一、前言

在我公司的冷却循环水系统中，运作两台45kw水泵。尽管它们满足了全厂设备冷却需求，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最大输出。在保持供水压力恒定的同时，可以确保供水与用水之间的平衡，即在用水多或少时，供水也会相应调整，从而提升供水质量。如果能够实现自动恒压控制，每年可节省电费7到10万元，并减轻操作员的劳动强度。

随着电力技术和变频调速技术的发展，我们采用以变频调速为核心的智能供水控制系统，以取代传统高位水箱和压力罐等设备。这不仅起动平稳且起动电流可限制在额定值内，从而避免对电网造成冲击；还能延长泵和阀门等部件寿命，同时消除起动和停机产生的冲击波。这种系统具有稳定安全运行、简单操作以及周全功能，使得供 水既能节约用量又能提高效率。

二、控制原理

为了维持一个物理量不变，我们需要引入反馈闭环。我们通过监测管网中的压力反馈，与设定的目标值进行比较，以形成闭环系统。当管网出现非线性、大惯性的变化时，我们结合PID算法及模糊控制方法来快速响应；当压力范围较小时，则使用PID保持精度。此方案可以通过PLC与智能仪表实现，该编程方式使得泵从工频切换至变频无缝过渡。

三、方案设计

硬件选型

在管道上安装1个用于测量压力的传感器。

选择富士品牌变频器，以及Siemens S7-200系列PLC参与控制。

工频启动方式

每台电机都有直接启动工频模式，用于调试或特殊情况下使用。

自动启动方式

可以选择先启动甲侧或者乙侧其中一种模式作为优先级顺序。

变频器内部PID调节

将来自传感器输出模拟信号发送至变频器，它内置PID功能，用以根据设定值调整功率以维持恒定压力。

PLC管理两个变頻器切换策略

当第一台由PLC带来的泵无法达到设定的流量时，它会发出信号给PLC，让第一台泵转向工频，而第二台由另一套PLC带来的泵开始运行并跟随其流量变化；当用处减少后，将第二套回到初态继续由第一套处理此类任务依此循环直到达到最优配置条件，这样做可以保证每次出发都是基于实际需求进行决策，确保效率最高利用资源，最终完成所需任务并达成目的即是高效运行的一个重要指标，因此这个方案非常适合现代化工业环境应用尤其是在某些特定的行业领域如：食品加工、制药业等这些行业通常要求严格按照一定标准去执行生产过程之中的一些关键参数设置，这样的自动化操作将极大的降低人为错误可能性，大幅提升整体生产效率同时也有助于缩短产品交付周期，是现代化企业必备设施之一。