一、前言

在我公司的冷却循环水系统中，运作两台45kw水泵。尽管这两台泵能够满足全厂设备冷却的需求，但实际上大多数时间它们并非处于满负荷状态，有时甚至只需要其中一台泵的输出。这要求我们必须确保供水压力的恒定，以保持供水和用水之间的平衡。如果能实现自动恒压供水，我们每年可以节省7到10万元电费，并减轻操作人员的劳动强度。

随着电力技术不断进步，变频调速技术得到了显著提升。智能供水控制系统基于这种技术，其核心是以变频调速为基础，这种系统取代了传统的高位水箱和压力罐等供水设备。在起动过程中，它们能够平稳启动，且起动电流可限制在额定电流范围内，从而避免对电网造成冲击。此外，由于泵平均转速降低，可延长泵及阀门等部件使用寿命；还可以消除起动和停机时产生的不利影响，如所谓“死区效应”。

二、控制原理

为了维持一个物理量不变或基本不变，我们需要引入该物理量与设定的值进行比较形成闭环系统。我们要想保持供给管道中的压力恒定，因此必须引入压力反馈值与给定值进行比较，以形成闭环系统。但由于被控制对象具有非线性、大惯性的特点，在响应较快的情况下采用模糊控制来加快响应速度，而在静态精度要求较高时则采用PID来保持精度。这通过PLC（程序逻辑控制器）与智能仪表共同实现算法，同时对PLC编程使其参与到工频与变频之间切换上的决策中。

实践证明，这种方法既可行又经济实惠。在管理管网系统方面，我们安装了压力传感器作为反馈元件，因为我们的管网非常庞大，不易直接采用PID调节器进行控制，而是通过PLC参与至调节作用之中。

三、方案设计

1.硬件选型

在管道上安装一个用于测量供应侧压力的传感器，以及一台带有PLC功能的变频器。

选择富士品牌（Fujitsu）的变频器以及Siemens S7-200系列PLC。

2.工频方式启动

每个发电机都配备有直接启动方式，在测试阶段或特殊情况下使用。

3.自动启动方式

自动启动也分为两个选择：一种先启动甲发电机，一种先启动乙发电机。

4.内置PID调整功能

变频器内部集成了从流量计接收到的模拟信号，可以根据设定的目标价值来调整发电机运行速度以达到指定pressure level.

5.PLC调度两台发电机切换工作状态：

- 自动开启后，让第一台由第二台驱动，即利用它将提供给第一组的一次性充气，然后让第二组进入一次性充气模式直到达到一定水平，然后停止再次充气，让第一组重新开始一次性充气循环此过程继续重复直到达到预期level.

四、特点：

节约能源：优化节能软件使得两个活塞泵最大限度地节约能源；

节约用水：根据实际需求设置网络间隙，自动调整出入口流量，从而减少跑损和漏损；

可靠运行：利用无冲击式软开关，使两个活塞泵从工场模式转向百分比模式，无需急剧改变容积流率，以防止过载发生；

网络连接功能：通过中文界面配置软件监控各站点数据，如温度、流量、工作状态等，并记录历史数据生成各种报表分析统计用途；

5 控制灵活性: 支持分段抽取, 定时抽取, 手动选择工作模式;

五、效果评估

自实施改造以来，该装置已经投入生产环境，其设定的0.6Mpa目标参数得到有效维持，运行顺畅且稳定，操作员负担显著减轻。