目前，恒壓供水泵站已在風機、水泵、空氣壓縮機、制冷壓縮機等高能耗設備上得到廣泛應用，尤其是在城鄉工業用水的各級加壓泵站系統以及居民生活用水的恒壓供水系統中，變頻調速水泵節能效果尤為突出，其優越性表現在：一節能顯著；二在開停機時能減小電流對電網的沖擊以及供水水壓對管網系統的沖擊；三能減小水泵、電機自身的機械沖擊損耗。
根據相關資料顯示，恒壓供水泵站目前主要采用以下三種變頻調速技術：
① 變頻固定：固定一臺變頻泵，每次啟動先啟動變頻泵，流量不夠時候，先降頻到下限頻率，這個時候啟動工頻泵，優點：避免了工頻泵啟動造成管網壓力波動大的情況。（這個避免只是理論上的，只能減小波動罷了，實際無法避免的）
② 變頻循環：先啟動第一臺泵為變頻，當流量不夠時候，變頻泵切換到工頻運行，然后變頻啟動第二臺泵，此項對供水來說要優于變頻固定，但也有缺陷，當變頻泵運行到50HZ時候，突然停止變頻器而將電機轉化為工頻，變頻器本身對突然失去負載的反應能力局限可能會引起變頻器故障，同時電機運行在矩形波時瞬間改變成正弦波對電機的影響很大，影響電機壽命。
③ 全變頻：每個泵都配置一臺變頻器，從而可以結合上兩種控制方式的優點，不僅避免了管網壓力波動，又不至于出現故障，但相應的造價成本也增加了。
一：技術方案的對比
恒壓供水設備的變頻控制包括2大基本技術環節：閉環調速與邏輯控制，如圖所示：
閉環調速：其最基本功能是解決自動調速問題，通常的PID調節器可以完成。但對恒壓供水設備來說，還需要解決如下問題：
1) 為了保證供水管網末端壓力的穩定，PID應能根據供水流量的變化自動改變設備出口水壓，補償管路損失，即所謂變壓變流量控制。
2) 應能適應用戶各種變壓控制的特殊要求，如根據時間變壓控制、根據流量變壓控制等。
3) 應能適應傳統2次增壓和新興疊壓增壓設備對調速的不同要求
4) 應能適應部分變頻和全變頻的調速控制要求
5) 應能為邏輯控制提供所需的基本信號
6) 其他，例如可以作為PLC的參數設置工具等
邏輯控制；解決什么時候啟動？啟動哪臺泵？什么時候加泵？加哪臺泵？什么時候減泵？減哪臺泵？什么時候停機？停哪臺泵？所有這些動作的延時確認判斷條件是什么？等等，這一系列邏輯動作由可編程控制器（PLC）完成。
以上2大技術環節的不同處理導致不同的系統技術方案，進而會產生一系列差異，以下為四種方案的簡單對比：
控制系統 | 性能 |
單片機開發的板卡 | 程序固定難更改、技術不開放、方案不通用，長期維修完全依賴廠家。 |
內置PID的變頻器加通用PLC | 1.依賴于特定型號變頻器的功能，檢修、改造、更換變頻器很不方便； 2.難以提供邏輯控制所需信號，對設備系統控制不利，方案不通用不靈活、難以完善； 3.調試人員需了解各種品牌變頻器的參數和操作，增加了應用難度。 |
內置PID功能的溫控儀表加通用PLC | 無法滿足恒壓供水的性能和功能需求。 |
矩形科技專用內置PID功能PLC | 1.可滿足最廣泛的閉環調速與邏輯控制技術要求，原理清晰，是比較通用的技術方案，不同檔次不同電器配置的變頻柜，其電氣原理、線路一致、技術資料統一 2.可換用任意廠商的變頻器、PLC、PID（功能減弱）、各種低壓電器等，標準化高度高； 3.調試維修特別方便，無須熟悉變頻器，降低了售后服務的難度； 4.PLC集成有232、485通訊等，可通過梯形圖編程，具有良好的擴展性 |
二、出口變壓控制（末端恒壓控制）更節能、更穩定
如圖所示：水泵降速運行一方面可以減小軸功率，另一方面還有利于水泵高效運行。
曲線③，是水泵變速運行高效點的連接曲線，高樓供水由于存在最低實際揚程，不可能按曲線③，做變壓變流量高效運行。但工作點越接近曲線③，水泵效率越高。
曲線①，是一般恒壓供水設備的運行曲線（恒壓變流量），為保持出口恒壓，流量的100%變化常常僅對應轉速20% 左右變化。
曲線②，是出口變壓（末端恒壓）控制的運行曲線（變壓變流量），在中小流量運行時（阻力損失小），可以使運行頻率降的更低，因而更節能，出口變壓的目的是為了終端恒壓，因此供水的舒適性更好。
出口恒壓控制 | ? 為維持設定的恒壓值，即使中小流量運行，也無法降速太多，在很大程度上降低了變頻節能效果 ? 難以適應用戶要求的其它各種自動變壓控制方式，難以獲得更好節能效果 ? 出口恒壓控制方式，難以保證用戶終端的恒壓，供水的舒適性也不好，碰到臨界流量振蕩問題也難以解決。 |
矩形科技變壓變流量控制 | ? 特有PID技術實現了無流量傳感器的自動變壓控制方式（稱為變壓變流量），節能效果比通常的出口恒壓控制提高5%-15%。 ? 還可方便的選擇，按時鐘自動變壓的控制方式 ? 還可方便的選擇，按流量自動變壓的控制方式 ? 設備出口變壓控制，其目的是為了用戶終端的恒壓，因而具有更好的供水舒適性，同時也是解決臨界流量振蕩問題的良好辦法。 |
三、全變頻控制，更適應水泵的大范圍變工況運行、更節能方便
圖示說明：
（1）圖中曲線①，是滿足100%額定流量的“最高增壓運行曲線”，從0-100%額定流量對應的調速范圍約42HZ-50HZ。更高的增壓運行不經濟。
（2）圖中曲線②，是充分利用水泵能力的“最大流量運行曲線”，可實現130%額定流量增壓供水（對應約70%額定揚程的增壓），從0-130%額定流量對應的調速范圍約35HZ-50HZ。更大的流量會導致壓力不足70%，導致過載。
（3）自動調速控制水泵最高增壓為額定揚程的100%-70%，可滿足最大供水流量為額定流量的100%-130%，這時水泵增壓是介于曲線①與曲線②之間的曲線族。
（4）圖中曲線③，是滿足100%額定流量的“最低增壓運行曲線”（對應約50%額定揚程），從0-100%額定流量對應的調速范圍約25HZ-40HZ（為防止電機過載設備會自動限頻），更低的增壓不能保證供水流量。
部分變頻控制 | ? 多數廠家選配的PID性能單一，對小范圍變工況運行可以適應，但對大范圍變工況運行不能適應，全變頻控制適應性差、不能實現經濟調度。 |
矩形科技全變頻控制 | ? N80的PID綜合性能完備，可自動限頻運行防止水泵過載運行、自動改變加減泵判斷條件實現經濟調度 |
四、矩形科技PLC的優勢
PID調節器 |
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普通PID調節器 | ? 只能做最基本的恒壓調速控制； ? 許多變頻器內置PID不能完善的提供邏輯控制所需的基本信號； ? 難以適應更廣泛的變頻泵控需求、難以適應多種附加控制要求。 |
矩形PID調節器 | ? 可實現多種類型的自動變壓控制功能； ? 可提供邏輯控制所需的絕大部分基本信號； ? 可以為PLC設置系統運行參數； ? 具有多路模擬量輸入，可以適應更廣泛的泵控需求、適應多種附加控制要求。 |
PLC |
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普通PLC | ? 許多廠家選配低價2流品牌PLC； ? 一般均未考慮PLC的參數設計，必須要連接電腦，通過編程才能設置修改參數。 |
矩形PLC | ? 矩形公司N80系列PLC是國內軍方指定的軍標級PLC，性能和可靠性超過大多數進口品牌； ? 已考慮PLC的參數設置，不用連接電腦，通過顯示屏即可方便地修改PLC運行參數。 |
五、其他優勢
項目 | 普通方案 | 矩形科技的方案 |
低壓電器選配差異 | 許多廠家只是部分關鍵選配國際名牌產品 | 所有關鍵元件包括繼電器均選配國際名牌產品，具有百萬次動作壽命。 |
壓力傳感器選配差異 | 多數廠家選配廉價的遠傳壓力表，由隨指針滑動的電位器輸出電阻信號，精度低、壽命短。 | 支持各種標準信號輸出的壓力傳感器，精度高、壽命長。 |
操作方式差異 | ? 部分廠家的手動操作實際也是通過系統控制器實現，這并非真正的手動，當控制系統癱瘓時，這種手動操作也會失效。 ? 許多廠家控制系統不易增設現場或遠程操作控制 | ? 提供真正的手動操作，直接通過接觸器線圈的操作，即使控制系統癱瘓，仍可手動操作起停各泵。 ? 由于采用PLC，可方便增設現場或遠程操作控制，可方便計算機聯網監控。 |
運行方式差異 | ? 部分廠家采用采用變頻器內置泵控板，運行方式單一 ? 部分廠家采用一體化微機控制器（單片機控制器）運行方式單一 ? 采用PLC控制，但不能設置參數，必須更改程序才能改變運行方式 | ? 由于采用PLC作為邏輯控制器，可滿足客戶任意的運行方式需求（涉及主電路時需事先確認），常見運行方式包括：BG、BJ、BX、QB、包括互為備用、連續運行間歇運行、小泵穩壓運行與輔泵運行等等。 ? 由于N80 PLC參數可設置，對于有些運行方式可簡單地現場修改。 |
經濟型變頻柜差異 | 許多廠家經濟型變頻柜會犧牲一些技術性能為代價。 | 矩形科技有高中低三個檔次，可滿足不同層次的客戶需求。 |
靈活、擴展能力 | ? 多數廠家的PID性能單一，難以提高閉環調速技術性能，難以靈活擴展功能。 ? 多數廠家選配的PLC，在系統設計時未能考慮參數設置，無法現場修改參數，缺乏必要的靈活性。 | ? N80系列小型PLC的PID不僅技術性能優越，而且有針對水泵行業的積分飽和抑制，資源豐富、應用靈活（可編程）、可很好地滿足客戶需求 ? PLC可現場設定參數，也是靈活擴展功能的基礎。 |
總結：在恒壓供水泵站的應用技術方案中，矩形科技的方案在硬件配置、變頻控制、操作方式、運行方式、拓展能力等各方面都獨具優勢，可以很好地解決客戶問題，提高效率。
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