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，有时甚至低于一台泵的满载能力。保持供水压力的恒定性对于维持供水和用水之间的平衡至关重要，这不仅提高了供水质量，还能节省电力资源。在实现自动恒压供水后，我们预计每年可节约7到10万元电费，并减轻操作工的劳动强度。
随着技术进步，变频调速技术日益成熟，以变频调速为核心的智能控制系统取代了传统高位水箱和压力罐等设备。这套系统起动平稳，不会对电网造成冲击；由于泵的平均转速降低，可延长其寿命；同时消除了起动和停机时产生的冲击波效应。此外，它们提供了稳定安全运行、简便操作以及周全功能，从而实现节水、节电和人力资源优化，最终达到高效率运行。
二、控制原理
为了保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。我们要维持恒定的压力，因此必须引入压力反馈值与给定值比较，从而形成闭环系统。但是，由于被控制的是非线性、大惯性的系统，现在我们采用PID相结合方法，在响应较快时使用模糊控制，在范围较小时采用PID来保持静态精度。这通过PLC加上智能仪表可实现该算法，同时对PLC进行编程以实现泵间工频与变频之间切换。实践证明，这种方法是可行且成本适宜。
三、方案设计
硬件选型
在管道上安装一个压力传感器作为反馈元件，并配备一台变频器及PLC参与控制。
变频器选择富士品牌，而PLC选用S7-200系列。
工频启动方式
每个电机都有直接启动方式，用在调试或特殊情况下。
自动启动方式
自动启动方式有两种：一种先启动甲电机，一种先启动乙电机。
变频器内部实现PID调节
将传感器输出送往变频器，内置PID功能根据设定值调整电机速度以达成恒压目标。
PLC调度两台变頻器切换
自动启动后，让第一台泵由PLC带着发挥最大功率，当仍未达到设定压力时，将第一台泵切换为工频工作，然后让第二台由PLC带着发挥最大功率。一旦用量减少，再将第二台返回到停止状态，然后再次将第一、二号分别转换回去，以确保总体提供恒定的供应服务。
四、特点分析：
节能：利用优化软件使得所有water pumps 进行最大的能源保存；
节流：基于实际需求设置网络承受程度，对出流量进行自动调整，以避免浪费；
稳健运行：通过无冲击变化从工常模式逐渐过渡到variable frequency 模式，使得整个网络不会因为突然改变而遭受损害或超出承受极限破裂；
4联网功能：支持中文界面组态软件，实时监控各站点（如: 电源, 水流量, 管道性能）并累积统计数据，以及生成各种报告用于评估;
5灵活性：支持分段供应, 定制时间供应以及手动模式选择;
五、效果展现：
自改造应用以来，本厂所需0.6Mpa 的标准已经被成功执行，其中过程中没有出现任何问题，而且交接过程顺利完成，无需额外人员干涉，更大幅度地减轻了员工工作负担。