0 导言
恒压供水调速体系可以完结水泵电动机无级调速，可依据用水量的改动(实际上为供水管网的压力改动)主动调理体系的工作参数，在用水量发生改动时坚持水压安稳以满意用水要求，是当今先进、合理的节能型供水体系，且技能日趋老练。
PLC 与变频器应用到恒压操控体系后，使体系工作牢靠，操控精度高既节约了人力又节约了动力，一起在变频器软发动下，使电机、水泵的使用寿命得到延伸。
1 体系作业原理
1.1 变频调速的节能原理
图1 中曲线1 是阀门彻底翻开时供水体系的阻力特性曲线，曲线2 是额外转速时泵的扬程特性曲线，供水体系的作业点为A，流量为qa，扬程为ha，电动机的轴功率与面积O-qa-A-ha-O 成正比。要将流量削减为qb的首要调理办法有两种：传统办法是坚持电动机(水泵)的转速不变，将阀门关小，阻力特性如曲线3 所示，作业点移至B点流量为qb，扬程为hb，电动机的轴功率与面积Oqb-B-hb-O成正比。选用变频调速是坚持阀门的开度不变，下降电动机(水泵)的转速，这时扬程特性曲线如曲线4 所示，作业点移至C 点，流量仍为qb，但扬程为hc，电动机的轴功率与面积O-qb-Chc-O成正比，完结了节能的意图。
1.2 体系操控计划及水泵循环投切原理
体系变频调速由PLC 与变频器共同完结，其原理如图2 所示。在水站出水管处放置一个压力传感器，变送器担任将传感器压力信号转换为1耀5 V直流电压信号送入PLC 的闭环操控模块，该信号与压力给定值相比较，并经PID运算，由模块输出一个4耀20 mA(也可为0耀10 V)的操控信号送往变频器，操控变频器输出频率，完结电动机的无级调速，到达输出供水管水压安稳在所设定的压力。
图2中，接触器K1，K2，K3 使水泵作业在工频状况，而K4 ，K5 ，K6 则与变频器输出相连使水泵作业在变频状况，考虑到每台水泵不能一起作业在工频与变频状况，在电气设备上选用接触器联锁保护。初始状况，变频器输出衔接在第一台水泵电机上，管网压力上升，当压力小于给定值，需求加泵时，由变频器的继电器输出端口宣布信号到PLC，由PLC 操控切换进程。变频器中止输出(变频器设置为自在泊车)，使用水泵的惯性将第一台水泵切换到工频工作，变频器衔接到第二台水泵上起动并工作，以此类推，将第二台水泵切换到工频工作，变频器衔接到第三台水泵上起动并工作。
需求减泵时，体系将顺次将第一台水泵中止，第二台水泵中止，这时，变频器衔接在第三台水泵上。
这种方法确保永久有一台水泵在变频工作，三台水泵中的任一台都可能变频工作。这样，才干做到不管用水量怎么改动都可坚持管网压力根本安稳，且各台水泵工作的时刻根本相同，这给保护和检修带来便利，并提高了体系的使用寿命。所以，大部分的供水厂家都根本选用此循环投切计划。
但此计划也有不足之处，就是在只要一台变频器工作并切换到工频进程中会形成管网短时失压，在设计时应充分地引起注重。别的，在图2 中还可添加软发动器作为备用。当变频器或PLC呈现毛病时，可用软起动器手动轮番起动各泵工作以确保正常供水。
体系工作后，变频器的输出端不能衔接电源，也不能在工作中带载脱闸，切换进程应按以下的程序进行。循环投切恒压供水体系投入工作时，当变频器的输出频率到达频率上限(变频器可设定为50 Hz)，工作60 s管网水压未到达给定值，此刻，该台水泵需切换到工频工作。切换进程是先关该台水泵电磁阀，然后变频器泊车(泊车方法设定为自在泊车)，水泵电机惯性工作，考虑到电机中的剩余电压，不能将电机当即切换到工频，而是延时一段时刻，到电机中的剩余电压下降到较小值，确保与电源电压不同相时形成的切换电流冲击较小。例如某水厂160 kW水泵电机的切换时刻为600 ms，衔接在电机工频回路中的空气开关容量
为400 A。关阀后泊车，水泵电机根本上处于空载工作，到600 ms 时电机的转速下降不是许多，使切换时电流冲击较小。切换完结后，再翻开电磁阀，已泊车的变频器起动并工作别的的水泵。当变频器输出检测到频率下限(可设定为30 Hz)后，应该切除最早发动的工频泵，切除工频泵时，也应先关阀，后泊车，这样无“水锤”现象发生。上述这些操作都是由PLC操控主动完结。
2 体系软件完结
整个体系的履行进程全部是由PLC来主动完结的，PLC 依据变频器宣布的频率上限与下限信号来操控3台水泵电机之间的循环投切，经比照，3 台水泵之间的切换是有规则可循的，由于在同一时刻只要一台水泵处在变频状况，所以用变频水泵的状况作为查询状况位，工频状况位作为次判别位，来分步编写PLC的程序。体系选用日本立石公司的CPM2A 系列PLC，确认6 个沟通接触器的输出分别为K1
(10.00)，K2(10.01)，K3(10.02)，K4(10.03)，K5(10.04)，K6(10.05)，变频器频率上限信号输入为0.00，下限信号输入为0.01。假定现在变频器处在第一台工频，第二台变频状况下，接触器K1、K5 处在闭合状况，即10.00、
10.04 输出为1，其它输出点输出为0，则体系部分程序如图3 所示。
图3 中仅仅简略的程序思路，而切换进程中还要考虑时刻延时以及电磁阀的动作
问题，这儿不多介绍。
3 结语
以CPM2A 系列PLC和变频器为操控器的多泵恒压供水体系已在某校园投入使用，实验成果证明，体系供水压力安稳，操控精度高，工作牢靠，节约电能，体系至今工作正常。
