2 系統介紹
全自動變頻調壓PLC控制系統主要由一套可編程控制器PLC和一臺變頻器組成。PLC對管道壓力進行實時采樣，并與壓力設定值進行比較，根據壓力偏差值由PID閉環控制算法得出一調節參量，控制變頻器輸出頻率從而控制水泵電機轉速，以及根據壓力差值的大小等條件自動選定工作機泵的類型和數量，使管網壓力與設定壓力一致。
根據工藝要求，為達到既降低電耗，又避免頻繁啟停機泵，選擇110kW的機泵與變頻器組成調速泵，其余機泵作為定速泵。在一臺變頻器下的兩臺110kW的機泵加裝電氣互鎖控制，防止兩水泵同時運轉。
系統兼有手動和自動操作功能，可根據不同的需要，選擇不同的工作方式。手動時，頻率輸出由變頻器的操作器設置，自動時，頻率輸出由PLC根據管道壓力自動調節。

3 系統特點
(1)自動控制水泵轉速
實時讀入管網壓力值，與設定值比較，由PID控制算法得出一調節參量，控制變頻器輸出頻率，從而控制調速泵的轉速，實現恒壓供水。
(2)自動運行泵的類型和臺數
當用水量較少時，調速泵調頻變速工作，保持干管水壓恒定。當用水量超過調速泵的工頻流量，水壓降低時，變頻器先把頻率降低到70％，控制調速泵運轉，同時PLC增開定速泵，泵的類型和數量可以根據當前的壓力差和用水量的歷史曲線決定，增開定速泵后，調速泵的運行頻率則根據壓力差進行調整，使干管壓力接近設定值。如當用水量減少時，變頻器降低調速泵的運行頻率，當頻率降低到40%時，相應地關閉定速泵，然后調整調速泵的頻率，使干管壓力接近設定值；停泵時，根據當前的壓力差和用水量的歷史曲線決定所停的泵的類型和數量。當水壓達不到要求，系統在開停泵時都應采取延時處理，避免出現在短時間內頻繁切換機泵的情況。
(3)最大限度利用原有設備，減低投資成本。

4 變頻調壓的節能原理
為適應用戶用水量的變化，調節出水流量，現通常采用兩種方法來完成流量的連續調節。一種是利用控制閥或節流閥進行節流，以改變出水流量；另一種是泵的調速控制，調節泵的轉速來改變出水流量。圖l為水泵調速時的全揚程特性(H―Q)曲線。

用閥門控制時，當流量要求從Q0減小到Q1，必須降低閥門開度。這時閥門的磨擦阻力變大，阻力曲線從R移到R’，揚程則從H0上升到Hl，運行工況點從A點移到B點。
用調速控制時，當流量要求從Q0減小到Q1，由于阻力曲線R不變，泵的特性取決于轉速。如果把速度從N100降到N80，運行工況點則從A點移到C點，揚程從H0下降到H2。
根據離心泵特性曲線公式：
P=QHr／102η (1)
式中：P――水泵使用工況軸功率(kW)；Q――使用工況點的水壓或流量(m3／s)；H――使用工況點的揚程(m)；r――輸出介質單位體積重量(kg/m3)；η――使用工況點的泵效率(％)可得出運行在B點泵的軸功率和C點泵的軸功率分別為：

由(4)式看出，用閥門控制流量時，有△P功率被損耗浪費掉了，且隨著閥門不斷關小，這個損耗還要增加。而用轉速控制流量時，根據流量Q、揚程H、功率P和轉速N之間的關系，有：