变频恒压供水控制系统通过测到的管网压力，经变频器的内置PID调节器运算后，调节输出频率，实现管网的恒压供水。变频器的频率超限信号（一般可作为管网压力极限信号）可适时通知PLC进行变频泵逻辑切换。为防止水锤现象的产生，泵的启停将联动其出口阀门。

系统工作原理间图如下所示。假设整个系统由四台水泵，一台变频器，一台PLC和一个压力变送器及若干辅助部件构成。各部分功能如下：安装于供水管道上的压力变送器将管网压力转换成1—5伏的电信号；变频调速器用于调节水泵转速以调节流量；PLC用于逻辑切换。

无塔供水原理图

无塔供水优点是，不需建造水塔，投资小、占地少，采用水气自动调节、自动运转、节能与自来水自动并网，停电后仍可供水，调试后数年不需看管。比建造水塔节约投资70%，比建在高位水箱节约投资60%，大大节约土建投资，广泛用于企事业单位、住宅区及农村的生产、生活、办公用水。供水户在20－2000户。日供水量在20－50000m3，供水高度达150米，即50层楼房。

优点

1、 节电

优化的节能控制软件，使水泵实现最大限度地节能运行；

2、 节水

根据实际用水情况设定管网压力，自动控制水泵出水量，减少了水的跑、漏现象；

3、 运行可靠

由变频器实现泵的软起动，使水泵实现由工频到变频的无冲击切换，防止管网冲击、避免管网压力超限，管道破裂。

4、 联网功能

采用全中文工控组态软件，实时监控各个站点，如电机的电压、电流、工作频率、管网压力及流量等。并且能够累积每个站点的用电量，累积每台泵的出水量，同时提供各种形式的打印报表，以便分析统计。

5、 控制灵活

分段供水，定时供水，手动选择工作方式。

6、自我保护功能完善

如某台泵出现故障，主动向上位机发出报警信息，同时启动备用泵，以维持供水平衡。万一自控系统出现故障，用户可以直接操作手动系统，以保护供水。

特点

1、经济效益显著：使用该设备，可不建造水塔、不设楼顶水箱，既减少工程的施工周期，又解决了工程造价费用高的缺点，还克服了气压波动大，水泵启动频繁等不足之处。
　　2、设计严谨：该设备采用水泵变频恒压控制，无论系统用水量怎样变化，均能使管道出口压力保持恒定。
　　3、运行可靠：该设备采用变频调速器和国内优质水泵，具有完善的保护功能和自动、手动转换功能，使运行非常可靠。 并且性能良好、控制方式灵活、抗干扰能力强。
　　4、高效节能：该设备能根据用户用水量的变化来调节水泵转速，使水泵始终工作在高效区，节电效果明显，比恒速水泵可节电35%。
　　5、操作简单：该设备采用全自动控制，PID调节，键盘操作，人机界面（文本、数字）显示。操作人员只需转换电控柜开关，就可以实现用户所需工况，实现全自动无人值守。
　　6、保护功能齐全：具有完美的过载、短路、过压、欠压、缺相、过流、短路、水源缺水等自动保护功能。在异常情况下能进行信号报警、自检、故障判断等。

7、占地少安装方便：整套设备只有一组供水控制柜和水泵机组，安装非常简单方便。
　　8、延长水泵及电机的使用寿命：对多台泵组均能可靠的实现软启动，使电网和管网免冲击，并且轮流运转，大大延长了水泵及电机的使用寿命。

一、无塔供水器其实就是与气泵原理一样。并与水泵，电接点压力表或者压力开关相结合的机电一体化供水装置。

无塔供水器采用气压式供水，利用密封罐，使局部增压达到供水的目的。具体工作顺序是由水泵将水通过止回阀压入罐体使罐体内气体受压缩，压力逐渐增大。当压力达到指定限时电接点压力表或者压力开关通过控制柜使水泵自动停止。设备中的水压高于外界压力，自动送至供水管网。当罐体内压力下降，水位下降到指定的限位时，电接点压力表或者压力开关通过控制柜使水泵重新启动，如此反复，使设备不停供水，当罐体能气体下降时，水泵启动。

1. 供水系统选用原则

（1）蓄水池容量应大于每小时最大供水量。

（2）水泵扬程应大于实际供水高度。

（3）水泵流量总和应大于实际最大供水量。

（4）变频控制柜选型：

用户可根据供水量和供水高度确定水泵型号及台数，然后对控制柜进行选型。

根据工艺要求，供水设备推广中心建议配用ABB ACS510系列变频器。ACS 510系列变频器，它是ABB公司采用直接转矩控制（DTC）技术，结合诸多先进的生产制造工艺推出的高性能变频器。它具有无负压供水设备很宽的功率范围，优良的速度控制和转矩控制特性,完整的保护功能以及灵活的编程能力，较高的可靠性和较小的体积。

主要技术数据：

功率范围：2.2-3000kW

电源电压：380/400/415/440/460/480/500VAC 3相±10%；

电源频率：48-63Hz

控制连接：2个可编程的模拟输入（AI）；1个可编程的模拟输出（AO）；5个可编程的数字输入（DI）；2个可编程的数字输出（DO）。

连续负载能力：150% In，每10分钟允许1分钟

串行通讯能力：标准的RS—485接口可使变频器方便地与计算机连接。

保护特性：过流保护、I2t、过压保护、欠压保护、过热保护、短路保护、接地保护、欠压缓冲、电机欠/过载保护、堵转保护、串行通讯故障保护、AI信号丢失保护等。

外型结构紧凑，安装方便。产品经过多种电气安全规范认证，符合GE、UL及质量认证体系ISO9001和ISO4001等。

变频器独特的直接转矩控制（DTC）功能是目前最佳的电机控制方式，它可以对所有交流电机的核心变量进行直接控制，无需速度反馈就可以实现电机速度和转矩的精确控制。

ACS600变频器内置PID、PFC、预磁通等八种应用宏，只需选择需要的应用宏，相应的所有参数都自动设置，输入输出端子也将自动配置，这些预设的应用宏配置大大节约了调试时间，减少出错。

可编程控制器选择 供水设备推广中心建议采用西门子S7-200型。SIMATIC S7-200 可编程序控制器是模块化中小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用；大范围的各种功能模块可以非常好的满足和适应自动控制任务，各种单独的模块之泛组合以用于扩展；简单实用的分散式结构和多界面网络能力，使得应用十分灵活；方便用户和简易的无风扇设计；当控制任务增加时，可以自由扩展；大范围的集成功能使得它的功能非常强劲。

多种的性能递增的CPU和丰富的且带有许多方便功能的I/O扩展模块，使用户可以完全根据实际应用选择合适的模块。当任务规模扩大，可随时使用附加模块对PLC进行扩展。

提醒广大用户注意事项：
　　（1）、供水设备的使用压力不得超过最高工作压力；
　　（2）、当气温低于零摄氏度时，应做好防冻工作，以免冻坏管道。
　　（3）、调节压力表或排除电器故障时，必须切断电源。
　　（4）、水泵必须接地良好，并需加装漏电保护开关，避免发生触电事故。
　　（5）、根据水质情况定期打开排污阀进行排污，排污时应将电源断开。将水全部放完后，关闭进出水阀及排污阀后，方可闭合电源。
　　（6）、当水泵启动次数明显增多时，应及时检查罐体、管道、闸阀是否漏气，止回阀是否失灵；如有问题应暂时关闭启动系统，将水从罐体排污阀中排出，排完后将所有进出水阀门关闭，然后在开始启动。

1. 该无塔供水设备系统既可用于生产、生活用水，亦可用于热水供应，恒压喷淋等系统。

a. 可广泛用于工业企业、生活、生产供水系统及企业自备并改造工程，自来水厂、生活小区及消防供水系统。

b. 可用于各种场合的恒压、变压、冷却水和循环供水系统。

c. 可用于污水泵站、污水处理及污水提升系统。

d. 可用于农业排灌、园林喷淋、水景和音乐喷泉系统。

e. 可用于宾馆、大型公共建筑供水及消防系统。