隨著社會的發展，城市的高層建筑越來越多，由市政水管網所提供的水壓一般滿足不了高層建筑給水的要求。高層建筑的供水系統一旦不能正常工作，必將給人們的工作和生活帶來麻煩，甚至造成巨大損失。因此一套安全、可靠、高質量的恒壓供水系統對樓宇非常重要。

1、變頻恒壓供水系統的組成

   變頻恒壓供水系統主要由變頻器、PLC、壓力變送器和終端水泵機組組成，形成一個完整的閉環調節系統。

恒壓供水控制系統控制流程圖

   (l) 執行機構：執行機構是由一組水泵組成，包括一臺變頻泵和兩臺工頻泵，變頻泵通過變頻器發出控制信號對電機轉速進行調整，使水量穩定在可控范圍內；工頻泵只有啟停功能，當用戶用水量很大時（變頻泵已經達到額定功率，但仍無法滿足用戶需求），工頻泵開始投入工作。 

   (2) 信號檢測機構：在系統運行時，需要檢測相關信號來及時調整執行機構的工作狀態，此時就需要檢測管網水壓信號、水池水位信號和報警信號。管網水壓信號檢測的是用戶管網的水壓值，他是整個系統的主要反饋信號。由于終端檢測得到的是模擬信號，需要經過A/D轉換。為了提高系統的可靠性，還需對供水的上下限壓力進行檢測，電接點壓力表就能很好的完成這一任務，檢測結果通過數字量傳給PLC進行檢測；水池水位信號是檢測水源的充足性。當信號有效時，控制系統會自動檢測并對系統實施保護控制，以防止水泵空抽而損壞電機和水泵。液位傳感器通常安裝于水池中；報警信號是當工作組機構運行有錯誤時輸出信號，系統進行相應的開關控制以此保護整個系統。 

   (3) 控制機構：控制系統包括PLC、變頻器和電控設備，一般整體安裝于控制柜中。PLC是變頻恒壓供水控制系統的最核心部件。PLC直接處理系統中傳來的各方數據，如壓力信號、液位信號、報警信號等，對收集的數據和設定數據進行比較，再做出相應的控制操作；變頻器是PLC的執行單元，PLC送來的控制信號作用于變頻器，變頻器通過改變調速泵的運行頻率，完成對調速泵的轉速控制。

恒壓供水控制系統框圖

2、變頻恒壓供水系統控制流程

   (l) 系統通電，按照接收到有效的自控系統啟動信號后，首先變頻器會啟動變頻泵M1，根據比較壓力變送器測得的用戶管網實際壓力和設定壓力的偏差來調節變頻器的輸出頻率，控制Ml的轉速。當輸出水壓達到設定值，用水量與供水量達到相對平衡時，轉速會穩定在某一轉速值，這期間Ml將處于調速運行的穩定工作狀態。 

   (2) 當用水量增加導致管網水壓減小時，壓力變送器反饋的水壓信號會減小，偏差變大，PLC的輸出信號變大，變頻器的將增大輸出頻率，從而使水泵的轉速增大，供水量增大，最終水泵的轉速將相對穩定在一個轉速值。反之，當用水量減少使管網水壓增大時，通過與前面相反的壓力閉環調節，減小水泵的轉速直至穩定在另一個新的穩定值。 

   (3) 當用水量持續增加，水泵機組的工作頻率已達到50Hz，實際水壓仍未達到實際設定壓力值，并且增加水泵的條件也已經滿足(在下節有詳細闡述)時，在處于變頻循環式的工作模式下，系統的PLC自動控制水泵，使M2進行變速運行，同時變頻泵M1轉換為工頻泵運行，系統仍然處于閉環調節狀態，直至管網水壓與供給水壓趨于平衡。當用水量持續增加，同時增加水泵的條件也已經滿足，將會重復上面的轉換行為，并將工頻泵M3進入工頻運行狀態。如果供水量持續增加，變頻器的輸出頻率也已經達到頻率的最高上限50Hz，但壓力卻仍沒有達到初始設定值時，控制系統的終端就會傳送警報信號，主機發出水壓超限報警，此時供水系統已經達到設計的最大負荷。 

   (4) 當用水量開始下降，管網水壓開始升高，變頻器輸出的頻率也已降至下限，管網的實際水壓仍高于設定壓力值，并滿足減少水泵機組的條件時，系統將會關掉工頻泵M2，恢復對水壓的閉環調節，使壓力重新達到設定值。當用水量繼續下降，并且滿足減少水泵的條件時，將繼續發生如上轉換，將另一臺工頻泵M3關掉。

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