选对自动化设备后，你几乎无需再操心水泵。打开水龙头，水就会流出；系统压力保持在设定范围内；如果水源暂时缺水，系统会自动停止，并在条件改善后自动恢复运行。这就是水泵控制的核心理念：将系统操作从用户转交给电子设备，自己只享受最终效果。
我们 Dambat 公司以 IBO 和 IPRO 品牌生产并供应自动化设备已有二十多年。在本文中，我们将全面介绍水泵控制器这一品类，解释不同设备系列之间的差异、它们所实现的保护功能，以及如何为具体系统选择合适的型号。不讲营销套话，只关注选型时真正需要核对的参数。
水泵控制器实现的三项任务
每个水泵控制器，无论级别和价格如何，都同时负责三项任务。将它们区分开来很有必要，因为只有这样，才能看清不同级别设备之间的差异。
- 自动化。设备会根据压力、流量或水箱液位，决定水泵何时启动、何时停止。这关系到使用舒适性：你无需手动操作系统。
- 水泵保护。设备会对异常运行状况作出反应——缺水、过载、缺相——并让水泵停机，直到情况恢复正常。这关系到设备的耐用性。
- 诊断。显示屏、运行小时计和事件记录能够显示系统在过去几周中的运行情况。这关系到维护便利性，尤其适用于远离居住地的安装系统。
简单的自动控制器主要关注第一个任务，部分兼顾第二个任务。功能更完善的控制器则可处理全部三项任务。选择时，应客观评估在具体水泵和具体水源条件下，这些功能对你的价值。不论设备属于哪个级别，有效的水泵保护都应从正确选择电流范围开始，而不是看显示屏上有多少个图标。
空转——可以避免的头号故障
泵中的水同时发挥两种作用：它既是被输送的介质，又能冷却和润滑机械密封。保持这种接触，是实现安稳、长期运行的最简单途径，而这正是缺水保护所负责的工作。它会提前动作：保护装置会关闭水泵，甚至在填料函温度开始升高之前；水恢复后，系统便会恢复正常运行。我们已在什么是水泵空转一文中，深入拆解了这一现象的工作机制。
良好的水泵保护装置应分两步工作：首先识别故障状态，然后切断水泵电源并进入等待模式。缺水时，反应速度至关重要——保护装置关闭水泵越快，整个故障过程对密封件和轴承造成的影响就越小。有必要了解其中的区别：绕组中的出厂热保护装置会对结果作出反应，也就是对温度升高作出反应；而外部控制器则会对原因作出反应，也就是对介质缺失作出反应。因此，应从这两个层面同时应对干转问题。
我们的产品系列中有三种不同的缺水检测方法，了解它们之间的差异很有必要。每种方法应对干转的方式不同，对安装条件的要求也不同。
压力-流量式流量保护装置
流量式保护装置会同时分析排水管路中的压力和流量是否存在，也就是直接在排水侧测量这两个参数。如果水泵正在运行却没有流量，设备就会将其判定为干转。这是大多数增压自动控制器的工作方式，包括PC-24和SK-30。优点是：井中无需增加任何电缆。局限在于：该方法要求水质洁净、无机械杂质，因为传感器安装在介质中。这类流量式保护装置非常适合生活用水系统，但在出水含沙的取水点中效果较差。
探头和液位传感器
第二种方法是直接测量井中的水位。液位传感器——电导式探头或浮球——将水位状态传递给控制器。M21控制器正是为此目的配备了三根带一米长电缆的测量探头。这种方法最为明确：它响应的是真实的水面，而不是液压变化的间接表现。不过，这要求能够进入水井，并正确悬挂探头，相关内容将在下文介绍。选择合适的液位传感器，可以在取水处的水位下降到吸水接头之前停止系统，而不是等到水泵已经吸入空气后才停机。
耗电量监控
第三种方式是分析电机电流。无水运行的水泵，其耗电量明显低于承受液压负载时的耗电量——IPC 系列 IPRO 控制器正是利用这一现象，通过非接触式感应技术检测干转，无需在深而狭窄的井中安装探头。PROTO-X 的工作原理类似。这种方法不会侵入系统，但需要针对具体电机进行正确校准。作为替代，水泵运行监控完全通过电气侧完成，无需任何浸入水中的元件。
在实际应用中，将两种方法结合使用可以为水泵提供最高的安全性。M21 控制器采用双重保护防止干转——同时分析探头信号和运行中水泵的耗电量。如果您希望有效保护深井泵，尤其是用于出水量变化较大的井中，我们最常推荐这一型号。
IBO 压力自动控制器 – PC 和 IQ PRESS 系列
这是该类别中数量最多的一组，也是大多数家庭安装方案的起点。这些设备均可承担压力开关功能和防干转保护功能，部分型号还兼具止回阀功能，从而减少管路上的元件数量。因此，一个水泵控制器即可替代三个独立组件，让家庭系统中的水泵运行无需用户干预。
PC-24 可控制一台单相泵，在 220–240 V AC 电源和最大 16 A 电流下功率最高达 2.2 kW。设备支持两种工作模式：第一种仅设置启动压力，第二种还可设置停止压力——后一种模式需要配合隔膜罐使用。启动压力可调范围为 0.8–6.7 bar，停止压力最高可设为 7.0 bar，最大压力为 10 bar，允许的水温最高为 60°C。设备每天会执行一次十秒的测试启动，以防止长时间停用期间叶轮卡住。水源恢复后，设备会执行自动重启，因此系统无需人工操作即可恢复运行。
PC-34在此基础上增加了第三种运行模式和内置止回阀。PC-30P则将同一理念扩展至最高 3 kW 的泵——当泵的电源能够支持功率更大的单相电机时，可选择这款产品。PC-99还配备了减压阀，适用于泵后方的系统无法承受较高压力值的场景；我们在如何保护系统免受过高压力影响一文中对此进行了详细介绍。
IQ PRESS 的特点是能够同时直接控制一台或两台单相泵——这是一款适用于需要备用泵或交替运行、且无需另行安装控制柜的系统的泵控制设备。IPRO 品牌的MULTI PRESS 2以及PRO 1采用类似设计，可与另一台控制辅助泵的控制器同步运行。
SK-30 和 WATER-PASS – 带压力表和止回阀的控制器
SK-30 是一款在首次启动时会自动适应系统并记忆工作压力的设备，之后可按每次 0.1–0.2 bar 的步进对压力进行调整。压力表和止回阀集成在同一外壳内。它适用于功率为 0.1–2.2 kW、供电电压为 100–240 V AC 的泵，允许水压最高达到 10 bar；其区别于同类产品的一点是，可适用于介质温度最高 100°C 的场景。缺水时，它会在约 10 秒内断开泵的运行，并每小时重试一次；此外，还可通过 AUTO/RESET 按钮手动重启。
IPRO 品牌的 WATER-PASS 2 更进一步，集成了一个容量为一升、用于缓解水锤的储罐。出厂设置的启动压力为 1.5 bar，最大工作压力为 15 bar，干转保护会在 8 秒后启动。印刷电路板采用环氧树脂灌封，这对于高湿度环境非常重要。安装提示：使用 WATER-PASS 2 时无需安装额外的隔膜罐，因为设备本身已配备一个。不过，如果今后需要增加系统缓冲容量，也可以安装更大的储罐。
M 系列控制器——当你需要运行记录时
IBO 的 M 系列在功能上更胜一筹。该设备不仅控制泵的运行，还会记录系统日志。这是一款用于管理泵的设备，适用于不仅要知道泵是否启动，还要了解系统在过去几周内运行情况的场所。
M121 是适用于 0.37–2.2 kW 单相泵的基础型号：自动启动、针对具体泵进行校准，并配备完整的保护功能。M21 在此基础上增加了累计运行时间计数器，以及最近五次触发保护功能的故障记录。这一差异看似细微，但在实际维护中会改变处理方式：无需猜测发生了什么，直接读取显示屏上的记录即可。
三相版本包括 M131 和 M31，适用功率范围为 0.75–4 kW 和 5.5–7.5 kW。它们监测电源和电机运行参数，即使未在井中安装探头，干转保护也能正常工作。控制信号可来自探头、浮球或压力开关，因此能够适配现有配置。在储罐系统中，控制器根据目标储罐的液位控制泵的运行，而不是根据管道中的压力运行。M21 的工作温度范围为 −25°C 至 +55°C，防护等级为 IP22——这是一款安装在控制柜内的设备，不适合安装在没有供暖的农用建筑墙面上。
IPRO品牌 IPC 控制器——适用于一台和两台泵
IPC 系列采用单片机，专为工艺系统中的泵运行控制而设计，确保水泵运行在整个季节内无需人工值守。非接触式感应技术无需探头即可实现干转保护，这对于深而窄的井尤其重要，因为在这类井中铺设传感器电缆较为困难。适用范围包括离心泵、潜水泵、多级泵、深井泵、污水泵、增压泵和管道泵。
产品有多种型号，主要区别在于功率和可控制的水泵数量。单泵型号包括：IPC 122M（0.37–2.2 kW，230 V）、IPC 140M（0.75–4 kW，230 V）以及IPC 175T（1.1–7.5 kW，400 V）。双泵型号包括：IPC 240T 和IPC 275T。
控制器根据所选方案控制水泵运行；在双泵版本中，可提供四种运行模式：一台泵运行，另一台处于待机状态；两台泵交替运行；一台泵发生故障时，另一台自动启动；液位较高时，两台泵同时启动。交替运行水泵可以均衡两台设备的磨损：轮换时间可设置为 0–480 分钟，控制器每 15 天启动一次防腐蚀循环。干转保护的响应时间可在 0.1 秒至 3 分钟之间调节，该参数可根据具体系统的惯性进行调整。
PROTO-X – 单相泵最简单的保护装置
并非每套安装都需要可编程控制器。PROTO-X 是一种转接式保护装置：将其插在电源插座和 230 V 泵的插头之间即可。它可以防止电压波动、干转和叶轮卡死。整个泵的电源都经过测量模块，因此无论管道中发生什么，装置都能及时响应。基础版本的工作范围为 3–8 A，而PROTO-X PLUS 的工作范围为 6–10 A。超过电流阈值后，保护装置会关闭水泵，并通过红色指示灯发出信号，因此可以立即知道系统已作出响应。
这是用于已安装水泵的设备，适用于无法改造控制系统的场景。它能在两种典型情况下有效实现水泵保护，安装只需片刻，无需工具，也无需改动管道。
深井泵自动化控制——特殊情况
钻井井有其自身特点，因此我们会单独考虑深井泵的自动化选型。水泵位于地下几十米处，而水面会随季节和一天中的时间变化。保持水力系统与介质的持续接触，直接关系到深井泵的使用寿命；而合适的自动化设备可以在无需用户参与的情况下持续监控这一点——即使现场无人。
要有效保护深井泵，需要了解取水过程中水面所在的位置，而不是静止状态下的位置。在高强度取水时，动态水位会下降，它决定了安全边界。如果你在旺季高峰期发现水泵流量下降，通常说明井的出水能力跟不上取水量，而不是水泵已经磨损。
实际应用中，我们采用两种方案。当井况允许悬挂探头时，将液位传感器连接至 M21 或 M31 控制器，可清晰了解情况，并在水面降至进水口之前停止电机。当井孔又深又窄时，我们会采用 IPC 控制器中的电流检测功能，这样无需在井内铺设任何电缆，也能保护深井泵。两种方案实现的是同一个目标：水泵运行控制应将系统维持在安全范围内，而不只是记录已经发生的情况。
还要记得考虑电气安装。在较大深度下，电源线往往长达几十米，沿线的电压降会使电机端子处实际的额定供电电压降低，进而导致控制器的电流读数失真。我们已在深井泵安装指南中汇总了安装布线原则。正是在这类设备中，提高水泵安全水平才能带来最大的便利——系统可以季节性运行，无需持续监控。
选型时比较的参数
在整理报价时，值得对照产品目录卡中的相同字段。下面介绍我们产品线中三款具有代表性的产品。
| 参数 | PC-24 (IBO) | SK-30 (IBO) | WATER-PASS 2 (IPRO) |
|---|---|---|---|
| 额定电源电压 | 220–240 V AC，50/60 Hz | 100–240 V AC，50/60 Hz | 100–260 V，50/60 Hz |
| 受控泵的最大功率 | 2.2 kW | 0.1–2.2 kW | 2.2 kW |
| 最大电流 | 16 A | 30 A | 12 A |
| 最高工作压力 | 10 bar | 10 bar | 15 bar |
| 最高液体温度 | 60°C | 100°C | 80°C |
| 防护等级 | IP65 | IP65 | IP65 |
| 附加设备 | 压力传感器、显示屏 | 压力表、止回阀 | 1 L水箱、止回阀 |
我们分别检查电机侧的两个数值：铭牌上标注的额定连续电流和功率。控制器必须留有余量并覆盖这两项参数，因为单相电机的启动电流有时会达到工作电流的数倍。如果泵的额定连续电流接近设备量程上限，应选择高一个等级的型号。
如何选择控制器——决策顺序
- 泵的类型及其安装位置。钻井中的深井泵与建筑物内安装的地面泵的自动化设备选择方式不同，而污水提升泵站中的潜水泵又有不同的选择方式。
- 电源。230 V还是400 V。对于三相电源，可直接选择M131、M31、T系列IPC或IBOPRESS 30。
- 电机功率和额定电流。应读取铭牌上的数据，而不是目录中的数据——不同执行版本之间可能存在差异。
- 缺水检测方式。您是否能接触到取水点并悬挂探头，还是需要采用非侵入式方法。
- 所需的附加功能。两台泵交替运行、历史记录、目标水箱液位控制、远程信号指示。
我们的安装计算工具有助于估算参数，其中包括压力单位换算器以及电缆截面积选择表——在井中线路较长时，电压降可能会使控制器的电流读数失真。
控制器、压力开关还是变频器
这三种解决方案有时会被混淆，尽管它们承担着不同的任务。
经典压力继电器，即带有膜片和触点的机电设备，会在设定的压力阈值下闭合和断开电路。PC-9或三相LCI-2等型号通过两颗螺钉进行调节，完全不含电子元件——其优势在于结构简单、坚固耐用，而其固有限制则是缺少保护功能。完整产品系列已汇总在压力开关类别中；此外，我们还单独设有增压自动控制器以及DIG-IBO 1类别。
电子控制器实现与压力开关功能相同的功能，同时增加了保护和诊断功能——因此泵运行控制还涵盖电气参数，而不仅仅是压力。变频器则会平滑调节电机转速，保持恒定压力，而不是周期性地启停水泵，因此泵的运行不会在系统中产生突变。需要注意的是，在我们这个行业中，逆变器指的是调节泵运行条件的设备，而不是光伏系统中的变流器。相关差异已在配备变频器的智能泵以及IBO和IPRO变频器相关文章中说明；相关产品可在变频器及配件类别中找到。
对于较大型的设施，控制装置会移至控制柜中——此时我们会选用SPS和SPD系列控制柜，并配套ZSP液位信号装置套件。我们将自动控制类产品整合在控制与保护类别下。
压力开关和控制器的安装
正确安装压力开关要从选择管道上的安装位置开始。自动控制器应安装在泵的出水管上，紧接泵后、分流至各取水点之前——这样才能测量整个系统中的水压，而不是某一条支路中的压力。采用这种安装方式后，无论哪个取水点开启，自动控制器都能对每次用水作出响应。
第二项原则涉及工作位置。SK-30 和 WATER-PASS 2 只能垂直安装，PC-24 支持垂直和水平安装。每个自动控制器的接口上都有水流方向箭头——按照箭头方向连接，可确保首次启动时正确检测水流。对于较大型的套装，应将压力开关的安装与隔膜罐和止回阀一并规划，以免功能重复。
第三项是安装环境。IP65 防护等级适用于潮湿房间，IP22 则不适用。M 系列控制器 նախատեսված安装在控制柜中，因此在规划配电柜时就应将这一点考虑在内。对于探头，应遵循预留余量的原则：动作点应明显高于水泵入口，以便水位在系统响应期间不会降至安全界限以下。正确安装压力开关和探头，实际上是整个系统可靠性的一半。
启动前值得检查的六件事
下面的列表是首次启动前的快速检查清单。完成检查只需几分钟，却能确保系统按计划正常运行。
- 自动控制器前的清水。PC-24、SK-30 及类似结构适用于无机械杂质的水。如果水源含沙或铁含量偏高，在控制器前安装过滤器，可为传感器提供合适的测量条件。
- 双阈值模式下的隔膜罐。在两个压力阈值下运行时，系统配备储罐后运行会更加平稳——储罐能够平滑启停循环。我们已在另一篇文章中介绍了如何正确设置罐内压力，而具体的储罐则应根据系统流量进行选择。
- 吸入口上方的余量。探头应悬挂在能够提前检测水位下降的位置。预留几十厘米的余量就完全足够，也能给系统留出平稳响应的时间。
- 水流方向和工作位置。接口上的箭头指示正确的连接方向。SK-30 和 WATER-PASS 2 需垂直安装，PC-24 支持垂直和水平安装——在拧紧管路前最好先确认。
- 防护等级应与安装地点相匹配。IP65 设备可在潮湿室内环境中工作；IP22 型号（例如 M21）则适合安装在控制柜内。只需根据房间的实际条件选择相应的防护等级即可。
- 一个回路使用一台设备。带内置止回阀的压力自动控制器即可完全独立控制该段管路——同一支路上无需再安装额外的压力开关，省略它也能简化设置。
文档与支持
接线图、出厂设置和错误代码请参阅说明书：分别查看 IBO 品牌和 IPRO 品牌的说明书。IBO 产品享有制造商提供的 24 个月质保，保修期内及保修期外的服务由我们的服务中心负责。如果您不确定哪个型号适用于您的水泵，请联系我们——请提供水泵类型、功率、电源以及取水方式。产品目录页中出现的术语已在液压术语词典中进行解释；整个系统的工作原理则请参阅介绍水泵压力罐工作原理的文章。
常见问题——水泵控制器
控制器能替代压力开关和隔膜式压力罐吗？
压力开关——是的，电子自动控制器完全接管压力开关的功能。压力罐——取决于型号和运行模式。SK-30 可与小型 5 升压力罐正常配合使用，WATER-PASS 2 自带 1 L 水箱，无需额外配置；而 PC-24 在双压力设定模式下需要配备压力罐。
干转保护触发后会发生什么？
干转保护触发后，我们的大多数设备都会执行自动重启。在缺水的情况下，SK-30 会在约 10 秒后断开水泵，并每小时重新尝试一次；WATER-PASS 2 会在 8 秒后作出响应；IPC 控制器的响应时间则可设置为 0.1 秒至 3 分钟。如果水源仍未恢复，保护装置会再次关闭水泵，并重复这一循环；此外，也可以通过按钮手动重启。
控制器会提高我的水泵性能吗？
不能。水泵的流量取决于其水力特性和系统阻力，自动控制系统不会改变这一点。不过，控制器会影响潜水泵的使用寿命以及系统使用的舒适性。如果发现水泵流量下降，建议检查液压系统状况和井内水位——通常原因就在这里。
两台水泵交替运行时，应选择哪种控制器？
IPRO品牌的IPC 240M、IPC 240T和IPC 275T适用于双泵系统。它们支持交替运行，旋转时间可在0–480分钟之间调节；一台水泵发生故障时可自动接管运行，并能在水位较高时同时启动两台水泵。对于两台单相水泵，IQ PRESS是更简单的替代方案。
无需改造安装系统，也能保护水泵吗？
可以——PROTO-X就是为此设计的。它连接在230 V水泵的插座与插头之间，无需改动管道。基础版本支持3–8 A范围，PROTO-X PLUS支持6–10 A。这是将水泵保护和更高的水泵安全性引入现有系统的最简单方式——无需在管道上切一刀，即可实现全面的水泵防护。
是在井中使用探头，还是采用电流检测？
探头能够提供明确的读数，但需要能够接触取水点并正确悬挂。电流检测无需在井中安装任何设备，但需要针对具体电机进行校准。在深井、狭窄井或通行受限等困难井况下，我们会选择电流检测，例如IPC控制器中的电流检测。即使探头无法接触到水面，它也能保护潜水泵，并切实延长潜水泵的使用寿命。
在配备控制器的系统中，应将压力表安装在哪里？
SK-30内置压力表。其他系统则将压力表安装在出水管道上、操作位置可见的地方——没有压力读数，系统诊断就只能靠猜。关于这一点，我们在压力表和水压测量一文中进行了更详细的介绍。
