在水資源嚴峻的形勢下，節約用水迫在眉睫。工廠用水更應如此，數據顯示，如果采用循環水係統，即一水多用，則工廠的用水可節約40%至90%左右。本文介紹的變頻控製恒壓供水係統，既體現了變頻控製恒壓供水的技術優勢，同時也全麵介紹了三菱plc、AB變頻調速恒壓供水係統的運行模式及運行中的注意事項。
係統介紹
變頻恒壓供水係統原理如圖1所示，它主要是由PLC、觸摸屏、變頻器、壓力傳感器、動力控製線路以及3台水泵等組成。操作人員可通過控製櫃麵板上的指示燈和按鈕、轉換開關來了解和控製係統的運行。

圖1 變頻恒壓供水係統原理圖
通過安裝在出水管網上的壓力傳(chuan) 感器，把出口壓力信號變成4～20mA的標準信號送入PLC，經運算與(yu) 給定壓力參數進行比較，得出一調節參數，送給變頻器，由變頻器控製水泵的轉速，調節係統供水量，使供水係統管網中的壓力保持在給定壓力上。
當用水量超過一台泵的供水量時，通過PLC控製加泵，根據用水量的大小由PLC控製工作泵數量的增減及變頻器對水泵的調速，實現恒壓供水。當供水負載變化時，輸入電機的電壓和頻率也隨之變化，這樣就構成了以設定壓力為(wei) 基準的閉環控製係統。
係統運行模式及功能
本係統具備手動、自動兩(liang) 種運行模式。在自動模式下通過啟動/停止按鈕控製水泵電機的運行與(yu) 停止；變頻器根據設定壓力自動調整電機轉速，使管網壓力保持在設定壓力。手動模式下通過啟動/停止按鈕控製水泵電機；通過修改變頻器參數A145進行運行頻率設定（即預設頻率2）。
該係統具備低壓自動啟動水泵、故障自動切換備泵及故障鎖定等功能。如當前使用泵發生故障，係統將鎖定故障泵，隻有通過觸摸屏解鎖後，該泵才能再次啟動。
該係統中，如三台控製櫃均選擇“自動”模式，則係統為(wei) 兩(liang) 用一備模式。任意啟動其中兩(liang) 台，第三台自動選擇為(wei) 備用；如三台控製櫃任意兩(liang) 台選擇“自動”模式，一台選擇“手動”模式，則兩(liang) 台選為(wei) 自動模式的控製櫃構成一用一備模式。任意啟動其中一台，另一台自動選擇為(wei) 備用。
係統運行方式分析
該係統有手動和自動兩(liang) 種運行方式，係統啟動前進行下述操作：
①打開觸摸屏的“PID設置”畫麵，進行壓力設定；
②打開觸摸屏的“功能設置”畫麵，選擇“故障自動切換”為(wei) “是”或“否”。當選擇“是”時，啟動水泵後係統自動選擇備用泵，當運行泵發生故障時，係統自動啟動備用泵。
③打開“功能設置”畫麵，選擇“低壓自動切換”為(wei) “是”或“否”。當選擇“是”時，當管網壓力低於(yu) “低壓力設定值”設定時，會(hui) 依次啟動1#、2#、3#水泵，啟動過程中如管網壓力超過“低壓力設定值”時，不會(hui) 再啟動後續泵。

圖2 1#水泵自動運行控製程序
1.手動運行
將水泵控製方式選擇旋鈕旋至“手動”位置，按下控製櫃麵板上的“啟動”按鈕，變頻器會(hui) 以A145設定的頻率運行。
2.自動運行
①兩(liang) 用一備模式（三台水泵均正常，均可以自動使用）
將三台水泵的“手動/自動”旋鈕旋到自動位置；按下任意兩(liang) 台水泵的“啟動”按鈕，水泵啟動，並通過變頻器自動調速運行。需要停車時，按下“停止” 按鈕，水泵停止運行。圖2為(wei) 1#水泵自動運行的控製程序。
在操作中值得注意的是，三台水泵均選擇“自動”時，任意啟動其中兩(liang) 台，第三台自動被選擇為(wei) 備用泵。如僅(jin) 啟動一台，則不會(hui) 自動選擇備用泵。故障自動切換選擇為(wei) “是”後，如運行泵任意一台泵發生故障，則自動啟動備用泵；如選擇“否”，處於(yu) 自動狀態的水泵則需要通過櫃麵按鈕啟動。
②一用一備模式（兩(liang) 台水泵均正常，均可以自動使用）
將任意兩(liang) 台水泵“手動/自動”旋鈕旋到自動位置，組成一用一備係統。第三台水泵“手動/自動”旋鈕旋到手動位置；按下自動兩(liang) 台水泵任意一台“啟動”按鈕，水泵啟動，並自動調速運行；需要停車時，按下“停止”按鈕，水泵停止運行。
關(guan) 於(yu) “故障”
1.當變頻器自身故障時，故障蜂鳴器發出聲光報警，同時觸摸屏上顯示“故障”；
2.當水泵“手動/自動”旋鈕旋到自動位置時，按下“啟動”按鈕，如PLC未收到變頻器的運行信號，視為(wei) 變頻器故障，同時觸摸屏上顯示“故障”；
3.當水泵“手動/自動”旋鈕旋到自動位置時，因“低水壓自動啟動”或“故障自動切換”而自動啟動水泵，如PLC未收到變頻器的運行信號，視為(wei) 變頻器故障，同時觸摸屏上顯示“故障”；
4.當水泵“手動/自動”旋鈕旋到自動位置時，如果觸摸屏上顯示“故障”時，該水泵不能夠自動啟動，按下櫃麵“啟動”按鈕也無效。
當水泵“手動/自動”旋鈕旋到手動位置時，如變頻器未故障，則按下櫃麵“啟動”按鈕能夠啟動水泵。但在實際操作過程中，在未查明故障原因之前不要嚐試手動啟動水泵。
5.如觸摸屏顯示“故障”，隻有按下“解除”後，變頻器才能再次自動啟動。
關(guan) 於(yu) “低壓力自啟動”
1.“手動/自動”旋鈕旋到自動位置時，才可以自啟動。
2.如“低壓力自啟動”選擇了“是”，當管網壓力低於(yu) “低壓力設定值”設定時，會(hui) 首先啟動1#水泵，經過15秒延時後啟動2#水泵，再經過15秒延時後啟動3#水泵。啟動過程中如管網壓力超過“低壓力設定值”時，便不會(hui) 再啟動後續泵。
3.如停電再來電，“低壓力自啟動”會(hui) 自動保持停電之前的狀態。
4.“低壓力自啟動”的應用：在係統以兩(liang) 用一備或一用一備模式運行時，如果管網用水量增大超出變頻器調節範圍後，管網壓力會(hui) 下降。當管網壓力低於(yu) “低壓力設定值”後，會(hui) 自動啟動備用水泵。停電再來電時，能夠自動啟動水泵。圖3為(wei) 低壓力自啟動控製部分程序。

圖3 低壓力自啟動控製部分程序
AB變頻器主要參數設置
本係統采用羅克韋爾公司AB變頻器，型號為(wei) 22P-D208-110KW。參數設置的前提是變頻器參數為(wei) 默認值，就是出廠設置。而且要參看電氣原理圖，確認變頻器控製端子接線正確及變頻器型號。P為(wei) 基本編程代號，T為(wei) 端子代號，A為(wei) 高級編程代號。本係統中變頻器的主要參數設置如下：

表1 變頻器的主要參數設置
其他注意事項
1.水泵檢修時必須切斷變頻器主電源；
2.三台變頻器的A145參數設置要一致，從(cong) 而避免多台水泵同時手動運行時出水相互影響；自動啟動水泵時加、減速時間取決(jue) 於(yu) P39、P40的設定值；手動啟動水泵時加、減速時間取決(jue) 於(yu) A147、A148的設定值；
3.變頻器顯示麵板上紅色按鍵按下後變頻器會(hui) 停止工作；變頻器故障時能夠清除故障，務必謹慎操作；
4.天氣炎熱時，必須打開櫃內(nei) 散熱風扇，避免變頻器熱故障停機。
結束語
在供水係統中采用變頻調速運行方式，係統可根據實際設定水壓自動調節水泵電機的轉速或加減泵，使供水係統管網中的壓力保持在給定值，以求最大限度的節能、節水、節地、節資，並使係統處於(yu) 可靠運行的狀態，實現恒壓供水。
該係統采用壓力閉環控製，係統用水量任何變化均能使供水管網的壓力保持給定，大大提高了供水品質。目前該係統在我公司投入使用，效果明顯。