小區(qū)供水系統(tǒng)用于對小區(qū)內(nèi)生活、消防和噴淋用水的自動供給，是住宅小區(qū)公用設(shè)施的重要組成部分。供水系統(tǒng)通過對水泵、閥門等設(shè)備的開、關(guān)和聯(lián)鎖來實現(xiàn)小區(qū)的正常供水，從而達(dá)到居民正常生活和人員、設(shè)備安全的目的。

    　我國的電動機(jī)用電量占全國發(fā)電量的60%～70%，風(fēng)機(jī)、水泵設(shè)備年耗電量占全國電力消耗的1/3。風(fēng)機(jī)、水泵等設(shè)備傳統(tǒng)的調(diào)速方法是通過調(diào)節(jié)入口或出口的擋板、閥門開度來調(diào)節(jié)給風(fēng)量和給水量，其輸出功率大量能源消耗在擋板、閥門的截流過程中。變頻調(diào)速恒壓供水控制裝置能夠極大地改善給水管網(wǎng)的供水環(huán)境，該系統(tǒng)可根據(jù)管網(wǎng)瞬間壓力變化，自動調(diào)節(jié)水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速和多臺水泵的投入和退出，使管網(wǎng)主干出口端保持在恒定的壓力值，整個供水系統(tǒng)始終保持高效節(jié)能和運(yùn)行在最佳狀態(tài)。

   　 結(jié)構(gòu)原理

    　一個完整的變頻供水系統(tǒng)包括的設(shè)備有控制裝置、變頻器、水泵機(jī)組、壓力傳感器、儲水罐等。

             

 　   1.控制裝置  控制系統(tǒng)是整個變頻供水系統(tǒng)中最重要的組成部分，主要完成各種信號的采集處理以及結(jié)果的運(yùn)算輸出。

    　2.變頻器  通過變頻器改變交流電的頻率，實現(xiàn)節(jié)能、調(diào)速的目的。

    　3.水泵機(jī)組  水泵機(jī)組是水壓的發(fā)生裝置，一般由2到4臺水泵組成，為供水系統(tǒng)中的儲水罐補(bǔ)充壓力。

    　4.壓力傳感器  檢測水泵的出口壓力或者儲水罐的壓力，從而控制變頻器的頻率調(diào)節(jié)以及水泵的工作臺數(shù)。

    　5.儲水罐  主要作用是穩(wěn)定供水系統(tǒng)的出口壓力。

    　控制功能

    　采用HOLLiAS LM PLC作為變頻供水系統(tǒng)的控制裝置，來進(jìn)行水泵機(jī)組的投入切換控制和變頻器的頻率調(diào)節(jié)，采用觸摸屏對水壓、頻率高低限、切換時間以及PID等參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，監(jiān)視當(dāng)前的工作狀態(tài)、頻率以及系統(tǒng)的出口壓力情況，采用壓力傳感器檢測系統(tǒng)的出口壓力。

    　1.頻率控制  LM PLC采集壓力傳感器檢測到的系統(tǒng)出口壓力信號，并將系統(tǒng)出口壓力的采集值與設(shè)定值進(jìn)行比較，在程序中進(jìn)行PID調(diào)節(jié)運(yùn)算，通過模擬量輸出模塊輸出標(biāo)準(zhǔn)的4~20mA模擬量信號給變頻器，從而實現(xiàn)變頻器的頻率調(diào)節(jié)控制。

    　2.水泵投切控制  通過觸摸屏可以設(shè)定高頻頻率和低頻頻率，變頻器具有模擬量輸出功能，可以把頻率轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的4~20mA信號傳遞給LM PLC系統(tǒng)，程序中進(jìn)行變頻器運(yùn)行頻率的比較判斷，產(chǎn)生頻率高低報警信號。若頻率高于高頻設(shè)定頻率持續(xù)設(shè)定時間則產(chǎn)生一個高頻報警信號，LM PLC判斷當(dāng)前泵的工作臺數(shù)，若不是全部水泵投入工作，就增加一臺水泵工作；若頻率低于低頻設(shè)定頻率持續(xù)設(shè)定時間則產(chǎn)生一個低頻報警信號，就停止一臺水泵的工作。

   　 3.水泵工作時間平衡控制   水泵的投切采取先啟先停、后啟后停、先停先啟、后停后啟的控制原則，從而增加水泵的使用壽命。 

    　系統(tǒng)特點(diǎn)

  　  采用LM PLC的變頻供水系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：

         

   　 采用PLC實現(xiàn)多臺水泵的投入和切換，可靠性好，靈活性大，抗干擾能力強(qiáng)。另外，通過PLC和變頻器還可以實現(xiàn)對系統(tǒng)過熱和過流、電源欠壓和過壓、短路、瞬間斷電、過載等的保護(hù)功能，對啟動和運(yùn)行中出現(xiàn)的各種故障均能給出相應(yīng)的狀態(tài)指示和報警信號。

    　系統(tǒng)有自動和手動兩種工作方式，便于調(diào)試和檢修，并可在出現(xiàn)故障時切換到手動控制方式，保證連續(xù)供水。

    　變頻器容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于系統(tǒng)容量，從而大大降低了電控系統(tǒng)的造價。采用變頻調(diào)速方式調(diào)節(jié)水壓，可較好地節(jié)省能源。

    　實踐表明，以HOLLiAS LM PLC為核心的變頻供水系統(tǒng)，成本低、工作性能穩(wěn)定、節(jié)能效果顯著，較之以前的供水系統(tǒng)在工作效率上大大提高。