系統(tǒng)會自動調節(jié)出口水量，使壓力始終在設定值附近波動並最終達到設定值，從而實現(xiàn)了恒壓力供水的目的。

　　(1) 系統(tǒng)功能
    　可以根據(jù)需要，設定壓力值，系統(tǒng)自動進行循環(huán)啟動，實現(xiàn)恒壓供水，系統(tǒng)的響應速度快，穩(wěn)定性好;
    　系統(tǒng)設有手動、自動控制模式:在手動方式下，由工人根據(jù)壓力表顯示的情況，進行手動啟動，并且可以設定由工頻啟動還是變頻啟動;在自動方式下，完全根據(jù)壓力設定值進行循環(huán)啟停泵操作;
    　可以在線切換手動、自動控制模式:當系統(tǒng)在自動方式下完全啟動以后，可以不停機直接切換到手動狀態(tài)下運行;
    　每臺泵都設有變頻/工頻兩種狀態(tài)，在自動運行模式下，任一臺泵只有處于變頻狀態(tài)，才能由PLC控制進入循環(huán)軟啟序列;
    　具有顯示報警功能,系統(tǒng)設置有各種顯示功能，可以顯示電壓、電流、壓力、變頻器輸出頻率、電機轉速等參數(shù)，同時設置各種保護功能，如過流保護、過壓保護、過載保護、欠壓保護等。

　　(2) 工作原理
   　 在自動運行模式下，通過人為設定所需的壓力，啟動系統(tǒng)后，控制系統(tǒng)通過變頻器啟動一臺處于變頻狀態(tài)的水泵電機。當電機達到滿速以后，如果檢測壓力仍達不到設定要求，控制系統(tǒng)會自動地將該泵由變頻切換到工頻，然后由變頻器自動啟動另外一臺處于變頻狀態(tài)的水泵電機。當檢測到的壓力值偏高且變頻器運轉在下限頻率時，則第一臺工頻運行的水泵電機將自動停機;若再需加泵時，控制系統(tǒng)會自動將變頻運行的水泵切換至工頻運行，然后再變頻啟動另外一臺處于變頻狀態(tài)的備用泵;以此順序運行，直到出口壓力達到設定的要求值。

   　 在手動運行模式下，由人工根據(jù)壓力表顯示的壓力情況進行現(xiàn)場手動啟動單臺泵，并且可以設定是由工頻啟動還是由變頻啟動。對于變頻運行泵，可以通過手調信號給定電位器來調節(jié)水泵電機轉速的快慢。

    　此系統(tǒng)優(yōu)點是自動調節(jié)供水動力范圍大，不用經(jīng)常人工起停水泵，因而自動化程度高，減小了電機長期滿負荷運轉所造成的磨損www.tuo13886.net.cn，延長了設備的使用壽命。
　　(3) 控制系統(tǒng)原理圖
    　此系統(tǒng)中，PLC作為系統(tǒng)的控制核心，起著至關重要的作用。尤其變頻自動加減泵的過程，關系到系統(tǒng)的安全和調節(jié)的平滑性，在編程的過程中應該注意。其原理圖如圖1所示。

 

圖1    PLC控制系統(tǒng)原理圖

    　變頻器及控制系統(tǒng)的其它電子電氣元件作為本系統(tǒng)的執(zhí)行機構，作為變頻調速控制主體，可控制水泵的起停、加減速運轉以及泵間的相互切換等。其原理圖如圖2所示。

 

圖2     變頻器切換控制原理圖 

　　3  節(jié)能原理
   　 水泵為平方轉矩負載，即水泵的負載轉矩與轉速的平方成正比，而軸功率和負載轉矩與轉速的乘積成正比，因此，水泵的軸功率與電機轉速的立方成正比。

    　由此可知，當要求出水量減少時，可使電機轉速降低，而電機轉速微量減少，將使功率大幅下降，節(jié)能效果十分明顯。本變頻調速系統(tǒng)經(jīng)過優(yōu)化設計，精心的設備選型，合理的編程，配合正確的信號給定，使得電機始終處于最佳運行狀態(tài)，節(jié)能挖潛得到了最大的發(fā)揮。

　　4  投資回報及效益分析
　　4.1 直接效益
    　水泵恒壓供水避免了開關閥門造成的節(jié)流損失和關閉閥門運行時電機所做的無用功，按每年運行300天閥門平均開度80%計算，22kW電機年節(jié)電量可做如下計算:
  　  W＝22×[1-(0.8)3]×24×300=7.79萬kWh
  　  電費單價按0.40元/kWh計算,全年可節(jié)約電費
　　M=7.79×0.40=3.116萬元

　　4.2 間接效益
    　(1) 水泵進行變頻調速改造以后，由于系統(tǒng)采用軟啟動連續(xù)變速運行，減少了對水泵的磨損，大大延長了設備使用壽命和維修周期，減少了維修費用和由此帶來的直接經(jīng)濟損失;

   　 (2) 系統(tǒng)采取過流、過壓、瞬時斷電、短路、欠壓、缺相等多種保護，避免了因電機燒損而影響生產(chǎn)所帶來的直接和間接經(jīng)濟損失。