一、前言
在我公司的冷却循环水系统中，存在两台45kw的水泵。尽管它们能够满足全厂设备冷却需求，但大部分时间并未达到满负荷工作状态，有时甚至只需要一台泵即可满足需求。为了确保供水压力的一致性，实现用水与供水之间的平衡，从而提高供水质量，我们一直在寻求一种自动恒压供水控制系统。
通过这种系统，每年可以节省7到10万元电费，并减轻操作工的劳动强度。此外，这种智能控制系统采用变频调速技术，可以起动平稳，不会对电网造成冲击；同时，可延长泵和阀门等设备的使用寿命，消除起动和停机时的水锤效应。
二、控制原理
我们的目标是维持一个恒定的物理量——这就是反馈原理所述。在本案例中，我们利用压力反馈值与给定值进行比较，以形成闭环系统。对于非线性、大惯性的系统，我们结合PID算法来调整响应速度和静态精度。这一切都可以通过PLC加上智能仪表来实现算法，同时对PLC进行编程以切换泵之间的工频与变频运行。
实践证明，这种方法既可行又经济高效。
三、方案设计
硬件选型
在管道上安装一个压力变送器作为反馈元件。
使用一台富士变频器以及S7-200系列PLC参与控制。
工频方式启动
每台电机都有直接启动方式，在调试或特殊情况下使用。
自动启动方式
选择先启动甲电机或乙电机中的任意一种方式作为自动启动模式。
变频器内部实现PID调节
将压力变送器输出的模拟量信号发送至变频器，其中包含PID功能，以根据设定的值调整电机频率并保持恒定压力。
PLC调度两台变頻器切换
当第一台泵无法达到设定压力时，PLC将其从工频转换为第二台泵，即使第二台也无法达标后再次转换回第一 台。这样就能根据实际用水情况自动调整两个泵之间工作状态，从而维持恒定的管网压力。
四、恒温供热系统特点
节能：优化软件使得每个步骤尽可能节能地运行。
节约：根据实际用量设置管网压力，避免不必要的大量排放。
运行安全：无冲击切换防止了管网冲击事故。
联网功能：提供实时监控各站点数据及累积统计报表分析功能。
控制灵活：支持分段、定时及手动选择工作模式选项。
五、效果展示
经过改造后的新系统投入使用后，我公司设定的0.6Mpa之下的实际运行效果表现出色，其稳定性良好，而工频与变频间切换平滑自然，没有增加额外负担，对操作人员来说更加轻松舒适。