水质和水压是现代供水企业赖以生存和发展的基本服务因素，在水质稳定的前提下，水压的服务质量和能耗是相互制约的两个对立因素，更高的服务水压意味更高的能耗，如何低能耗及满足承诺服务水压中找到一个平衡是现代供水企业密切关注及研究的一个课题。变频技术的发展使憋阀门调压成为历史，而PID技术的发展实现恒压供水向安全、节能及高品质的方向实现了飞跃。PID恒压供水系统实现水泵电机无级调速，依据用水量的变化自动调节系统的运行参数，保持供水管道压力恒定，它比传统的憋阀门供水有较大的优越性，是当今最先进、合理的节能型供水系统。
在现代工业控制中，利用PLC实现对模拟量的PID闭环控制或者利用专用设备内部PID控制（如变频器内部PID闭环控制）对监测量的闭环控制是较为常用的PID控制方法。本文主要结合珠海市西部某水厂实际应用为基础陈述了基于变频器PID控制在水厂恒压供水系统中应用。
软件设计化环节：
自动恒压供水控制系统的核心硬件是由PLC网络（S7-300及S7-200由Profibus-DP构成PLC网络）、人机界面（WINCC）、两台台达VFD-F变频器分别一对一拖动两台水泵电机（KQSN-500M9/621）、压力变送器、水池液位计等组成。人机界面接受操作人员输入操作指令（如恒水压指令等）和监控执行机构的运行情况；PLC为控制机构，进行数据传输及控制指令的发布；变频器执行PID控制拖动水泵机组；压力变送器监控管道压力并向控制系统传输压力信号（4-20mA电流）。
硬件设计环节：
操作人员通过在远程控制室人机界面（WINCC）中输入泵房机组运行水压，系统通过工业以太网Industrial Ethernet将参数传递到 PLC主站S7-300，主站再通过现场控制主线Profibus-DP传送控制指令到泵房控制子站S7-200，泵站控制子站根据水压指令判断是否需要调整水压，如果需要，通过程序将水压要求传递给台达VFD变频器调整频率；默认2#机组为PID控制首选，当2#机组由变频器PID控制进入工频运行后且持续时间足够长后，S7-200启动水泵机组增减机程序实现增减机操作3#机组，并实行PID控制，达到恒压供水的目的。增机操作为先启动2#机组，2#工频运行后，启动3#机组并调频；在减机操作中先停工频运行机组，再对变频机组机组调频；机组工频变频运行模式由变频器内部进行互锁，两台机组变频运行模式由PLC进行互锁，防止机组误操作；1#为备用机组，通过转换开关可以实现任一台变频器对其拖动。机组操作必须满足必要的时间间隔。
该系统采用变频器内部PID算法控制，结合先进PLC网络技术，具有控制压力稳定，无冲击等特点。在实际运行中，操作员根据管网用水量的需求情况可在远程人机界面中输入压力给定值，系统智能平缓实现压力控制，最终达到平衡。系统在运行中采用变频器对电机实现软启动，减少设备损耗，变频控制使得水厂能耗得到最大的优化；而压力平缓控制减少了管网的冲击，大大降低爆管风险系数；如果结合管网GIS模型，用城市管网多点压力数据作为信号反馈，实现对城市多水厂的协同恒压控制，将开辟城市供水技术的心时代，使得供水企业服务水压和供水能耗达到一个更加优化的平衡。
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