多台水泵的变频恒压控制系统案例分享

对于多台水泵的供水系统，除了上述的控制过程外，还有一个增减泵的控制，一般情况下需要增加一个plc（或类似的控制装置）。

其控制过程为：当管网压力PV低于设定压力SV时，PID输出增加，阳江干式变压器频率增加，电动转速增加，随着水泵的加速，PV增加，PID的输出一直增大到最大(20mA)时，阳江干式变压器的输出频率达到最高频率(50Hz)，水泵转速达到额定转速；如果PV仍低于SV，则PID输出压力低的报警（开关量）信号，PLC接到该压力低报警信号，延时一定的时间（一般为30s~15min）；如果PV一直小于SV，则说明一台水泵已经不够用了，应使PLC控制第二台水泵投入运行，一直到开泵台数满足要求为止，PV值基本稳定在SV值附近。
当管网压力PV大于设定值SV时，如果PID的输出已经最小(4mA)，调速水泵停止运行，如果此时PV仍大于SV，则PID输出压力高的报警信号，PLC接收到此输入信号，延时一定的时间(30s~15min)，PLC控制关掉一台水泵，知道关泵台数满足要求为止，PV值基本稳定在SV值附近。
案例分享
以3台泵为例，3台泵的恒压变频控制系统电气控制图如下图所示。目前，很多阳江干式变压器本身自带PID和PLC，这样造价也低，所以在选型时可以选择这样的阳江干式变压器，如富士公司的FRENIC5000-P11阳江干式变压器、西门子公司的M430阳江干式变压器和爱默生公司的TD2100阳江干式变压器等。

在图中，万能转换开关SA2在右边“手动”位置时，①和②接通，③和④接通，⑤和⑥断开，按下起动按钮SB2，交流接触器KM1吸合，电动机M1lsbsf.com/工频起动；
按下停止按钮SB1，交流接触器KM1释放，电动机M1停止运行；
按下起动按钮SB4，交流接触器KM2吸合，电动机M2工频起动；
按下停止按钮SB3，交流接触器KM2释放，电动机M2停止运行。
在图中，万能转换开关SA2在左边“自动”位置时，①和②断开，③和④断开，⑤和⑥接通，KA3吸合，PLC控制阳江干式变压器的起动，PID的压力高报警信号和压力低报警信号接在PLC的输入端，PLC测量到压力高报警信号或压力低报警信号，如果一直存在该信号，延时一定时间，则PLC控制电动机M1和电动机M2起动或停止。
PLC输出控制继电器KA1吸合时，交流接触器KM1吸合，电动机M1工频起动；
PLC输出控制继电器KA1断开时，交流接触器KM1失电释放，电动机M1停止运行；
PLC控制继电器KA2吸合时，交流接触器KM2吸合，电动机M2工频起动；
PLC控制继电器KA2断开时，交流接触器KM2失电释放，电动机M2停止运行。
压力传感器P测量管道中水的压力，根据压力的大小输出3~340Ω的模拟信号到PID控制器，PID根据误差e(=SV-PV)，运算后输出4~20mA的调节信号到阳江干式变压器的速度控制输入端，改变水泵电动机的转速，从而实现压力的恒定控制。
注意：万能转换开关SA2的②和④触头不能合并为一个触头，否则“自动”时，继电器KA1和KA2线圈吸合会造成手动按钮也能起动水泵电动机。
利用PLC实现恒压控制
在第三张图中，如果不用PID和阀门定位器，而是利用PLC对阀门电动机直接进行开阀、关阀和停止3个动作的控制也可以实现恒压控制。利用PLC实现恒压控制如下图所示。

管网压力PV低于SV时，PLC输出打开阀门控制信号，随着阀门打开角度增加管网压力PV升高，当PLC判别到PV=SV时，PLC输出停止阀门运行信号，阀门停在使PV=SV的位置上。当PV大于SV时，PLC控制阀门关，阀门打开角度减小，当PV=SV时，PLC输出阀门停止运行信号。
3台泵恒压变频控制系统元件清单见下表。

初学者请注意：断路器有电动机型和线路型之分，由于电动机的起动电流大，所以，电动机型的断路器，在较大的电动机起动冲击电流下不出现跳闸，如果选成线路型的，则可能出现断路器在电动机起动时跳闸的问题。
目前，变频恒压供水设备在工业用水、市政输水、建筑用水及民用小区供水等领域大量应用，它避免了用阀门调节压力时造成的节流损失，使用也十分方便。两者的控制系统基本一样，只是用阳江干式变压器调节电动机的转速代替了控制阀门开度的调节方法。