當前城鎮居民小區和高層住宅的供水，廣泛采用PLC變頻器控製的恒壓供水係統。該係統可按實際需要設定供水壓力，並自動調整水泵的工作狀態，使給水泵始終處於(yu) 高效率運行狀態。變頻器對電機實行軟起動控製，可消除起動和停機時的水錘效應，延長水泵、電機設備的使用壽命。工作時，係統管網壓力應平穩，若出現壓力振蕩故障，不僅(jin) 影響供水質量而且嚴(yan) 重時會(hui) 造成管網中部件的損壞。

變頻恒壓供水係統主要由PLC控製單元、變頻器、泵組電機、供水管網、儲(chu) 水箱和壓力傳(chuan) 感器等組成，如圖1所示。恒壓供水泵站采用多台水泵及電機，可根據用水量投入工作，因此單台水泵電機功率不大，係統中設有備用泵以便不停工維護。水泵運行數量由PLC控製，電機轉速由變頻器控製，以滿足不同用水量的需求。

恒壓供水係統供水調壓原理如圖2所示。供水壓力采用閉環控製，首先在控製麵板設定水壓給定值，通過安裝在管網出水端的壓力傳(chuan) 感器實測水壓的反饋信號；然後由變頻器將實測值與(yu) 給定值進行比較，若給定值大於(yu) 實測值，說明係統水壓低於(yu) 設定值，則改變水泵電機的供電頻率，使水泵電機轉速上升，反之則降低水泵電機的轉速，使供水量減小。在用水量大時，通過PLC進行工頻／變頻切換，使水泵處於(yu) 工頻下運行，反之處於(yu) 變頻運行；當用水量超過一台泵的供水量時，PLC控製其它水泵加入。

(1)對於(yu) 用戶供水壓力，可根據實際情況對PLC及變頻器進行給定值設定，若有多種供水需求(如消防和居民用水水壓不同)則可分別設定。

(2)為(wei) 了實現調節的快速性與(yu) 係統的穩定性，PLC對水壓的控製采用比例一積分一微分調節，即PID調節，調節參數可由使用者自行設定。

(3)PID參數設定與(yu) 調節原理如圖3所示，PID控製就是將供水壓力實際值與(yu) 設定的目標值進行比較，使控製的實際值趨近於(yu) 目標值，若PID參數選擇不合適則會(hui) 影響控製效果。

以三菱PLC變頻恒壓供水設備係統為(wei) 例，導致其壓力不穩定的因素可能有以下幾種。

(1)控製器PID參數的沒定不正確(見表1)，由於(yu) PID控製部件為(wei) PLC或變頻器，因此解決(jue) 方法是按技術要求重新設定。設定後，若水壓在設定值上下劇烈波動，則調節PID指令的微分常數，使設定值適當減小，同時適當增加積分常數值；若調整過於(yu) 緩慢，水壓的上下偏差很大，則說明係統的比例常數設定值過大，應適當減小。

(2)控製部件的加減速時間與(yu) 水泵電機功率不相符(見表2)。電機功率大，轉動慣量大，則加減速時間應設置長些，反之應減小。對於(yu) 此項參數，用戶可通過逐漸增減數據進行調試，如15kW一般設置為(wei) 10～20s。

(3)供水壓力傳(chuan) 感器安裝位置不合理。壓力采集點離水泵出水太近，出水口的流速變化，使反饋給控製器的壓力值不穩定，造成係統的振蕩。

(4)有氣壓罐的供水係統，可在停電時保持供水壓力，但當壓力采集點選取在氣壓罐上時也可能造成係統的振蕩，其原因是空氣具有可壓縮性，而且氣體(ti) 在水中的溶解度隨壓力而變化，使出水的反饋壓力和氣體(ti) 的反饋壓力之間有一定的時間差，從(cong) 而造成係統振蕩。

PLC變頻恒壓供水係統可顯著降低供水能耗，實現供水係統最優(you) 運行，提高運行設備使用壽命，但其故障形式也是多樣的，因此需要掌握其結構和工作原理，借助相關(guan) 技術資料，不斷總結經驗，才能正確而快速地排除故障。

根據反饋原理:要想維持一個(ge) 物理量不變或基本不變，就應該引這個(ge) 物理量與(yu) 恒值比較，形成閉環係統。我們(men) 要想保持水壓的恒定，因此就必須引入水壓反饋值與(yu) 給定值比較，從(cong) 而形成閉環係統。但被控製的係統特點是非線性、大慣性的係統，在控製和PID相結合的方法，在壓力波動較大時使用模糊控製，以加快響應速度;在壓力範圍較小時采用PID來保持靜態精度。這通過PLC加智能儀(yi) 表可時現該算法，同時對PLC的編程來時現泵的工頻與(yu) 變頻之間的切換。實踐證明，使用這種方法是可行的，而且造價(jia) 也不高。

要想維持供水網的壓力不變，根據反饋定理在管網係統的管理上安裝了壓力變送器作為(wei) 反饋元件，由於(yu) 供水係統管道長、管徑大，管網的充壓都較慢，故係統是一個(ge) 大滯後係統，不易直接采用PID調節器進行控製，而采用PLC參與(yu) 控製的方式來實現對控製係統調節作用。