智能恒壓供水系統能夠實現水泵電動機無級調速，可依據用水量的變化(實際上為供水管網的壓力變化)自動調節系統的運行參數，在用水量發生變化時保持水壓恒定以滿足用水要求，是當今先進、合理的節能型供水系統，且技術日趨成熟。
    PLC 與變頻器應用到恒壓控制系統后，使系統運行可靠，控制精度高既節省了人力又節約了能源，同時在變頻器軟啟動下，使電機、水泵的使用壽命得到延長。

1 智能恒壓供水系統工作原理
1.1 變頻調速的節能原理
采用變頻調速是保持閥門的開度不變，降低電動機(水泵)的轉速，這時揚程工作點移至C 點，流量仍為qb，但揚程為hc，電動機的軸功率與面積O-qb-Chc-O成正比，實現了節能的目的。

1.2 智能恒壓供水系統控制方案及水泵循環投切原理
智能恒壓供水系統變頻調速由PLC與變頻器共同完成，在水站出水管處放置一個壓力傳感器，變送器負責將傳感器壓力信號轉換為1-5 V直流電壓信號送入PLC 的閉環控制模塊，該信號與壓力給定值相比較，并經PID運算，由模塊輸出一個4-20 mA(也可為0-10 V)的控制信號送往變頻器，控制變頻器輸出頻率，實現電動機的無級調速，達到輸出供水管水壓穩定在所設定的壓力。

接觸器K1，K2，K3 使水泵工作在工頻狀態，而K4 ，K5 ，K6 則與變頻器輸出相連使水泵工作在變頻狀態，考慮到每臺水泵不能同時工作在工頻與變頻狀態，在電氣設備上采用接觸器聯鎖保護。初始狀態，變頻器輸出連接在第一臺水泵電機上，管網壓力上升，當壓力小于給定值，需要加泵時，由變頻器的繼電器輸出端口發出信號到PLC，由PLC控制切換過程。變頻器停止輸出(變頻器設置為自由停車)，利用水泵的慣性將第一臺水泵切換到工頻運行，變頻器連接到第二臺水泵上起動并運行，以此類推，將第二臺水泵切換到工頻運行，變頻器連接到第三臺水泵上起動并運行。需要減泵時，系統將依次將第一臺水泵停止，第二臺水泵停止，這時，變頻器連接在第三臺水泵上。

這種方式保證永遠有一臺水泵在變頻運行，三臺水泵中的任一臺都可能變頻運行。這樣，才能做到不論用水量如何改變都可保持管網壓力基本恒定，且各臺水泵運行的時間基本相同，這給維護和檢修帶來方便，并提高了系統的使用壽命。所以，大部分的供水廠家都基本采用此循環投切方案。還可增加軟啟動器作為備用。當變頻器或PLC出現故障時，可用軟起動器手動輪流起動各泵運行以保證正常供水。

智能恒壓供水系統運行后，變頻器的輸出端不能連接電源，也不能在運行中帶載脫閘，切換過程應按以下的程序進行。循環投切恒壓供水系統投入運行時，當變頻器的輸出頻率達到頻率上限(變頻器可設定為50Hz)，運行60s管網水壓未達到給定值，此時，該臺水泵需切換到工頻運行。切換過程是先關該臺水泵電磁閥，然后變頻器停車(停車方式設定為自由停車)，水泵電機慣性運轉，考慮到電機中的殘余電壓，不能將電機立即切換到工頻，而是延時一段時間，到電機中的殘余電壓下降到較小值，保證與電源電壓不同相時造成的切換電流沖擊較小。例如某水廠160kW水泵電機的切換時間為600 ms，連接在電機工頻回路中的空氣開關容量為400 A。關閥后停車，水泵電機基本上處于空載運轉，到600 ms 時電機的轉速下降不是很多，使切換時電流沖擊較小。切換完成后，再打開電磁閥，已停車的變頻器起動并運行另外的水泵。當變頻器輸出檢測到頻率下限(可設定為30 Hz)后，應該切除最早啟動的工頻泵，切除工頻泵時，也應先關閥，后停車，這樣無“水錘”現象產生。上述這些操作都是由PLC控制自動完成。

2 智能恒壓供水系統軟件實現
智能恒壓供水系統的執行過程全部是由PLC來自動完成的，PLC根據變頻器發出的頻率上限與下限信號來控制3臺水泵電機之間的循環投切，經對比，3 臺水泵之間的切換是有規律可循的，因為在同一時間只有一臺水泵處在變頻狀態，所以用變頻水泵的狀態作為查詢狀態位，工頻狀態位作為次判斷位，來分步編寫PLC的程序。

3 結語
以PLC和變頻器為控制器的多泵智能恒壓供水系統已在某學校投入使用，試驗結果證明，系統供水壓力穩定，控制精度高，運行可靠，節省電能，系統至今運行正常。