变频器在恒压供水控制系统中的应用
文章主要集中对变频器在恒压供水中的应用做相应的介绍，同时结合恒压供水系统的组成，变频器在其中的穿插运用进行讲解。还对变频器在恒压供水系统中的运用原理进行分析和解释，让大家更加清楚的认识该系统的运作方式，还有就是针对该变频系统容易出现的各种故障进行简要的分析介绍，希望对以后从事这方面的工作者一定的经验传授，遇到问题后能更加顺利的解决。
标签：变频器；恒压供水系统；应用
引言
在人们的生活供水中，大多数用水集中在晚上，由于用水量的剧增，相应的管网的压力也急剧的上升。如果仍旧使用传统的供水方式进行供水就会使得供水系统的效率大打折扣，根本不能满足人们的用水需求。使用变频器后，可以对供水系统进行闭环控制，能够保证管网的压力保持稳定，而且还能实现变频器对内部的智能控制功能，将设备的运用最大化，使整个供水系统运作更加流畅稳定。
1 系统的基本组成
1.1 系统的主控环节
经过主控PLC或者是主控人机设定的信号是整个系统的核心控制部分，它可以实现对整个系统运作信号的综合控制，特别是在遇到故障时的处理操作，能够及时的进行系统的维护。[1]
1.2 变频器内部的控制环节
变频器内部的PID功能模块就是变频器的内部控制部分。它的主要作用是保证现场工程师设置工作和调试工作的便捷，同时还能在硬件PID板的控制上节省相当大的成本，相比以前的控制方法来说又省去了硬件维护方面的需求，节省控制成本预算。相应的控制环节所需要的PID模块的具体PID特性可以根据相应的参数进行选择，保证控制的可行性。
1.3 供水附件
所谓的供水附件就是变频器外部的一个控制部分，它可以作为一个单独的控制系统来对待。在连接上只需要用一根外接的电话线将其与主控制板相连就可以进行远程控制。一般的连接是采用485通讯底层接口进行连接，不需要另外准备外接电源，这样的一个的控制系统可以完成对多达5个以上的继电器进行控制。它也有它自身的优点，接口相对简单，但是控制更加灵活方便。
1.4 电机控制环节
电机控制环节就是在遇到管网压力变化极大时，需要调用供水附件基板中间的继电器来进行各电机间的交流，这样的环节就是电机控制环节。相应的各个水泵的运作状态受到基板输出端的状态控制。
1.5 执行环节与信号反馈环节
整个系统的执行环节就是各个水泵。而相应的信息反馈部分就是整个管网的压力信号反馈，基本上在系统中，我们的压力控制部分是一个大惯性环节，对其要求没有太高，根本不需要动用微分环节进行信息反馈，只用到我们预设的PID控制闭环，这样就可以实现信号的反馈。
2 工作原理
对于变频器恒压供水系统的控制原理，主要是其中的压力变送器和PID仪表在起作用。首先，通过对整个管网的压力变化情况进行检测后，压力值通过压力变送仪器将压力值反馈给PID仪表，然后由其求出其中的差值，最后经过人工神经元控制算法进行运算的调节，这样的目的主要是对变频器的输出频率和输出电压进行调整，从而使得变频泵的转速合理，这样就达到了通过实现对多台变频泵和工频泵的开启进行控制来实现恒压变频供水的目的。一般的我们所熟知的变频器的频率超限信号在可以识别的情况下是在实际操作中，为了防止水锤现象产生，泵的启停将与出口阀门相连。相应的在工作中各个部分的功能具体如下：主要部分变频器的存在是为了给电机提供一定的可变频率的电源，同时满足电机进行五级调速，这样就保证了管网水压的连续性变化。其中传感器就是对管网水压进行检测，并同时将压力设定单元设定为满足用户需求的水压值。其中压力的设定信号和反馈信号主要是利用控制器内部的PID控制程序对信号进行计算，然后输出给变频器一个对转速进行调整的转速控制信号。还有就是变频调速器，它主要是对水泵的转速进行调节从而控制水的流量。PLC是用于逻辑切换的装置。当然，在整个系统中还必须配备外围电路加以辅助，这样才能在自动控制系统出现故障时通过人工方式进行维护和控制，保证整个系统运作的连续可靠性。[2]
3 变频系统的主要故障及其特征
对于我们认识的变频器主要是由半导体电子元件、电力电子元件以及电气元件所构成的，相应的它的构造也是相当复杂的，在结构上一般多采用单元化或者是模块化的构造形式。整个变频系统自身具有一定的诊断能力，能够对出现的各种故障信息进行储存，这样就便于后面维修时进行查阅分析。同时变频装置中的故障检测电路不仅可以检测出各种故障，更能够对故障进行记忆和类型诊断，一旦是严重的故障还能实现电源的切断操作，保证整个电路的安全。一般的，在变频器正常投入使用后，可能在很长一段时间内出现故障的情况很少，如果出现问题可能是内在的某个零件突然坏死，也可能是外部的水或者是金属屑掉进变频器内部造成的故障。像这样的突然出现的故障我们一般称之为偶发故障。一般在设计阶段针对各个零件都有各自的一套保养方式，在使用中积极做好相关的保养工
作，并且保证各部分的工作量在额定范围内，就可以避免故障的产生。在使用寿命方面的故障可能就相对较多，毕竟随着机器的使用年龄增加，问题的出现率也会增加。所以为了减少这方面的故障，对机器进行保养以及对个别部分进行定期的更换和修理是很有必要的。只有这样才能使零件都保持好的运作状态，在使用中才不会出现各种问题。从一些以往的维修经验上来看，在整个系统中，大功率器件、驱动部分或者是电源部分出现问题的几率较大，所以这些部分的保养更是要加强。同时，在维修中，要保证在成本最低的情况下实现最优的维修计划，首先要从故障分析入手，找出根本原因，然后对涉及到的部分进行分析，对于要替换和维修的部分分开进行处理，这样可以把隐藏的问题也一并解决，省去大部分的维修成本。
4 结束语
從上面的分析可以看出，变频器在我们的生活用水中的作用还是相当重要的，尤其在保证整个恒压供水系统的稳定性上，充当着控制与调节的关键角色，如果没有这样一个设备的介入，那我们的供水系统可能根本无法稳定的实现水的供应，尤其在如今这样一个人口密集的大城市供水系统中，它的作用更是不可忽视，所以我们更要在了解它工作原理的基础上实现对它的维护，保障我们供水系统的顺畅。
参考文献
[1]陈伯时.电力拖动自动控制系统[M].北京机械工业出版社，2011（2）.
[2]贺玲芳.基于PLC控制的全自动变频恒压供水系统[M].西安科技学院学报，2010（11）.
