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摘要：相對于傳統的水箱和水塔的供水，變頻恒壓供水具有眾多的節電節水、不對水資源造成污染等優點。本文系統而全面的闡述了Invt-CHV160供水專用變頻器的特點以及在恒壓供水系統中的應用。

關鍵詞：變頻器  恒壓供水  PID控制

前言

水是人類最寶貴的資源，是人類生存的基本條件，又是國民經濟的生命線，水工業是以城市及工業為對象，以水質為中心，從事水資源的可持續開發利用，以滿足社會經濟可持續發展的所需求水量作為生產目標的特殊工業。在水的開采、加工、輸送利用過程中，供水設備是其必不可少的工具。

█ 供水現狀與恒壓供水設備

一般規定城市管網的水壓只保證6層以下樓房的用水，其余上部各層均須提升水壓才能滿足用水要求。傳統的方法是水塔、高位水箱或氣壓罐式增壓設備，其設備一次投資費用高，并且必須由水泵高于實際用水高度的壓力來提升水量，其結果往往增大了水泵的軸功率和能量損耗，在使用這些傳統的供水方式，還容易造成水的二次污染。

根據工業生產、生活、農業節水灌溉工程等用水的要求，應用CHV160系列的供水專用變頻器，可快速裝配成恒壓供水系統。它集變頻調速技術、PLC技術、PID控制技術等為一體，可組成完整的閉環自動控制系統。

█ 恒壓供水原理

供水自動控制系統工作時，設備通過安裝在供水管網上的高靈敏度壓力傳感器來檢測供水管網在用水量變化時的壓力變化，不斷向變頻器傳輸變化的信號，經過微電腦判斷運算并與設定的壓力比較后，向控制器發出改變頻率的指令，控制器通過改變頻率來改變水泵電機的轉速與啟用臺數，自動調節峰谷用水量，保證供水管網壓力恒定，以滿足用戶用水的需求。CHV160恒壓供水原理圖如下：

█ 恒壓供水優點

CHV160系列供水專用變頻器設計理念源于豐富的工程實踐，具有以下優點：

1.多段壓力設定：每天可達八段壓力設定，可隨時間不同，更改壓力給定量。如為適應生活供水中的3個用水高峰期的流量波動，設置三個高壓力供水時段。

2.休眠控制功能： 

能使系統進入休眠控制狀態，并能控制專用的休眠小泵，如參數設置休眠喚醒使能，將能喚醒工變頻運行；特別適合夜間供水急劇減少的時刻。

3.定時輪換功能：

經過設定的時間，讓系統中的水泵進行輪換，使系統中的所有水泵輪流參與運行工作，有效地防止泵的銹死現象，提高設備的綜合利用率。降低維護費用。當泵的容量基本相同時，選擇定時輪換功能比較合適，以免造成系統工作的震蕩。

4.進水池液位檢測及控制功能：

對清水池的液位進行檢測及控制，當進水池水位由高到低變化，水位高于下限水位時，系統按照正常設定壓力運行；當水位低于下限水位而高于缺水水位，系統按照非正常備用壓力運行；當水位低于缺水水位時，系統停止所有的運行。

當進水池水位由低到高變化，水位低于下限水位前，系統不運行；當水位高于下限水位而低于上限水位，按照非正常備用壓力運行；高于上限水位后，系統恢復正常壓力運行。

5.壓力容差范圍調節功能：

PID調節有容差范圍,當反饋壓力在設定壓力值的偏差極限內,壓力調節器停止調節,以提高壓力調節系統的精度與穩定性。

6.平滑的水泵切換功能：

當進行加減泵時，始終保持一臺變頻泵運行中，以使管網的壓力不會突變。對變頻泵投切到工頻泵，可設定變頻泵投切頻率，變頻泵運行在較高的頻率，再投切到工頻運行，保證管網壓力的穩定。

7.排污泵控制功能： 通過對排污泵的控制，實現對污水池的水位進行控制，實現自動排污。

8.豐富的保護功能： 可對系統進行全方位的保護。

某公司使用英威騰CHV160供水專用變頻器，要求拖動兩臺水泵進行變頻恒壓供水，要求使用休眠功能、能夠屏蔽故障泵，并能實現瞬間掉電再起動。變頻器線路接線圖如下所示：

根據接線圖，現場供水設備安裝于電氣線路接線如下圖片所示：

根據用戶的要求，本例中調節變頻器參數如下所示：
P0.01  運行指令通道             1：端子指令通道。
P1.15  停電再起動選擇              1：允許再起動。
P2     整組參數根據實際值輸入
P4.12  上電時端子功能檢測選擇      1：上電時端子運行命令有效。
P5.02  S1端子功能選擇              1：正轉運行。
P5.03  S2端子功能選擇              41：電機A無效。
P5.04  S3端子功能選擇              42：電機B無效。
P5.05   S4端子功能選擇             43：電機C無效
P5.17  AI1上限值                5.00V。
P6.04  繼電器1輸出選擇        3：故障輸出。
PF.00  供水模式選擇             1：通用供水模式。
PF.01  供水壓力設定源選擇          0：數字設定。
PF.02  供水壓力數定設定        根據實際需求設定（現設為50.0%）。
PF.03  壓力反饋源選擇              0：AI1反饋設定。
PF.11  A水泵類選擇                 1：變頻控制泵。
PF.12  B水泵類選擇                 1：變頻控制泵。
PF.13  C水泵類選擇                 3：休眠專用泵。
PF.18- PF.20  水泵額定電流         根據電機實際電流值輸入。
PF.25  RT1輸入功能選擇             1：連接A泵變頻控制。
PF.26  RT2輸入功能選擇             2：連接A泵工頻控制。
PF.27  RT3輸入功能選擇             3：連接B泵變頻控制。
PF.28  RT4輸入功能選擇             4：連接B泵工頻控制。
PF.29  RT5輸入功能選擇             6：連接C泵工頻控制。
PF.47  當前時間                 輸入當前時間（使用休眠泵一定要設此參數）。
PF.48  壓力段數選擇             1
PF.49  T1開始時刻                  00.00。
PF.50  T1時刻壓力                  根據實際要求輸入（現設為40%）。
PF.51  T2開始時刻                   23.59。
PF.65  休眠時段選擇             1。
PF.66  休眠壓力容差             根據實際要求輸入（現設為1%）。
PF.67  休眠加減泵延遲              根據實際要求輸入（現設為6）。
PF.68  休眠喚醒使能             1：有效。

根據上述參數調整，恒壓供水設備正常運行。兩臺變頻泵根據供水量的需求,進行自動切換,并對新投加的水泵進行變頻起動,對管網的沖擊??；滿足休眠條件，兩臺變頻泵停止運行，休眠小泵投入運行，滿足喚醒使能條件時，變頻泵重新投入運行。

█ 總結

將變頻控制技術運用于恒壓供液領域，控制上增加專用的控制模塊，提供了一種優化的恒壓供水方案，使用此專用變頻器組裝供水自動控制系統，具有投資少，自動化程度高，保護功能齊全，運行可靠，操作簡便，節水節電效果顯著，尤其對水質不構成二次污染，具有優異的性能價格比，是取代水塔、高位水箱、無塔上水器的最理想設備。

█ 參考文獻

1.《CHV供水專用變頻器說明書》 英威騰電氣股份有限公司  2006

2.《傳感器的原理及應用》  北京航空航天大學出版社  2004