概述
近年來，隨著(zhu)變頻(pin)調速技術的(de)日益成熟(shu)，其顯(xian)著(zhu)的(de)節能(neng)效果(guo)和(he)可靠穩定(ding)的(de)控制方式已得到大家的(de)認可，在供(gong)(gong)(gong)水系統中得到廣泛(fan)的(de)應用(yong)。變頻(pin)恒(heng)壓供(gong)(gong)(gong)水—即供(gong)(gong)(gong)水管網中用(yong)水量發生變化(hua)時，出口壓力保持恒(heng)定(ding)不變的(de)供(gong)(gong)(gong)水方式。
變(bian)(bian)頻恒(heng)壓供水(shui)(shui)系(xi)統(tong)(tong)(tong)——以管網水(shui)(shui)壓 (或用(yong)戶用(yong)水(shui)(shui)流(liu)量(liang)(liang)(liang))為設定(ding)參數，以壓力(li)(li)傳感器(qi)采集管網壓力(li)(li)、變(bian)(bian)送器(qi)反饋0-10V 或4-20mA 模擬(ni)量(liang)(liang)(liang)信號通過微(wei)機(PID 閉環調節)控制變(bian)(bian)頻器(qi)的(de)(de)(de)(de)輸(shu)出頻率(lv)從而自動(dong)(dong)(dong)調節水(shui)(shui)泵(beng)電(dian)機的(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)速，使供水(shui)(shui)系(xi)統(tong)(tong)(tong)自動(dong)(dong)(dong)恒(heng)穩于設定(ding)的(de)(de)(de)(de)壓力(li)(li)值：即用(yong)水(shui)(shui)需求量(liang)(liang)(liang)增加時(shi)，頻率(lv)升(sheng)高，水(shui)(shui)泵(beng)轉(zhuan)速加快，供水(shui)(shui)量(liang)(liang)(liang)相應增大；用(yong)水(shui)(shui)量(liang)(liang)(liang)減(jian)少時(shi)，頻率(lv)降(jiang)低，水(shui)(shui)泵(beng)轉(zhuan)速減(jian)慢，供水(shui)(shui)量(liang)(liang)(liang)亦相應減(jian)小(xiao)。與傳統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)高壓水(shui)(shui)塔、高位水(shui)(shui)箱、氣(qi)壓罐等供水(shui)(shui)方(fang)式比較，不(bu)論(lun)是投資、運行(xing)的(de)(de)(de)(de)經濟性(xing)、還是系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)穩定(ding)性(xing)、可靠(kao)性(xing)、自動(dong)(dong)(dong)化(hua)程度等方(fang)面都具有(you)很大優勢，是目前最(zui)先進、最(zui)合理的(de)(de)(de)(de)節能供水(shui)(shui)系(xi)統(tong)(tong)(tong)。
一、普傳(chuan)科技(ji)變(bian)頻(pin)器簡介
做為具有電機設計制(zhi)造基礎的(de)變頻(pin)器(qi)(qi)專(zhuan)業制(zhi)造商，普(pu)傳科技很早(zao)就開發出了，具有內(nei)置PID 調節功能的(de)水泵專(zhuan)用型(xing)變頻(pin)器(qi)(qi)及多(duo)泵供水控制(zhi)系(xi)統軟(ruan)件(jian)，產品從最初的(de)PI168、PI7000、PI8000 系(xi)列(lie)(lie)到目(mu)前最新(xin)推(tui)出基于DSP 控制(zhi)的(de)高(gao)性能矢量(liang)型(xing)PI9000 系(xi)列(lie)(lie)，在恒壓供水系(xi)統中普(pu)傳科技變頻(pin)器(qi)(qi)得已(yi)到廣泛(fan)應用。
變頻恒壓供水應用(yong)特點：
（1）高效節(jie)能。與(yu)傳統供水方式相比變(bian)頻恒壓(ya)供水節(jie)能約30%-60%。
（2）設(she)備占地面積小(xiao)，投(tou)入少，運行效率高。
（3）配置靈活，自(zi)動(dong)化程度(du)高，功能齊全，靈活可(ke)靠(kao)。
（4）運行合理(li)，由于單位時(shi)間內的平均轉速(su)下降，減少了軸承的磨損和發(fa)熱(re)，延長泵和電(dian)動機(ji)(ji)的機(ji)(ji)械使用壽命。
（5）變頻器(qi)對水泵實(shi)現(xian)軟停(ting)和(he)軟起，避免了電機直(zhi)接(jie)起動對電網造成瞬(shun)時波動的(de)影響，并可消除水錘(chui)效應（直(zhi)接(jie)起動和(he)停(ting)機時，由于液(ye)體動能的(de)急劇(ju)變大，導(dao)致對管網產生極(ji)大沖(chong)擊，有很大破壞(huai)力）。
（6）節(jie)省人力(li)，節(jie)約(yue)能源(yuan)。由于(yu)自動恒壓控制不需要操(cao)作(zuo)人員頻繁操(cao)作(zuo)，降低了人員的勞動強度，節(jie)省了人力(li)。由于(yu)變量(liang)泵工作(zuo)在(zai)變頻工作(zuo)狀態，在(zai)其運行(xing)過(guo)程中由供水量(liang)來決定變速運行(xing)，故(gu)系統在(zai)降速運行(xing)過(guo)程中可節(jie)約(yue)一(yi)定的電(dian)能（平均25％以上）。
二、普傳變(bian)頻器(qi)供水控制方式
根據供(gong)水(shui)系統中水(shui)泵(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)的(de)(de)數(shu)量(liang)，單泵(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)可以(yi)(yi)直接采用(yong)變(bian)(bian)(bian)頻(pin)器內置PID 一(yi)拖一(yi)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、多(duo)泵(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)（如，二(er)泵(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)一(yi)用(yong)一(yi)備、三(san)泵(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)二(er)用(yong)一(yi)備、四泵(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)三(san)用(yong)一(yi)備等）可選用(yong)外接PID 表或恒壓供(gong)水(shui)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)器+變(bian)(bian)(bian)頻(pin)器進(jin)行多(duo)泵(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)；有的(de)(de)供(gong)水(shui)系統還(huan)會加一(yi)臺小泵(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)作為補水(shui)泵(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)工(gong)頻(pin)運(yun)(yun)行，這樣更(geng)經(jing)濟些(xie)。當然，還(huan)可以(yi)(yi)根據實際需求加入消防泵(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)巡檢功能，以(yi)(yi)備不(bu)時之需。多(duo)泵(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)供(gong)水(shui)時，同一(yi)時刻只有一(yi)臺泵(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)由變(bian)(bian)(bian)頻(pin)器控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)。可通過供(gong)水(shui)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)器設(she)置定時輪換(huan)間(jian)(jian)隔時間(jian)(jian)（設(she)定在(zai)0.05～100.00 之間(jian)(jian)），運(yun)(yun)行相應時間(jian)(jian)后，變(bian)(bian)(bian)頻(pin)器將按(an)先開先關的(de)(de)原則輪換(huan)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)泵(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)的(de)(de)運(yun)(yun)行，以(yi)(yi)保證每臺泵(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)能得到均等的(de)(de)運(yun)(yun)行機會和時間(jian)(jian)，防止(zhi)部分泵(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)(beng)因長(chang)期不(bu)用(yong)而(er)銹死。
圖示說(shuo)明，一拖四生活(huo)/消(xiao)防雙恒壓供(gong)水;
如(ru)圖所示，市網自來水(shui)(shui)(shui)用(yong)高低(di)(di)水(shui)(shui)(shui)位(wei)(wei)(wei)控制器(qi)EQ 來控制注(zhu)水(shui)(shui)(shui)閥YV1，自動(dong)把水(shui)(shui)(shui)注(zhu)滿儲水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)池(chi)，只要水(shui)(shui)(shui)位(wei)(wei)(wei)低(di)(di)于高水(shui)(shui)(shui)位(wei)(wei)(wei)，則(ze)自動(dong)向水(shui)(shui)(shui)箱注(zhu)水(shui)(shui)(shui)。水(shui)(shui)(shui)池(chi)的高低(di)(di)水(shui)(shui)(shui)位(wei)(wei)(wei)信(xin)號也(ye)直接送給PLC，作為水(shui)(shui)(shui)位(wei)(wei)(wei)報警。為了(le)保持(chi)供(gong)水(shui)(shui)(shui)的連(lian)續性，水(shui)(shui)(shui)位(wei)(wei)(wei)上、下限傳感器(qi)高低(di)(di)距(ju)離較少。生(sheng)(sheng)活用(yong)水(shui)(shui)(shui)和消防用(yong)水(shui)(shui)(shui)共用(yong)四(si)臺泵，平時(shi)電(dian)(dian)磁閥YV2 處于失電(dian)(dian)狀態，關(guan)閉消防管網，四(si)臺泵根據生(sheng)(sheng)活用(yong)水(shui)(shui)(shui)的多少，按一定的控制邏輯(ji)運行(xing)，維(wei)持(chi)生(sheng)(sheng)活用(yong)水(shui)(shui)(shui)低(di)(di)恒壓(ya)。當(dang)有火災發生(sheng)(sheng)時(shi)，電(dian)(dian)磁閥YV2 得電(dian)(dian)，關(guan)閉生(sheng)(sheng)活用(yong)水(shui)(shui)(shui)管網，四(si)臺泵供(gong)消防用(yong)水(shui)(shui)(shui)使用(yong)，并維(wei)持(chi)消防用(yong)水(shui)(shui)(shui)的高恒壓(ya)值。火災結束后，四(si)臺泵改為生(sheng)(sheng)活供(gong)水(shui)(shui)(shui)使用(yong)。
主回路控制原理圖(tu)：
注意事項(xiang)：
1、水(shui)泵(beng)(beng)不允(yun)許超(chao)出額定(ding)轉速以(yi)及低于一(yi)定(ding)速度(du)運(yun)行，超(chao)速會引起(qi)軸(zhou)承、管網等機械損(sun)壞、低于一(yi)定(ding)速度(du)時水(shui)泵(beng)(beng)的效率會快速下降。因此，變頻(pin)器要設置合適(shi)的上(shang)限、下限運(yun)行頻(pin)率。
2、恒壓(ya)供水切換，當電(dian)機(ji)工頻控(kong)制時(shi)，必(bi)需裝上合適的熱繼電(dian)器以保護電(dian)機(ji)。
3、電機側的工(gong)頻(pin)旁路(lu)與變頻(pin)器(qi)(qi)輸(shu)出之間(jian)應使用帶有機械聯鎖裝置的交流(liu)接(jie)觸器(qi)(qi)，并在電氣控制回路(lu)上進行(xing)邏(luo)輯互(hu)鎖，以防止工(gong)頻(pin)電源(yuan)與變頻(pin)器(qi)(qi)輸(shu)出之間(jian)引起短路(lu)而損壞變頻(pin)器(qi)(qi)及相關(guan)設備。
4、電(dian)機所(suo)連接的(de)工頻電(dian)源的(de)相序應與變頻器(qi)輸出的(de)相序一致，為(wei)防止(zhi)電(dian)機反轉事(shi)故(gu)，請(qing)確認相序后(hou)運行。
5、在(zai)進行變頻器控制(zhi)信號接線時，請把(ba)其同動力(li)線分離，也(ye)不要配(pei)置(zhi)在(zai)同一配(pei)線管內，否則有可能產(chan)生誤動作。
6、壓(ya)(ya)力(li)設(she)定信號(hao)線與(yu)壓(ya)(ya)力(li)反饋信號(hao)線必須采(cai)用屏蔽線。
三、應(ying)用實例(li)：單泵恒壓供(gong)水
電氣圖：
注(zhu)：按(an)上圖配線，檢(jian)查接線無誤后，合上空氣開關，變頻器(qi)上電，按(an)FWD 鍵(jian)1 秒(miao)鐘然(ran)后按(an)STOP 鍵(jian)，檢(jian)查水泵的轉向，若反向，改變電機線相序。
具體參數設定：
注：一般情況下，請設(she)(she)置喚醒頻(pin)率(lv)(lv)(lv)大于(yu)等于(yu)休眠(mian)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)。設(she)(she)定喚醒頻(pin)率(lv)(lv)(lv)和(he)休眠(mian)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)均為0.00Hz，則(ze)休眠(mian)和(he)喚醒功能(neng)(neng)無效。在啟用(yong)休眠(mian)功能(neng)(neng)時(shi)，若頻(pin)率(lv)(lv)(lv)源使用(yong)PID，則(ze)休眠(mian)狀態(tai)PID 是否運算，受功能(neng)(neng)碼E2.27的影(ying)響，此時(shi)必須選擇PID 停機時(shi)運算（E2.27=1）。E2.01 鍵盤(pan)給(gei)定信號值參數(shu)計算方法： E2.01=設(she)(she)定壓(ya)(ya)(ya)力/壓(ya)(ya)(ya)力表滿量(liang)程壓(ya)(ya)(ya)力*100％， 例如(ru)：壓(ya)(ya)(ya)力表滿量(liang)程是1.0Mpa，假如(ru)要求管網(wang)壓(ya)(ya)(ya)力恒定在0.5Mpa，那么E2.01 參數(shu)的設(she)(she)定值就是50。
四、應用場(chang)所
工礦、企事業單位、賓(bin)館、大型商場(chang)、體(ti)育場(chang)館、高(gao)層住宅(zhai)等恒壓供(gong)水；水渠灌溉、溫室大棚滴灌；桑(sang)拿洗浴、供(gong)暖鍋(guo)爐補水；消防設施等；自(zi)來水供(gong)水；污水處理(li)廠等。
附錄·關(guan)于(yu)PI9000 系列PID 功(gong)能參數設(she)置
關于PI9000 系列(lie)PID 功能參數設置
（E2.04）PID 給定反饋量程(cheng),設定范圍為0-65536 無量綱單位
例如：使(shi)用壓(ya)力(li)表量程是1.6Mpa（16KG），客(ke)戶需要(yao)壓(ya)力(li)范圍(wei)在7-8KG（0.7-0.8Mpa）之間(jian)。為方(fang)便(bian)計算和查看參數可(ke)設(she)置如下：
E2.04=16000(當設置PID 給定源(yuan)E2.00=0、PID 鍵(jian)盤給定E2.01=50%時,PID 設定顯示值d0.15=16000*50%=8000 ， 即可以理解成16KG*50%=8KG)。
例如，我們要實(shi)現(xian)壓(ya)力在7KG（0.7Mpa）時變頻(pin)器運行，到(dao)8KG（0.8Mpa）后變頻(pin)器停機，先設(she)定(ding)壓(ya)力范圍的(de)中間值(zhi)為(wei)PID 給定(ding)（7KG到(dao)8KG 的(de)中間值(zhi)是7.5KG），再通過E2.06（PID 偏差(cha)(cha)極限）計算出0.5KG（0.05Mpa）的(de)偏差(cha)(cha)量程(cheng)(cheng)來實(shi)現(xian)7KG 到(dao)8KG 的(de)壓(ya)力范圍。按照前面(mian)的(de)設(she)定(ding)16KG 對應E2.04=16000，那么1KG=1000（量程(cheng)(cheng)值(zhi)）,可得(de)到(dao)0.5KG=500（量程(cheng)(cheng)值(zhi)），7.5KG=7500(量程(cheng)(cheng)值(zhi))。
根據計算來設置參數：
1、PID 鍵盤給定(ding)E2.01
E2.01=50%時是8KG 對應8000（量程(cheng)值(zhi)），則7.5KG、7500（量程(cheng)值(zhi)）對應E2.01 應該是46.875%，取整E2.01=47%。
2、PID 偏差極(ji)限E2.06
E2.06= 偏(pian)差(cha)量(liang)(liang)(liang)(liang)程(cheng)值(zhi)(zhi)/ PID 給(gei)定(ding)反(fan)饋量(liang)(liang)(liang)(liang)程(cheng)E2.04。我們要(yao)在7.5KG前后各(ge)實(shi)現0.5KG 的偏(pian)差(cha)，前面已算出0.5KG=500（即偏(pian)差(cha)極(ji)限(xian)(xian)(xian)0.5 KG對應的量(liang)(liang)(liang)(liang)程(cheng)值(zhi)(zhi)是500），而PID 給(gei)定(ding)反(fan)饋量(liang)(liang)(liang)(liang)程(cheng)（E2.04）乘(cheng)以PID 偏(pian)差(cha)極(ji)限(xian)(xian)(xian)(E2.06)=PID 偏(pian)差(cha)極(ji)限(xian)(xian)(xian)范圍(wei)量(liang)(liang)(liang)(liang)程(cheng)值(zhi)(zhi)，所以0.5KG 的偏(pian)差(cha)極(ji)限(xian)(xian)(xian)(E2.06)= PID 偏(pian)差(cha)極(ji)限(xian)(xian)(xian)范圍(wei)量(liang)(liang)(liang)(liang)程(cheng)值(zhi)(zhi)/ PID 給(gei)定(ding)反(fan)饋量(liang)(liang)(liang)(liang)程(cheng)（E2.04）即，500÷16000×100%＝3.125%，因為PID 偏(pian)差(cha)極(ji)限(xian)(xian)(xian)E2.06 參數精確到(dao)小數點后兩(liang)位(wei)，所以E2.06=3.13%。
綜合上(shang)述，要實現壓力在7KG 時變頻器運(yun)行，到8KG 后變頻器停(ting)機需設定的(de)參(can)數如下：
F0.03＝8,(頻率源主(zhu)設(she)為(wei)PID 控制)
E2.01＝47%（PID 鍵盤給定為47%）
E2.06=3.13%（PID 偏(pian)差極限為3.13%）
E2.04=16000（PID 給定和反饋(kui)量程為16000）
