1、  序言

對于大多數(shù)采用供水企業(yè)來說，傳統(tǒng)供水機泵存在日常運行費用太高，供水成本居高不下，單位供水的能耗偏大的問題，尋求供水與能耗之間的最佳性價比，是困擾企業(yè)的一個長期問題。目前各供水廠的供水機泵設計按最大揚程與最大流量這一最不利條件設計，水泵大多數(shù)時間在設計效率以下運行。導致電動機與水泵之間常常出現(xiàn)大馬拉小車問題。因此，如何解決供水與能耗之間的不平衡，尋求提高供水效率的整體解決方案，是各供水企業(yè)關心的焦點問題之一。

隨著變頻器技術的日益成熟，變頻調(diào)速技術在各個領域得到了廣泛的應用。變頻調(diào)速恒壓供水設備以其節(jié)能、安全、高品質(zhì)的供水質(zhì)量等優(yōu)點，在小區(qū)供水和工廠供水控制中發(fā)揮了很大的作用。采用變頻恒壓供水，具有高效節(jié)能，壓力穩(wěn)定，運行可靠，操作簡單，占地少，噪音低，無污染，投資低，效益高等優(yōu)點。因此，變頻器已經(jīng)廣泛應用于恒壓供水控制系統(tǒng)。

2、  設備配置說明

變頻恒壓供水系統(tǒng)主要由變頻控制柜、壓力傳感器、水泵等組成。變頻控制柜由變頻器、PLC、變壓器、熔斷器、斷路器、接觸器、中間繼電器、按鈕開關等控制系統(tǒng)組成。

2.1、ACS600變頻器簡介

根據(jù)工藝要求，選擇配用ABBACS600系列變頻器。ACS 600系列變頻器是采用直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）技術，結(jié)合諸多先進的生產(chǎn)制造工藝推出的高性能變頻器。它具有很寬的功率范圍，優(yōu)良的速度控制和轉(zhuǎn)矩控制特性,完整的保護功能以及靈活的編程能力，較高的可靠性和較小的體積。

ACS600變頻器主要技術數(shù)據(jù)如下表格：

ACS600變頻器獨特的直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）功能是目前最佳的電機控制方式，它可以對所有交流電機的核心變量進行直接控制，無需速度反饋就可以實現(xiàn)電機速度和轉(zhuǎn)矩的精確控制。ACS600變頻器內(nèi)置PID、PFC、預磁通等八種應用宏，只需選擇需要的應用宏，相應的所有參數(shù)都自動設置，輸入輸出端子也將自動配置，這些預設的應用宏配置大大節(jié)約了調(diào)試時間，減少出錯?！?/span>

3、可編程序控制器

作為另一個核心控制部件，PLC選配采用OMRON的CP1E型。CP1E可編程序控制器是模塊化小型PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應用；采用內(nèi)置模擬量通道的NA型CPU單元，可以大大的降低其成本；此款PLC大范圍的各種功能模塊可以非常好的滿足和適應自動控制任務，可以追加擴展模塊應用于各種擴展；簡單實用的梯形圖結(jié)構，使得應用十分靈活；當控制任務增加時，可以自由擴展，可隨時使用附加模塊對PLC進行擴展，基本滿足了客戶的需求。

4、系統(tǒng)原理說明

    變頻恒壓供水系統(tǒng)主要有ABB ACS600變頻器、CP1E可編程控制器、壓力變送器和現(xiàn)場的水泵機組一起組成一個完整的閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

由上圖可以看出，系統(tǒng)可分為：執(zhí)行機構、信號檢測機構、控制機構三大部分，具體為：

①執(zhí)行機構：執(zhí)行機構是由一組水泵組成，它們用于將水供入用戶管網(wǎng)，變頻泵是由變頻調(diào)速器控制，控制變頻調(diào)速的水泵，用以根據(jù)用水量的變化改變電機的轉(zhuǎn)速，以維持管網(wǎng)的水壓恒定。

②信號檢測機構：在系統(tǒng)控制過程中，需要檢測的信號包括管網(wǎng)水壓信號、水池水位信號和報警信號。管網(wǎng)水壓信號反映的是用戶管網(wǎng)的水壓值，它是恒壓供水控制的主要反饋信號。此信號是模擬信號，讀入PLC時，需進行A/D轉(zhuǎn)換。另外為加強系統(tǒng)的可靠性，還需對供水的上限壓力和下限壓力用電接點壓力表進行檢測，檢測結(jié)果可以送給PLC，作為數(shù)字量輸入；水池水位信號反映水泵的進水水源是否充足。信號有效時，控制系統(tǒng)要對系統(tǒng)實施保護控制，以防止水泵空抽而損壞電機和水泵。此信號來自安裝于水池中的液位傳感器；報警信號反映系統(tǒng)是否正常運行，水泵電機是否過載、變頻器是否有異常，該信號為開關量信號。

③控制機構：供水控制系統(tǒng)一般安裝在供水控制柜中，包括供水控制器(PLC系統(tǒng))、變頻器和電控設備三個部分。供水控制器是整個變頻恒壓供水控制系統(tǒng)的核心。供水控制器直接對系統(tǒng)中的壓力、液位、報警信號進行采集，對來自人機接口和通訊接口的數(shù)據(jù)信息進行分析、實施控制算法，得出對執(zhí)行機構的控制方案，通過變頻調(diào)速器和接觸器對執(zhí)行機構(即水泵機組)進行控制；ACS600變頻器是對水泵進行轉(zhuǎn)速控制的單元，其跟蹤供水控制器送來的控制信號改變調(diào)速泵的運行頻率，完成對調(diào)速泵的轉(zhuǎn)速控制。

5、變頻器參數(shù)設定

備注：電機的額定功率、電流、轉(zhuǎn)速，根據(jù)實際情況填寫。 

6、結(jié)論

經(jīng)過調(diào)試試驗，ACS600變頻器采用直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）技術，高效節(jié)能，壓力穩(wěn)定，運行可靠，操作簡單，占地少，噪音低，無污染，投資低，效益高，可以很好的實現(xiàn)恒壓供水系統(tǒng)的節(jié)能方案，為單位實現(xiàn)了供水與能耗之間的最佳性價比。