一、引言

　　随着电力技术的发展，变频调速技术的日臻完善，以变频调速原理为核心的智能供水控制系统取代了以往高位水箱和压力罐等供水设备，起动平稳，起动电流可限制在额定电流以内，从而避免了起动时对电网的冲击;由于泵的平均转速降低了，从而可延长泵和阀门等设备的使用寿命;可以消除起动和停机时的水锤效应。其稳定安全的运行性能、简单方便的操作方式、以及齐全周到的功能，将使供水实现节水、节电、节省人力，最终达到高效率的运行目的。恒压供水调速系统实现水泵电动机无级调速，依据用水量的变化（实际上为供水管网的压力变化）自动调节系统的运行参数，在用水量发生变化时保持水压恒定以满足用水要求，是当今先进、合理的节能型供水系统。北京富莱时代科技有限公司，作为恒压供水控制器的专业制造商，为市场和客户考虑，相继开发出DB-2000、DB-2100系列恒压供水控制器，在恒压供水系统中得到广泛应用。

　　本文以北京富莱时代科技有限公司生产的DB-2000、DB-2100系列恒压供水控制器型为例，介绍一下我们在水网改造上的一些经验。

二、DB-2100系列恒压供水控制器的应用方式：

　　通常在同一路供水系统中，设置多台常用泵，供水量大时多台泵全开，供水量小时开一台或两台。

　　在采用变频调速进行恒压供水时，就用两种方式：

　　第一是每台水泵都配用一台变频器;

　　其二是所有水泵只配用一台变频器和一个恒压供水控制器实现。

　　显然第一种方法成本太高;第二种方法成本很低。北京那个富莱时代科技有限公司开发的DB-2000、DB-2100系列恒压供水控制器就可轻松实现一台变频器控制任意数马达的功能。下面讲到的原理都是一台变频器拖动多马达的系统。

　　系统构成：采用变频器与DB-2100型恒压供水控制器构成控制系统，进行优化控制泵组的调速运行，并自动调整泵组的运行台数，完成供水压力的闭环控制，在管网流量变化变化时达到稳定供水压力和节约电能的目的。

三、 工作原理描述

　　当变频器与DB-2100型控制器构成的恒压供水系统被投入自动运行时，1#泵电机接触器首先被控制导通，变频器输出频率上升，同时管网压力信号逐渐增加，出水管网的压力信号与控制器管网压力设定信号负反馈闭环，当电机频率上升到最高频率，而管网压力达不到设定要求时，变频器立即控制工频接通1#泵，使1#泵全速投入运行，同时变频器经过时间延迟，对2#泵进行变频控制，3#、4#、5#泵重复此过程。当管网压力与控制器设定压力基本平衡时，变频器控制当前变频电机维持在一定的频率。当水需求量减少，管网压力逐渐升高，内部PI控制器输出频率降低，当变频器输出频率低至管网下限频率时（工厂默认为20HZ），而管网在设定时间内还高于设定压力，变频器切断最先起动的工频控制泵（遵循“先起先停”的原则），转而控制下一个原工频控制泵，变频器在水泵控制转换过程中，逐渐轮换使用水泵，使每个水泵的利用率均等，增加系统可靠性。

四、DB-2100系列恒压供水控制器的使用

　　4.1初步参数设定

　　（1）确定泵属性组参数（C-18～C-23）。

　　（2）如果需要运行时间图，可以填写运行时间图组（C-29～C-46），首先调校时钟（C-29），然后确定运行图段数（C-30）并填写起始时间及相应状态。出厂设置为8段区分高低峰用水（用第一、二压力区分）及夜间关机（如有附属小泵，则此时仅小泵运行）的时间图。起始时间应从小到大依次排列，例如：仅有2段的运行时间图，如果0：00～5：30间关机，则C-31=0.00、C-32=0、C-33=5.30;如果23：59～5：30间关机，则C-31=5.30、C-33=23.59，C-34=0。

　　（3）确定变频器属性组参数（C-14～C-17）。

　　（4）确定休眠参数（C-24～C-28）、定时换泵参数（C-47～C-49）、消防参数（C-58～-63）等。

　　4.2手动状态下的参数修正

　　（1）修正远传压力表参数（C-12～C-13），当压力表指示为零时，调整Pb，使反馈压力显示为零;增加水压（达到满量程的1/3以上），调整Pg，使反馈压力显示于实际相符。

　　（2）修正水泵工作下限频率（C-05），此频率为单台水泵不出水的临界频率。

　　4.3自动状态下的参数修正

　　（1）变频器加减速时间（C-15）参数直接影响控制器性能，如果自动运行状态中，如果变频器实际频率变化滞后于控制器给定频率，应调整参数C-15以保证同步。

　　（2）如果水泵切换条件为用户自设定（即C-06=1），在保证系统不振荡的条件下，适当减小上、下限频率持续时间

　　4.4带多台泵时的情况

　　当配置为标准直接起停型时，可构成1个变量泵+5个定量主泵、或1个变量泵+4个定量主泵+1个附属小泵的生活用水控制系统。

　　当配置为标准循环软起停型时，可构成5个变量主泵、或4个变量泵+1个附属小泵的生活用水控制系统。

　　当配置为消防型时，可构成4泵循环软启动或直接启动的消防专用或消防生活共用控制系统。各个泵（C-19～C-23）都可作为主泵使用，C-23（即5#泵）可作附属小泵使用。

　　4.5消防功能补充说明

　　稳压泵组（或生活泵组）和消防泵组的工作方式、消防泵的巡检方式通过应用宏选择（C-18），在选为消防功能时是B5，D5输出点不能连接主泵，因此主泵最多为4个。

　　激发消防状态有2种方式，通过FIRE端子激发或选择失压时软件消防功能（C-62=1，当所有稳压泵都运行到最大工况后，压力仍然达不到设定压力，经过加泵延时后进入消防状态。此功能通常仅用于消防专用系统中）。进入消防状态后，在自动方式下Fire指示灯点亮，对于通过FIRE端子触发或选择软件激发进入消防状态的，退出消防状态只能通过重新上电;对于通过FIRE端子电平方式进入消防状态的，FIRE端子电平无效时，自动退出消防状态。

　　对于采用主泵稳压的消防类型（消防B、C型），B5可以选择为附属小泵。非消防状态时稳压泵可定时换泵，并可选择休眠，在休眠时B5附属小泵可选择工作于工频或变频。这些消防类型可以很好满足生活消防共用系统。

　　对于采用小泵稳压的消防类型（消防A、E型），B5稳压小泵可选择工作于工频或变频。这些消防类型仅用于消防专用系统。

五、应用DB2100恒压控制器系统与PLC恒压控制器系统的比较

　　DB-2100供水控制器、PLC都类属工控产品，在设计初就考虑到各种复杂的工矿使用环境，所以在关键器件上选用的都是国际知名名牌器件，所以在使用稳定型方面、可靠性方面两者处于在一个水平线上。

　　在使用由变频器和DB-2100供水控制器组成的恒压供水控制系统，由于内置了PID功能，使用简单、方便，操作人员可以在很短的时间内对系统调试完毕。而变频器-PLC组合需要编程人员根据自己的经验进行编写，可靠性和稳定性还有待时间的验证。

　　由于DB-2100供水控制器为标准产品，如有问题可直接替换，而PLC出现问题则需要另行购买PLC并需要专业的编程人员编程，这在水网改造以及后期维护中是很麻烦的。故在使用成本、后期维护上，变频器加DB-2100组合更胜一筹。

六、供水应用中的其他注意事项

　　（1）变频泵至工频控制时可直接切换，以免管网压力形成波动，工频泵变频控制的切换时间必须适当设置，延长太短，水泵对变频器形成冲击电压和冲击电流，容易使变频器出现故障，延时过长使管网压力不稳定，从而易出现频繁切换动作。

　　（2）当供水基板与主控制基板距离较远时（20m以上），需提供附加电源以确保信号正确传输。

　　（3）当供水系统不需要处理消防等紧急状态下的供水问题时，可简化PLC控制功能。甚至只通过单变频器实现简易恒压供水。

　　（4）适当使用变频器独特的负载检测和切断自停机功能，方便远程水泵的控制。

　　（5）在进行变频器控制信号接线时，请把其同动力线分离，也不要配置在同一配线管内，否则有可能产生误动作。

　　（6）压力设定信号线与压力反馈信号线必须采用屏蔽线。

　　（7）电机侧的工频旁路与变频器输出之间应使用带有机械连锁装置的交流接触器，并在电气控制回路上进行逻辑互锁，以防止工频电源与变频器输出之间引起短路而损坏变频器及相关设备。

　　（8）电机所连接的工频电源的相序应与变频器输出的相序一致，为防止电机反转事故，请确认相序。