小区依靠二次加压给水设备进行增压给水，本人居住的老城区，自来水管网还是上世纪旧时代的，老化的管网普遍漏水，水压力不能达到要求（偏低）。

近年来，随着单片机和变频调速等自动化技术的成熟、普及和应用，变频调速系统实现了电机无级调速，根据水泵出口的压力情况自动调节水泵机组的转速，通过压力传感器反馈到变频器，由变频器产生频率的高低来控制电机的转速，从而保持水压恒定，以满足人们对给水系统的要求。变频调速恒压给水系统无论是投资规模、运行的经济性、可靠性、稳定性和自动化程度等方面都优于传统的给水系统，而且还能有效的降低能耗。

本系统具备同时控制三台水泵的功能，根据不同场合，不同需要可以采取三台同时运行；二台同时运行，一台备用；一台运行，二台备用；定时换泵等多种工作方式。水泵电机全部采用软起动，遵循先起动先停止的原则，具有变频器频率显示和实时压力显示；变频器故障、远传压力表故障、欠压超时和水位报警指示；可设定上限保护压力，PID上升和下降周期及跟踪周期；还可以设定哪个水泵先供电工作，达到设定压力时通过压力传感器自动切断水泵电源。无需增加水泵时时行定时换泵工作，具有强制换泵功能。

本系统以AT89C51单片机和变频器为核心，在水泵的出水管道上安装一个远传压力表，用于检测管道压力，并把出口压力变成0～5V或4～20毫安的模拟信号，送到单片机系统的A/D转换输入端，再经A/D转换变成相应的数字信号，送入AT89C51单片机进行数据运算和处理。单片机经运算后与设定的压力值进行比较，得出偏差值，再经PID调节得出控制参数。经D/A转换变成0～5V或0～10V的模拟信号，送入变频器中，以控制其输出频率的大小，从而改变水泵电机的转速，达到控制管道压力的目的。

当实际管道压力小于给定压力时，变频器输出频率上升，电机转速加快，管道压力开始升高；反之，变频器频率降低，电机转速减小，管道压力降低。如此上下调整多次，直到偏差值为零。这样实际压力围绕设定压力值上下波动，保持供水压力恒定。系统组成的原理如图1所示。

1 控制系统硬件设计

由单片机和变频器组成的恒压供水系统的硬件结构框图如图2所示。

本系统硬件以AT89C51单片机为核心，AT89C51单片机本身有4K的内存，所以不需外扩展内存；系统的显示部分采用4片74LS164芯片驱动LED，LED显示方式为静态显示方式，单片机的显示信号输出使用AT89C51的串行通讯口TXD、RXD，串行口工作于方式0，即移位寄存器方式。图2中93C46为EEPROM（串行电可擦可编程只读存储器），用于保存开机设定时的原始参数，这样系统断电时，设定的数据能永久保存，再开机上电时无需再重新设定参数，即可以运行于断电前的状态。系统采用NE555组成硬件定时复位电路，可以有效防止程序死机现象，提高了系统抗干扰性能。复位电路每1秒钟向AT89C51的RESET复位端发出复位信号，根据程序的需要，通过AT89C51的P3.4端可以随时控制复位电路的起动和停止，当P3.4=0时，NE555的2引脚为低电平，停止复位；当P3.4=1时，NE555的2引脚为高电平，起动复位。系统中74LS273用于对继电器输出状态锁存，以防止输出状态扰。ULN2003为反向驱动芯片，同时在74LS273的CLEAR管脚外接了RC电路，用于开机上电时清零74LS273的输出端，这样可以防止继电器的误动作，对变频器起到保护作用。同时在报警输入端与CPU之间采用光耦隔离，以消除外部干扰。由于系统要求的响应速度并不快，因此，系统A/D输入采用8位串行ADC0831逐次逼近模数转换器，这样可以节省AT89C51单片机的I/O口，降低系统成本。D/A输出采用光耦隔离式D/A输出，在报警输入端与CPU之间也采用了光耦隔离，以消除外部干扰。这样现场模拟量信号经AT89C51单片机运算处理后，向变频器发出控制信号，改变变频器的输出频率，从而改变水泵电机的转速。

2 变频器功能的预置

变频器需要预置的主要是基本运行功能、升降速功能、保护功能等，通用变频器都能够这些功能。系统采用变频器内部的PID功能时，其升、降速时间由PI的预置值决定，而降速时间的预置一般不起作用。

在不采用变频器内部的PID功能的情况下（如采用单片机的PID控制算法），变频器工作频率的变化速度主要取决于预置的升、降速时间。升、降速时间过短，变频器可能因过流或过压而跳闸；升、降速时间过长，则会使变频器调速系统反应迟缓，造成管路中欠压或超压时间过长，满足不了恒压供水的要求。因此，升、降速时间的确定，应根据现场的实际情况来调整。

（1）U/f图形及转矩补偿功能的预置。对于水泵负载，通常选择负补偿最大的U/f曲线；如果满足不了转矩要求，则依次选取弯曲较小的U/f曲线。设定该功能的同时，要设定恒速运转的电流限制功能。（2）运转开始频率的预置。一般情况下，水泵在低频运行的意义并不大，有的水泵并不能从0Hz开始起动，所以应该预置运转开始频率，在运转开始频率以下，变频器处于待机状态，以利于更好地节能。在变频器起动无过流的前提下，运转开始频率可预置高一些，一般设定0～20Hz（也可通过预置下限频率来达到此目的）。（3）载波频率的预置。载波频率增高，可以减小电机噪声，但将增加对外电路的干扰，尤其是对共用电源的仪表、控制器等的干扰，并且增加输出端对地漏电，不利于较长距离的输出。载波频率降低，则电机噪声增加，且输出电流的谐波分量增大。（4）保护功能的预置。在保护功能中，输出电流限制功能和过负荷报警功能，两者的出厂值是相同的。如果前者功能动作，则降低输出频率或减缓升速过程中的频率变化；后者功能动作，则报警停机。为使系统更好地工作，不出现停机，输出电流限制功能的预置值应比过负荷报警功能的预置值小一些。

从实际运行效果来看，水泵电机起动平稳，系统动态性能良好，系统响应的稳定时间在30秒内，稳态性能稳定在±0.02MPa之间，抗干扰能力强，满足了实际控制的需要。

自来水对人们的生活越来越重要，人们对供水的安全可靠性的要求不断提高。给水压力与流量对用户的用水质量具有直接影响，因而对给水水压、流量的控制，直接影响到给水系统的供水质量。给水泵组是一种长期运行的用电设备，节约泵组的电耗，对国家节能减排意义非常重大。把先进的自动化技术、控制技术、节能技术等应用于给水领域。针对城市高层建筑和消防供水系统的实际情况，以单片机和变频器为主要单元组成变频调速恒压供水系统。采用自动控制原理实现对供水压力的连续监督和控制，自动调节水泵电机加、减速，自动完成各泵的轮休、泵组软启动及无冲击切换，使水压平稳过渡，延长设备寿命，提高供水水量，降低能耗。在传统的变频调速方式上大大的提高了调速系统的性能。通过本项目的设计、研究及应用，不仅能够节约水资源，减少设备维护，而且该系统结合高层建筑生活供水与消防供水于一体，在节约能源与水资源的前提下，既保证居民的生活用水，又提高了消防安全系数。具有较大的经济和社会意义。

参考文献：

[1]机电仪一体化设备的组装与调试，杜从商等编写，广西教育出版社.

[2]可编程控制器原理与应用，杨公源主编，电子工业出版社.

[3]可编程控制器与变频技术，刘守操等编，广东省电工技能鉴定所.

[4]单片机原理及应用，王法能、杨艳慈主编，科学出版社.