摘要：水是人类生存和发展必须依赖的重要资源。对于诸如工矿性质的大型企业，它要用于生产和生活的水量会随着季节变化、昼夜的划分、时间的不同而产生差别。容易使用水需求量与和供水能力间产生不统一的情况，而且问题多集中在的水压不稳上。当用水量大时多，水压下降，就会使供水变少；当用水量减小了，水压升高，供水就增加了。本文针对联合泵房的恒压供水进行了论述。从介绍联合泵房供水存在的问题入手，然后简单介绍了恒压供水系统的涵义，主要组成部分和功能，最后简述了联合泵房恒压供水系统的主要运行过程。
关键词：联合泵房 恒压供水 PLC 变频器 压力传感器
引言：诸如工矿性质的企业，其生产和生活的用水量不是平均的，而是有时段、季节和昼夜差别的。而让用水量和供水量不一致的主要原因就是水压的波动。用水量大时，水压降低就使供水量减少；用水量小时，水压就会处在相对的一个高位，供水量就会增加。如果保持一个恒定的供水水压，会使整个联合泵房的供水工作更加高效，也能节约供水所需的电能。因此，才会寻找联合泵房恒压供水系统来有效的解决这个问题，利用该系统进行供水，使整个系统的效率得到了提高，节能成绩斐然。原因在于管路中压力恒定平稳，可以有效地避免电机屡次开关造成的使用寿命降低，维护费用的增加。
一、现今联合泵房供水存在的问题
诸如工矿性质的企业，它的生产、生活、消防用水都来源于地面上的联合泵房供应。联合泵房由多个水泵组成，是彼此相互配合完成供水人物的综合统。但联合泵房的工作情况并不理想，每天都会屡次出现开、关泵的现象，各泵的经常开启、关闭造成了巨大能源消耗，并让各泵磨损的厉害，增加了维护修理的费用。会出现这样问题的原因在于各个水泵的压力与工艺要求不符，使得供水系统中的压力变化和流量变化很难控制，联合泵房很难平稳工作，让各个水泵频繁处于工作—关停—工作的运行变化中。
二、恒压供水系统涵义
利用PLC变频器和电动机调速部件，对控制泵的运行速度进行改进调整，同时还要自动合理的安排运行泵的数量，构建供水压力的闭环控制。一旦供水系统中供水流量发生变化，能够稳住水压进行供水，节约能源降低损耗，这是恒压供水系统的基础原理。对于恒压供水系统来说，进行系统控制就是为了稳定总管中给水的压力，供水系统中设定的给水压力值要与监测到的总管压力真实值对比，把两者间的差额输入PLC变频器的CPU中进行运算处理，然后给出调整指令，通过调整运行水泵的数量和运行电机的转速来稳定总管的给水压力，让它和供水系统中设定的给水压力值一致。
恒压供水系统具备保持水泵出水总管压力稳定不变的功能，还有就是改变供水流量的功能。系统是利用出水总管上安设压力传感器来测量出水总管的实际压力，然后把这个压力数值，连同给水流量的数值转变成电信号传递给PLC变频器模块，经过PLC的CPU进行运算再跟预设压力值和流量数值进行对比，计算出最好的工作参数，并把它以逻辑指令的形式，根据PLC变频器的频率设定值，来调整联合泵房中水泵的运行数量和工作状态，使每一台水泵都能达到整个系统的最合理的的工作状态。
三、联合泵房恒压供水系统主要组成部分及功能
联合泵房的恒压供水系统的主要组成部分是：水泵、低压电器控制柜、PLC变频器、压力变送器等。利用变频器和继电器、接触器来调整水泵机组的工作状态，让整个供水管网供水时能保持恒压，并且流量可变的供水要求。整个系统进行工作时，压力变送器会实时把供水管网内的水压测量数值转变成电信号输送给PLC，再经过PLC的CPU进行计算，把计算的最佳工作状况参数输出给PLC变频器，对水泵机组的工作泵数量和水泵的转速进行自动调整，让水泵机组的运行更高效。
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（一）PLC系统是恒压供水系统的中枢
对于恒压供水系统来说，PLC变频器是整个系统的中枢，它的功能是使电动机能进行无级变速，是电动机频率变化的基础动力源，调整供水总网中的水压趋近设定值；传感器的功能如其名称是为了把实时的供水水压测量出来；压力设定就是对于整个供水系统的的水压值进行预设；再把压力设定值和传感器测量到的实时压力值以电信号形式输出给PLC，经过其CUP中PID控制程序的运算，输出一个频率调整信号，改变水泵的工作台数和工作频率。
（二）PID调节器是系统的“大脑”
PID调节器是负责接收压力传感器传回来的实时压力值，然后将其与预设的压力值进行计算比较，再由PID调节器把调整值输出给变频器，对管网内的供水压力进行调整，让其趋近于预设定的压力值，让泵房的供水工作更平稳。
（三）压力变送器是获取实时压力数值的关键
压力变送器一般都会安在生活和生产供水管道的出口处，它是恒压供水系统获得实时压力数值的关键，它可以把压力数值转变成电信号传递给PLC，在通过PID的作用来对整个供水管网的水压进行调整。
四、联合泵房恒压供水系统的主要运行过程
联合泵房整个恒压供水系统的组成部分有电动机、水泵、压力传感器、PLC变频器、电控设备等。上位机通过变频器输出逐步上升的电压和频率，让第一个水泵进入软启动状态。如果频率值到达了电动机的额定转速，但压力值还不到设定值时，上位机就会利用变频器让第一个水泵进入工频运行，同时，让第二个水泵进入软启动状态。而且会根据传感器传回的管网内供水系统的压力值来进行调整，当管网内供水压力高于设定值时，第一个水泵会关闭，不再工作。当压力值低于设定值是，会让第二启动的水泵工作频率逐步升到额定频率，直到进入工频运行，让第一水泵进入变频软启动状态。
用户的用水需求变化直接决定了供水管网中供水量和供水压力的变化。如果联合泵房的水泵机组全天都按预设的额定流量和额定压力值进行工作的话，对于能源消耗太大，与绿色环保可持续发展相悖。应该按照用水量的变化，让供水压随着流量变化而改变。供水系统中供水出口安装的压力传感器能把实时的管网内的压力数值转变成可识别的电信号输送给实际运行中的压力信号变换成标准电信号，输入给PLC变频器，其CPU通过计算发出频率指令，在依据二者间的相差数值来自动调整PID数值，让变频器和水泵机组以实际用水量和压力值进行变频工作，让整个系统能够高效节能的运行，并且让整个供水系统工作运行状态平稳。
结语：联合泵房可以满足二十四小时的不间断供水的要求，传统供水方式使用的是工频直供，水压的控制是由阀门调整来完成的。这种方式很难满足用水高峰时期的供水要求，常常出现水压不足，供水困难的情况。而利用恒压供水系统提升了联合泵房的供水能力，恒压供水系统的恒压工作压力预设值是根据实际供水需求情况进行设定的，利用变频器来进行调整。在供水总量不变的情况下，安装变频器后，电能节省了，电无功功率得到了提升。并且由于变频器的原因，每日的水泵转速明显降低了，水泵电机轴的磨损和平均扭矩都有了减小，这使得水泵和电机使用时间大大延长了，而且因为水泵被调整为软启动状态，对管网的不良影响显著降低。因此，联合泵房恒压供水系统在很好的满足供水要求的同时还能节约能源，降低运营成本。
参考文献：
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论文作者:张林
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
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