恒壓供水控制系統特性及實用性探討

【摘要】隨著社會經濟的飛速發展，城市建設規模的不斷擴大，人口的增多，以及人們生活水平的不斷提高，對城市供水的數量、質量、穩定性提出來越來越高的要求。無人值守泵站的全自動變頻恒壓供水也日趨普遍，本系統主要介紹有三臺機泵組成的泵站變頻調控系統，實現變頻、恒壓、無級調速。

【關鍵詞】富士FRN55P11S-4CX變頻器；施耐德PLC；恒壓供水

引言

長期以來我國在工業生產循環供水、市政供水等方面技術一直比較落后，自動化程度很低。主要表現在用水高峰期，水的供給量常常低于需求量，出現水壓降低高層用戶無水可用的現象，而在用水低峰期，如高層住宅的夜間供水，水的供給量往往遠大于需求量，出現水壓升高供過于求的情況，此時將會造成能量的浪費，同時會縮短各類閥件的使用壽命，甚至有可能引起水管的爆裂。

一、恒壓供水控制系統的工作原理

恒壓供水控制系統主要是由壓力傳感器、可編程控制器（PLC）、變頻器、人機界面、水泵機組、恒壓控制單元等部件構成。其結構如圖所示。

恒壓控制單元令變頻器是控制多臺水泵水壓恒定效果的關鍵設備，恒壓供水控制系統包括自動工作方式和手動工作方式這兩種。恒壓供水控制系統的恒壓控制單元令變頻器能夠通過壓力傳感器實現水口壓力信號與電流信號的科學變換，恒壓控制單元令變頻器能夠實現對壓力設定值的數字轉換。我國恒壓供水系統設計主要包括工業生產供水系統和居民生活供水系統這兩部分。恒壓控制單元供水系統設計人員應當根據恒壓供水系統設計圖和城市周邊的地理環境的相關情況進行恒壓供水系統設計圖的制定。恒壓供水系統操作人員應當準確切換變頻水泵與工頻水泵，收集精確的變頻轉換數據。進而實現恒壓供水控制系統供水量的有效調節，進而合理控制電機組的變頻信號和轉速，達到優化恒壓供水系統及其設備的目的。

二、恒壓供水控制系統的關鍵技術

恒壓供水控制系統實質上就是根據用戶的需求對水流量進行控制，使供水和用水處于平衡狀態。變頻調速技術是實現恒壓供水控制系統合理運行的關鍵技術。變頻調速技術能夠有效調節恒壓供水控制系統異步電機的轉速，改變水泵的出水流量。因而技術人員在進行恒壓供水控制系統的操作過程中，應當科學控制管道水流量的變化和頻率，有效調節水泵的轉速，保證恒定的水泵出水口壓力，這有利于滿足恒壓供水控制系統的管道流量，實現工頻電源的有效切換，控制水泵運行頻率，合理控制恒壓供水控制系統的水壓。PID控制是實現變頻調速技術的常用控制方式，優化PID控制效果有利于實現恒壓供水控制系統的不斷優化，實現人工智能的科學控制，提高恒壓供水控制系統的動態性能和節能效果。

三、恒壓供水控制系統的特性

恒壓供水系統與傳統系統相比具有優勢功能、休眠功能和PID調節功能這三種特性。其中恒壓供水系統的通訊功能能夠通過供水監測系統的特征數據實現PLC變頻器的有效連接。恒壓供水系統停電后容易出現復電或者恢復時的自動啟動問題，有利于使得恒壓供水系統直接退出供水的運作程序，由恒壓供水系統的備用泵做好接替工作。恒壓供水系統的休眠功能能夠通過變頻器實現對用戶用水量的有效控制，保持變頻器頻率保持在一定范圍內。PID調節功能可以通過壓力值和PID參數值的設定實現水泵的科學運行，有效調整系統參數，保持恒壓供水系統的完整性和靈活性。恒壓供水控制系統操作人員應當給予足夠的關注，做好工業區和居民區恒壓供水控制系統綜合管線的鋪設和優化工作，工業區和居民區的恒壓供水控制系統的管線鋪設工作應當保障其恒壓供水控制系統設計的合理性，防止因恒壓供水設備不合理引發的不利因素的出現。

四、恒壓供水控制系統的應用前景

1、在生活用水方面的應用

生活用水的特點具有一定的時間集中性，防止恒壓供水控制系統給水設備的小流量或零流量有利于配置穩壓氣壓罐。當檢測到恒壓供水控制系統自來水壓力低且接近零時，應當切斷恒壓供水控制系統的市政管網，恒壓供水控制系統能夠通過恒壓供水控制系統水箱變頻的方式實現居民的生活用水供應，這樣有利于防止恒壓供水控制系統的二次污染，定時通過恒壓供水控制系統的水箱直接為居民人員供水。恒壓供水系統應用過程中還表現為較高的經濟性和靈活性，由于恒壓供水系統的溫度不高，使得恒壓供水系統的供水效果比較好，有利于極大地提升恒壓供水系統的整體運行效率，保持恒壓供水系統運行的穩定性。

2、在工業生產中的應用

工業用水的特點是用水量大，用水相對集中。恒壓供水系統在工業用水方面的優勢體現在：控制的靈活性，根據用水量的大小和時間，進行供水控制系統的設定，可以為企業節約大量的水電使用量；同時，由于系統的智能化程度較高，可以提前設定好控制系統，從而減少系統管理人員的數量。不管是節能還是節約人力資源都在一定程度上為工廠或企業減少了固定成本，從而讓企業的效益大大增加。工業區應當設立先進的多功能供水設置，實現工業區供水設備的便捷性和通暢性，防止工業區給供水管道壓力的劇烈波動，增強工業區供水立管的供水能力，有效防止工業區供水設備因冰凍問題受到破壞，進而實現工業區供水管材的節省。由于工業用水量非常大且集中，因此，為了節約水資源，對于廢水的處理和對水的循環利用成為工業用水的兩大關鍵問題。因此，對于恒壓供水控制系統，除了要對工業用水在合適的時間提供大量的供水之外，也要對于水的循環功能進行研究。

結語：

恒壓供水控制系統優勢明顯，不但具有節能、安全、穩定可靠等的優點，而且易操作、成本低，已經被廣泛應用于各大供水領域，同時也都取得了良好的應用效果。隨著各方面技術的發展以及網絡技術被廣泛的應用，恒壓供水控制系統的使用將會被越來越普及，當然對控制技術也將提出更高的要求。所以，在恒壓供水控制系統技術走向成熟的過程中，仍然有必要對其進行更深入的研究，這將會在不管是經濟效益還是社會效益方面都會起到深遠的意義。

參考文獻：

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