一、前言
我啤酒廠冷卻循環水系統有兩臺45kw水泵，當全廠設備都需要冷卻水時，兩臺45kw水泵滿負荷工作能滿足要求，但大部分時間不需要兩臺45kw水泵滿負荷工作，有時甚至負荷還不到一臺泵的滿負荷。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量。如果能實現自動恒壓供水，每年可給工廠節電7到10萬元，并且能減輕操作工勞動強度。
隨著電力技術的發展，變頻調速技術的日臻完善，以變頻調速為核心的智能供水控制系統取代了以往高位水箱和壓力罐等供水設備，起動平穩，起動電流可限制在額定電流以內，從而避免了起動時對電網的沖擊；由于泵的平均轉速降低了，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。其穩定安全的運行性能、簡單方便的操作方式、以及齊全周到的功能，將使供水實現節水、節電、節省人力，最終達到高效率的運行目的。
二、控制原理
根據反饋原理：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，形成閉環系統。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，從而形成閉環系統。但被控制的系統特點是非線性、大慣性的系統，現在控制和PID相結合的方法，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來保持靜態精度。這通過PLC加智能儀表可實現該算法，同時對PLC的編程來實現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。
要想維持供水網的壓力不變，可根據反饋定理在管網系統的管理上安裝了壓力變送器作為反饋元件，由于供水系統管道長、管徑大，管網的充壓都較慢，故系統是一個大滯后系統，不易直接采用PID調節器進行控制，而采用PLC參與控制的方式來實現對控制系統調節作用。
三、方案設計1.硬件選型
在水管道上加裝1個壓力變送器測量水壓；用一臺變頻器和PLC參與控制。
變頻器選用富士變頻器，PLC選用S7－200系列PLC。
2.工頻方式啟動
每臺電機有工頻直接啟動方式，在調試和特殊情況下使用。
3.自動啟動方式
自動啟動方式也有兩種選擇：一種是先啟動甲電機，另一種選擇是先啟動乙電機。
4.變頻器內部實現PID調節
把壓力變送器輸出的模擬量信號送到變頻器，變頻器內有PID功能，它能根據設定的值來調節電機頻率達到恒壓。
5.PLC調度兩臺變頻器的切換
自動啟動后，PLC讓變頻器先啟動一臺泵，變頻器根據壓力進行PID調節；當頻率調到50赫茲，仍達不到設定的壓力時，輸出一信號給PLC，PLC把第一臺泵切換到工頻工作，讓變頻器帶第二臺水泵啟動，變頻器根據壓力進行PID調節，維持恒壓；當用水設備減少，PLC讓變頻器停止第二臺泵。PLC再把第一臺泵從工頻轉到變頻器驅動，變頻器繼續根據壓力進行PID調節維持恒壓。
四、恒壓供水系統特點
1.節電：優化的節能控制軟件，使水泵實現最大限度地節能運行；
2.節水：根據實際用水情況設定管網壓力，自動控制水泵出水量，減少了水的跑、漏現象；
3.運行可靠：由變頻器實現泵的軟起動，使水泵實現由工頻到變頻的無沖擊切換，防止管網沖擊、避免管網壓力超限，管道破裂。
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文章來源華夏酒報p; 4.聯網功能：采用全中文工控組態軟件，實時監控各個站點，如電機的電壓、電流、工作頻率、管網壓力及流量等。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，以便分析統計。
5.控制靈活：分段供水，定時供水，手動選擇工作方式。
五、使用效果
改造后即投入使用，工廠設定的壓力值為0.6Mpa，實際運行效果非常好，壓力穩定，工頻切換平穩，操作工工作量大大減輕。
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編輯：張怡
