1 前语
日常的日子用水量随时节、昼夜、上下班时刻的不同而有较大改动，因此经常呈现水压的剧烈动摇。运用PLC、变频调速设备和压力传感器组成闭环操控体系来操控水泵的转速，不但能确保体系管网的恒压，削减供水欠压和过压不合理现象,并且设备和体系运转平稳牢靠,节能显着。
2 恒压供水原理
来自市政管网水源或地下水源进入蓄水池后,由变频器操控的水泵将水直接加压送入供水管网直至各个用水点。依据供水管网流量、压力改动主动操控变频器输出频率,调理电动机和水泵的转速,完成恒压供水。压力改动经过压力检测(压力传感器)将数据传送给运算处理体系，体系宣布水泵加快或减速指令，使之满意压力要求，如图1所示。一台泵全速运转不能满意压力要求时，主动投入第2号、第3号水泵;反之逐个停下第2号、第3号水泵。总归，让管网到达恒压的意图。
图1 恒压供水原理图
3 体系电路规划
体系主要由一台西门子S7-200可编程操控 器、一台惠丰F1500-G变频器、压力传感器、接触器、主动开关、热继电器、3台水泵等构成。体系主回路选用一拖多办法,如图2所示，合上空气开关后，当沟通接触器Q0.0、Q0.1、Q0.2闭合时，水泵为变频运转;当沟通接触器Q0.3、Q0.4、Q0.5闭合时,水泵为工频运转。3个热继电器KH1、KH2、KH3对三台电机进行保护,防止电机过载时过热焚毁。
图2 体系主回路图
4 PLC操控程序规划
PLC和变频器是本体系的中心部分,体系稳 定运转的要害取决于PLC程序的合理性和可行性以及变频器参数的设定。
4.1 PLC程序流程
本体系选用手动和主动两种工作办法，手动运转办法主要为检修和毛病时运用，可依据需求，经过开关按钮操控三个泵工频运转;主动运转办法为体系日常运转办法，合上主动开关，体系启动时，单泵变频运转。依据压力传感器反应的信号，经过PID运算处理，变频器宣布变频信号，当变频泵运转频率到达设定的上限频率,该泵转为工频运转一起添加一台水泵变频运转;当变频泵运转频率到达设定的下限频率,削减一台工频泵运转。
图3 程序流程图
一起，经过泵号办理子程序，当体系主动运转一地利，泵号主动切换，每台水泵工作状况根本相同，可使体系免保护。程序流程如图3所示。
4.2 PLC程序规划
本体系PLC操控程序由主程序和6个子程序组成，程序规划选用梯形图规划办法，直观并便于调试和保护。因为供水体系是一个较大但无法骤变的体系，规划上采纳查询办法为主，中止办法为辅，选用含糊PID参数操控。PLC输入输出地址如表1所示、程序地址分配如表2所示，完成主程序如图4。
4.3 变频器参数设定
变频器变频运转，水泵转速过低时，水泵全扬程小于实践扬程，简单构成“空转”现象，所以变频下限设为20Hz;水泵高速运转达额定功率(50Hz)时，变频器V/F补偿功用，往往使水泵实践转速略高于工频运转转速，考虑到实践状况将变频上限设定为49Hz。
别的，变频器自带欠压保护、过载保护等功用，当水泵呈现毛病时可及宣布正告，便于保护。
4.4 PID含糊操控
含糊操控技能是克服了经典操控理论依托体系数字模型的缺陷，是一种根据言语规矩和含糊推理的高档操控战略。本体系运用西门子S7-200扩展模拟量处理混合模块EM235完成对水压信号的收集和对变频器的操控，PLC接纳管网中的压力值，与给定值进行比较，核算误差e及误差改动Δe值，乘以相应的量化因子，取整后变换成含糊变量E和ΔE。得到操控量增量Δu然后乘以份额因子，变为实践操控量论域值Δu(k)，然后核算出总的操控量 u(k)=u(k-1)+Δu(k)。该值送入PLC的输出寄存器，经处理后变为0∽5V的电压信号送给变频器，改动电机转速到达操控水压的意图。
图4 恒压供水体系主程序
4.5 实验状况
本体系于2008年7月11日至24日进行了2周的实地测验，第一周体系选用手动运转办法，手动调理操控水泵投入运用;第2周选用主动运转办法，变频调速办法操控水泵投入运用。测得数据标明本体系节能作用显着，如表3。
4 结语
由西门子S7-200系列PLC、惠丰F1500-G变频器和压力传感器等组成的恒压供水体系，充分发挥了PLC内置的PID运算模块，主动调理变频器输出频率、投入运用泵数，到达恒压供水的意图;经过泵号办理程序，完成泵号主动切换，使每台水泵工作状况根本相同，进步设备运用率并削减修理费用;一起经过变频器自带保护功用可轻松完成体系毛病诊断。实践运转状况证明了本体系具有牢靠性高、主动化程度高、便于保护和高节能性等特色，具有很大的使用价值。
