當前城鎮(zhèn)居民小區(qū)和高層住宅的供水，廣泛采用PLC變頻器控制的恒壓供水系統(tǒng)。該系統(tǒng)可按實際需要設定供水壓力，并自動調整水泵的工作狀態(tài)，使給水泵始終處于高效率運行狀態(tài)。變頻器對電機實行軟起動控制，可消除起動和停機時的水錘效應，延長水泵、電機設備的使用壽命。工作時，系統(tǒng)管網壓力應平穩(wěn)，若出現壓力振蕩故障，不僅影響供水質量而且嚴重時會造成管網中部件的損壞。

變頻恒壓供水系統(tǒng)主要由PLC控制單元、變頻器、泵組電機、供水管網、儲水箱和壓力傳感器等組成，如圖1所示。恒壓供水泵站采用多臺水泵及電機，可根據用水量投入工作，因此單臺水泵電機功率不大，系統(tǒng)中設有備用泵以便不停工維護。水泵運行數量由PLC控制，電機轉速由變頻器控制，以滿足不同用水量的需求。

恒壓供水系統(tǒng)供水調壓原理如圖2所示。供水壓力采用閉環(huán)控制，首先在控制面板設定水壓給定值，通過安裝在管網出水端的壓力傳感器實測水壓的反饋信號；然后由變頻器將實測值與給定值進行比較，若給定值大于實測值，說明系統(tǒng)水壓低于設定值，則改變水泵電機的供電頻率，使水泵電機轉速上升，反之則降低水泵電機的轉速，使供水量減小。在用水量大時，通過PLC進行工頻／變頻切換，使水泵處于工頻下運行，反之處于變頻運行；當用水量超過一臺泵的供水量時，PLC控制其它水泵加入。

(1)對于用戶供水壓力，可根據實際情況對PLC及變頻器進行給定值設定，若有多種供水需求(如消防和居民用水水壓不同)則可分別設定。

(2)為了實現調節(jié)的快速性與系統(tǒng)的穩(wěn)定性，PLC對水壓的控制采用比例一積分一微分調節(jié)，即PID調節(jié)，調節(jié)參數可由使用者自行設定。

(3)PID參數設定與調節(jié)原理如圖3所示，PID控制就是將供水壓力實際值與設定的目標值進行比較，使控制的實際值趨近于目標值，若PID參數選擇不合適則會影響控制效果。

以三菱PLC變頻恒壓供水設備系統(tǒng)為例，導致其壓力不穩(wěn)定的因素可能有以下幾種。

(1)控制器PID參數的沒定不正確(見表1)，由于PID控制部件為PLC或變頻器，因此解決方法是按技術要求重新設定。設定后，若水壓在設定值上下劇烈波動，則調節(jié)PID指令的微分常數，使設定值適當減小，同時適當增加積分常數值；若調整過于緩慢，水壓的上下偏差很大，則說明系統(tǒng)的比例常數設定值過大，應適當減小。

(2)控制部件的加減速時間與水泵電機功率不相符(見表2)。電機功率大，轉動慣量大，則加減速時間應設置長些，反之應減小。對于此項參數，用戶可通過逐漸增減數據進行調試，如15kW一般設置為10～20s。

(3)供水壓力傳感器安裝位置不合理。壓力采集點離水泵出水太近，出水口的流速變化，使反饋給控制器的壓力值不穩(wěn)定，造成系統(tǒng)的振蕩。

(4)有氣壓罐的供水系統(tǒng)，可在停電時保持供水壓力，但當壓力采集點選取在氣壓罐上時也可能造成系統(tǒng)的振蕩，其原因是空氣具有可壓縮性，而且氣體在水中的溶解度隨壓力而變化，使出水的反饋壓力和氣體的反饋壓力之間有一定的時間差，從而造成系統(tǒng)振蕩。

PLC變頻恒壓供水系統(tǒng)可顯著降低供水能耗，實現供水系統(tǒng)最優(yōu)運行，提高運行設備使用壽命，但其故障形式也是多樣的，因此需要掌握其結構和工作原理，借助相關技術資料，不斷總結經驗，才能正確而快速地排除故障。

根據反饋原理:要想維持一個物理量不變或基本不變，就應該引這個物理量與恒值比較，形成閉環(huán)系統(tǒng)。我們要想保持水壓的恒定，因此就必須引入水壓反饋值與給定值比較，從而形成閉環(huán)系統(tǒng)。但被控制的系統(tǒng)特點是非線性、大慣性的系統(tǒng)，在控制和PID相結合的方法，在壓力波動較大時使用模糊控制，以加快響應速度;在壓力范圍較小時采用PID來保持靜態(tài)精度。這通過PLC加智能儀表可時現該算法，同時對PLC的編程來時現泵的工頻與變頻之間的切換。實踐證明，使用這種方法是可行的，而且造價也不高。

要想維持供水網的壓力不變，根據反饋定理在管網系統(tǒng)的管理上安裝了壓力變送器作為反饋元件，由于供水系統(tǒng)管道長、管徑大，管網的充壓都較慢，故系統(tǒng)是一個大滯后系統(tǒng)，不易直接采用PID調節(jié)器進行控制，而采用PLC參與控制的方式來實現對控制系統(tǒng)調節(jié)作用。