李鹏
湖南华博信息技术有限公司 410000
摘要：改革开放以来，我国的经济在快速发展，人们的生活水平也在不断提高。当前自来水厂变频供水是当前生产流程过程中的一个十分重要的环节，这一个过程与城市的居民用水情况息息相关。对此，我们需要就水厂变频供水自动控制系统进行进一步地分析，探究这一系统对于自来水厂建设的意义。在能源紧张的今天，也可以将变频技术来应用于各领域的建设过程中，使得变频供水系统有着突破性的发展。对此，我们就需要对这一系统进行进一步的探讨，以此提高变频供水自动控制系统的经济效益。本文主要论述变频器的概念，分析在水厂变频器用在污水系统中的目的，提出了具体的应用技术。
关键词：自来水厂；变频供水自动控制系统；应用
当前，我国的自来水厂实现了自动化。但是，相对来说应用水平不是很好，虽然有很多设备一定要领先于其他行业，但是并没有充分的发挥这些设备的功能。而且PLC自动控制系统也是自来水厂中一个十分重要的系统，这一系统也没有在生产的过程中发挥重要作用。与此同时，PLC自动系统主要是在各种生产以及对水处理的过程中进行实时的监控，这也是一种自动化的控制系统，可以真正的做到现场无人值守控制中心的程度，以此不断降低水处理的成本。
一、变频器
（一）变频器的概念
变频器是电力设备控制装置，它主要是在设备运行的过程中对电源电压进行调整，使电流频率得到改变，这样可以更好地让电气设备运行起来。然而，在当前科学技术飞速发展背景之下，变频技术需要与电子技术结合起来。然而，在传统变频器使用的过程中，涵盖了发电机、电动机等各种设备，它们不能开展独立的作业。但是，伴随科学技术的发展以及半导体电子设备的出现，当前变频器在使用的过程中可以完全脱离各种电器设备，进行单独使用[1]。也就表明，很多变频器已经被广泛应用于家用的电器设备以及工业设备中。
（二）变频器的应用特点
当前，我国变频器在应用的过程中所运用的范围比较广泛，其对于电子设备以及工业设备的使用比较重要，可以发挥节能节电的作用。然而，很多供水行业会使用变频器来防止供水故障的出现，以此保证变频器能够节能、稳定、安全地运行。变频器在使用的过程中可以降低对电能的损耗率，而且可以让浪费的电能被储存下来，这样在节约电能的同时能够不断提高电能的利用效率。由于其在运行的过程中也具有调整电源电压的作用，可以改变电流的频率，因此在实际应用的过程中，也可以不断提高水厂工厂供水效率[2]。结合用水季节的不同来调整电流频率，以此实现平衡管网供水水压的目的。此外，在实际变频器使用的过程中，也可以有效降低在供水系统中各个设备的损耗率，防止在机械运作期间出现噪音，这样可以满足水厂生产工艺的要求，同时改善生产车间的劳动环境。
（三）变频调速技术和变频器
就变频调速这一技术来说，它是我国工业发展过程中一项极其关键的技术。这一技术相对来说具有较好的应用价值，尤其是在该技术应用于电动机时可以更好地体现这一技术的优势[3]。随着当前变频调速装置的飞速发展，各个行业在设备的应用过程中都会使用这一技术来展其节能价值。这一技术的应用原理主要是电动机的转速，改变电动机转速来达到节能的目的。对于具体的控制机制来说，很多电动机的频率以及转速变化还会对绕子对数有着直接的影响。转速和频率呈正比关系，转速与绕子对数有着明显的反比关系。对此，为了控制绕字对数就需要将其保持不变，利用调节频率的方式来让电动机的转速得到改变，以此更好地去控制频率，这也是当前变频器在使用过程中最为主要的工作机制，能够对直流电动机起到明显的效果[4]。与此同时，交流电动机也可以使用这一技术更好地去控制，利用这种变频控制的方式也可以更好地促进电动机调节频率目标的实现，提升节能效果。然而，对于当前水泵中使用的变频器来看，这一技术已经在上世纪60年代就出现，各种变频器的类型也在不断发展。例如，最为原始的就是电压源型变频器。接着，又出现了电流源型变频器以及脉宽调制型变频器，这些变频器都能够在各行各业中得到广泛的应用，让变频器更好地应用于水泵供水系统建设过程中，发挥积极优势。
二、自来水厂的变频器应用在恒压供水系统的目的
自来水厂很多采用的是水塔或高位水塔进行供水，但是传统的的方式所储存的量有些浅，且水塔较高。对此，在自来水厂发展的过程中，可以使用变频器来实现恒压供水的目的，建立恒压供水系统是一项十分重要的工作，也是自来水厂建设的重点。对此，为了能够实现恒压供水，就可以将变频器应用于其中，发挥现实意义。由于变频器可以自动控制水泵电机组，达到合理控制自来水厂水压的目的。与此同时，自动的变频器也可以节省传统租用水塔的费用，有效节约大量成本。而且恒压供水系统的安全性能比较高，电流比较小，在运行的过程中可以极大程度上减少在水厂运行过程中所出现的风险，因此更好地去控制自来水厂的恒压水供水系统[5]。我们所了解到的自来水厂的水压并不是很稳定，因此就需要进行不断的调节，利用变频器建设的恒压供水系统可以确保出水口的压力不变，这样可以更好地让自来水厂的工作流程变得方便。恒压供水系统也可以对水泵电机进行速度的调节，在运行过程中去检测出水口的压力，满足用水要求的同时，使得热水供应系统变得更为完善，并应用于大多数的自来水厂建设过程中。
三、变频器恒压供水系统的供水方式
在自来水厂日常运行的过程中，恒压供水系统能够表现出较好的工作性能。在整个电力系统运行的过程中，继电保护具有一定的数值。
如果超过这个数值，就需要开启自适应系统，实现短路保护的目的，这种保护主要是对于大电流的瞬时动作。然而，另一种保护就是为了能够应付元件过热而出现的电力系统失灵问题。然而，对于其他电流引起的问题就需要结合以自适应技术来灵活地应对，这也是自适应技术的优势。若是电源发生故障问题，那么就可以启动一级保护系统来阻断电流、切断电源，更好地确保质量保护系统的运行万无一失[6]。
（一）切削叶轮
当变频供水自动控制系统转速一定时，那么叶轮直径就会影响到泵的流量以及压头。对此，就需要进行变径调节。利削叶轮来转变水泵的性能，这一方式简便易行，能够在一定程度上解决规格、水泵类型有限性以及供水对象请求多样性等问题，以此不断扩大水泵的应用范畴。此外，切削叶轮属于不可逆的过程。对此，用户在实际使用的过程中需要进行慎重考虑，衡量其合理性之后再进行具体的操作。
（二）水泵串联和并联
水泵在串联运行的过程中需要确保后一台泵能够承受升压。在启动之前，每台泵的出口阀都需要封闭起来，接着按次序来开启阀门和泵，实现向外供水的目的。在使用的过程中，让水泵并联起来，主要是指两台或两台以上的泵经过同一个压力管路来输送流体。通常情况下，水泵并联起来的扬程和流量都要比单泵工作大。那么其中就会存在管阻因素，达不到单泵的两倍。若是在使用的过程中，只是以增加流量的方式作为目标，那么无论是应用串联、并联的方式，都需要取决于管路特征，曲线越平坦，那么流量就会越发接近于单泵运行的二倍，比串联时的流量要更大一点，更好地进行后续运作[7]。
四、自来水厂变频供水自动控制系统应用
（一）硬件系统
在自来水厂变频供水自动系统运行控制系统运行的过程中硬件系统十分关键，这一系统主要是由控制电路以及主电路这两个部分组成。一级泵站在运行的过程中，电路框图是变频器在运行过程中的核心部分。在运行过程中，还需要对电器元件进行合理地选择。对于二级泵站的主电路框图与一级泵站十分相似，最为主要的不同点就是水泵的功率以及变频器的功率存在较大的差异。对此，就需要去控制电路，这一过程十分重要，主要控制核心为PLC。在水厂在变频控水自动控制系统运行的过程中，主要是利用一级泵站水泵机组控制电路以及二级泵站水泵机组控制电路。因此，在整个控制系统中，软件部分主要由PLC控制程序框图、变频器参数等各个部分组成。因此，对于变频器的参数设定，还需要进一步地确定控制器参数，对一级泵站水池的高低水位进行设定。通常，设定在1.5-2.7m左右，对于水位的高度应当控制在2.6m[8]。与此同时，还应当对二级泵站的扬水管、恒定水压值、低水压值、高水压值进行进一步地设计，通常情况下为0.45m、0.3m、0.5m。
（二）循环变频起动技术
在参数设定的过程中也需要结合自来水厂自动控制系统控制参数等进行进一步地设定。对PLC控制程序设置的过程中，通常需要依靠于基本的逻辑指合理地编写。然而，整个变频供水自动控制系统属于顺序控制系统，可以利用指令更好地编写程序，思路变得清晰，概念变得更为清楚。此外，变频器在工作的过程中主要是利用交-直-交的转换方式。将电网输送的50Hz的交流电转变为直流电，再变成交流电，这样一种方式可以维持整个系统更好地运行。在实际工作的过程中，变频器的效率和频率是十分关键的。在频率切换的过程中，主要是变频器相工频旁路进行切换[9]。在切换的一瞬间，可能会出现变频器与电网交流电输出频率和相位有所差异的问题。若是在这样一种情况下进行切换，那么很有可能会使得保护用断路器跳开，这主要是工频旁路回流电路过大，导致系统做出了保护措施。很多在水厂在变频供水的过程中，通常需要断开变频器侧接触器。在经过一段时间后，再将接触器闭合。利用时间差不断降低整个电机的运行速度，以此更好地进入公平运行的状态。在实际运行的过程中，无论是利用何种方式去调整都会让电机在工频切换的过程中电流较大。然而，结合工频到变频切换过程中所出现的问题，需要对变频器电网相位处频率进行进一步的检测。若是两个频率相近，那么可以利用频率信号来对输入频率进行强制性改变，让频率及相位相同。这样一种切换方式可以更好地实现变频到工频的切换，对电流的干扰比较小。
结束语：
综上所述，当前在自来水厂变频供水自动控制系统建设的过程中，我们应当就变频器的概念进行进一步的分析，探究其应用特点之后结合自来水厂的实际情况，将变频器适用于恒压供水系统过程中。结合以循环变频、变频到工频的切换等各个原理，更好地应用于变频供水自动控制系统，使这一技术更好地服务于自来水厂的发展。
参考文献：
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