無負壓變頻供水系統(tǒng)的 PLC 智能控制

1. 壓力閉環(huán) PID 控制：

• 這是系統(tǒng)最核心的控制環(huán)

  。PLC 持續(xù)比較出水總管實際壓力與用戶設定的目標壓力。

• 根據(jù)偏差值（P - Proportional）

  、偏差累積（I - Integral）

  、偏差變化率（D - Derivative），PLC 運用 PID 算法計算出當前所需的水泵總輸出能力

  。

• 該計算結果轉換為對應的頻率指令發(fā)送給變頻器

  ，驅動水泵調整轉速，最終將出水壓力穩(wěn)定在設定值附近

  ，實現(xiàn)恒壓供水

  。

2. 無負壓保護控制（市政管網(wǎng)保護）：

• 迅速降低正在運行的變頻泵的頻率，減小抽水量

  。

• 若頻率降至最低仍無法維持管網(wǎng)壓力在安全值以上

  ，則優(yōu)先停止變頻泵。

• 在極端情況下

  ，系統(tǒng)可自動切換到由穩(wěn)流補償器（水箱）供水的模式（若配置）

  ，完全切斷從市政管網(wǎng)的直接抽吸，待市政壓力恢復后再平滑切換回來

  。

• PLC 實時監(jiān)測市政管網(wǎng)進水壓力

  。

• 當檢測到該壓力低于設定的最低保護壓力值時（表明繼續(xù)抽水可能產(chǎn)生負壓），PLC 會立即采取保護動作：

3. 多泵智能調度與輪換：

• 當單泵運行頻率達到上限仍無法滿足壓力要求時

  ，自動啟動下一臺泵

  ，并平滑投入運行

  。

• 當用水量減少，運行泵頻率降至下限時

  ，自動停止一臺泵

  。

• 實現(xiàn)水泵運行時間均衡，自動輪換主/備泵或運行泵

  ，延長設備整體壽命

  。

• 支持變頻泵 + 工頻泵的搭配，變頻泵用于精細調節(jié)

  ，工頻泵在高峰用水時投入

  。

• 對于多泵系統(tǒng)（常見配置：1 用 1 備、2 用 1 備

  、3 用 1 備等）
  ，PLC 根據(jù)用水量需求（反映在 PID 輸出值或頻率上）自動決策：

4. 休眠與喚醒控制：

• 在夜間等用水量極低時段，當變頻泵頻率降至極低（如接近 0Hz）且能維持壓力時

  ，PLC 可控制該泵休眠（停機）
  ，進一步節(jié)能。

• 當系統(tǒng)壓力因微小泄漏等原因下降到設定的喚醒壓力值時

  ，PLC 自動喚醒水泵重新投入運行
  。

5. 全面的故障診斷與保護：

• PLC 持續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)，對過壓

  、欠壓

  、缺水、變頻器故障

  、水泵過載

  、傳感器失效等進行實時檢測。

• 一旦檢測到故障

  ，立即發(fā)出聲光報警（在觸摸屏或上位機顯示詳細故障信息）

  ，并根據(jù)預設程序采取安全措施（如停止相關水泵、切換到備用泵等）

  。

四

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