【導讀】以采用組合方式編程。4)編寫的需要輸入PLC，調試通過。1)生活供水時，系統(tǒng)應低恒壓值運行，消防供水時系統(tǒng)高恒壓值運行；2)三臺泵根據(jù)恒壓的需要，采取“先開后?！钡脑瓌t接入和退出；統(tǒng)“倒泵功能”，避免某一臺泵工作時間過長；5)要有完善的報警功能；6)對泵的操作要有手動控制功能，手動只在應急或檢修時臨時使用。分—69分）、60分以下為不及格。應用，逐漸形成了一系列以PLC為核心的系統(tǒng)。統(tǒng)的安全性和可靠性。PLC在恒壓供水控制系統(tǒng)中的應用，具有巨大的經濟和社會價。在此我們以PLC控制技術為核心，采用了德國西門子公司出產的SIMATICS7-300. 通過軟件的仿真運行，說明了所設計的恒壓供水控制系統(tǒng)運行可靠，能夠滿足實際需要。

　　

【正文】 用軟啟動器。 變頻恒壓供水系統(tǒng)控制流程 在進行具體編程之前，首先要進行的是確定整個系統(tǒng)的控制流程。 PLC作為整個控制系統(tǒng)的核心元件，在系統(tǒng)中的作用是控制交流接觸器組進行工頻 變頻的切換和水泵工作數(shù)量的調整。 PLC總程序控制流程圖如下： 圖 44 PLC總程序流程圖 當系統(tǒng)起動之后，首先檢測是自動運行模式還是手動運行模式。如果是手動運行模式則進行手動操作，人們根據(jù)自己的需要操作相應的按鈕，系統(tǒng)根據(jù)按鈕執(zhí)行 相應操作。如果是自動運行模式，則系統(tǒng)根據(jù)預置程序及系統(tǒng)相關的反饋輸入信號執(zhí)行相應的操作。 手動運行模式只在應急或檢修時臨時使用，主要是在系統(tǒng)出錯或器件出問題時臨時接管對水泵的操作。 在自動運行模式中，如果 PLC接到變頻器輸出的頻率上限信號，則執(zhí)行增泵程序，增加水泵的工作數(shù)量直至不在收到頻率上限信號或者三臺水泵全開（如果三臺水泵全開則輸出水壓超限報警信號）。如果 PLC接到變頻器輸出的頻率下限信號，則執(zhí)行減泵程序，減少水泵的工作數(shù)量。如果 PLC沒接到信號則保持現(xiàn)有的運行狀態(tài)，對泵機的運行不做干涉。 手動運行 當旋鈕被旋向手動運行檔時，系統(tǒng)處于手動運行狀態(tài)（相比于原來的按鈕控制的手動自動轉換，旋鈕從根本上避免了誤操作）。此時 SA1， SA2， SA3分別對應 1水泵的變頻運行和 3水泵的工頻運行， SB1， SB2， SB3分別對應 3水泵的停車操作，原本設計中 SB0是緊急停車按鈕，用于在緊急狀況下的系統(tǒng)總停車，但是只要程序運行正常，萬能轉換開關只要轉到停車檔即可緊急停車。（手動運行模式只在應急或武漢理工大學《機電傳動及控制》課程設計 — 變頻恒壓供水系統(tǒng) 19 檢修時臨時使用，主要是在系統(tǒng)出錯或器件出問題時臨時接管對水泵的操作，故而不需要考慮倒泵功能。） 圖 441 手動運行流程圖 低恒壓值自動運行（生活供水） 變頻恒壓供水系統(tǒng)自動控制流程如下 : (l) 系統(tǒng)通電，按照接收到有效的自控系統(tǒng)啟動信號后，首先啟動變頻器拖動變頻泵 M1工作，根據(jù)壓力變送器測得的用戶管網實際壓力和設定壓力的偏差調節(jié)變頻器的輸出頻率，控制 Ml的轉速，當輸出壓力達到設定值，其供水量與用水量相平衡時，轉速才穩(wěn)定到某一定值，這期間 Ml工作在調速運行狀態(tài)。 (2) 當用水量增加水壓減小時，壓力變送器反饋的水壓信號減小，偏差變大， PLC的輸出信號變大，變頻器的輸出頻率變大，所以水泵的轉速增大，供水量增大，最終水泵的轉速達到另一個新的穩(wěn)定值。反之，當用水量減少水壓增加時，通過壓力閉環(huán)，減小水泵的轉速到另一個新的穩(wěn)定值。 (3) 當用水量繼續(xù)增加，變頻器的輸出頻率達到上限頻率（例如 50Hz）時，若此時用戶管網的實際壓力還未達到設定壓力，并且滿足增加水泵的條件 (泵機未全部工作 )時，在變頻循環(huán)式的控制方式下，系統(tǒng)將在 PLC的控制下自動投入水泵 M2(工頻運行 )，武漢理工大學《機電傳動及控制》課程設計 — 變頻恒壓供水系統(tǒng) 20 同時變頻泵 M1繼續(xù)做變頻運行，系統(tǒng)恢復對水壓的閉環(huán)調節(jié)，直到水壓達到設定值為止。如果用 水量繼續(xù)增加，滿足增加水泵的條件，將繼續(xù)發(fā)生如上轉換，將另一臺工頻泵 M3投入運行，變頻器輸出頻率達到上限頻率 50Hz時，壓力仍未達到設定值時，控制系統(tǒng)就會發(fā)出水壓超限報警。 (4) 當用水量下降水壓升高，變頻器的輸出頻率降至下限頻率，用戶管網的實際水壓仍高于設定壓力值，并且滿足減少水泵的條件時，系統(tǒng)將工頻泵 M3關掉，恢復對水壓的閉環(huán)調節(jié)，使壓力重新達到設定值。當用水量繼續(xù)下降，并且滿足減少水泵的條件時，將繼續(xù)發(fā)生如上轉換，將另一臺工頻泵 M2關掉。如果用水量繼續(xù)下降，直至變頻器輸出的下限頻率，則變頻器發(fā)出變頻 器下限報警，觸發(fā) PLC程序中預設的用水量下限報警，報警燈亮。 (4) 當用水量較小的情況下，即整個系統(tǒng)中只有一臺泵工作在變頻狀態(tài)時，如果這臺泵連續(xù)運行時間超過 3h，則要切換下一臺泵，即系統(tǒng)具有“倒泵功能”，避免某一臺泵工作時間過長。如果用水量較大時，即整個系統(tǒng)中有變頻泵工頻泵各一臺，則優(yōu)先對變頻泵進行倒泵操作（水泵工作在變頻狀態(tài)時比較容易發(fā)熱）。三臺泵同時工作時則交換變頻泵與一臺工頻泵的工作狀態(tài)。 注：在生活供水狀態(tài)下，變頻器工作狀態(tài)為低恒壓設定值狀態(tài)。 高恒壓值自動運行（消防供水） 消防供水 的具體工作流程與生活供水并無區(qū)別，只是因為消防警報的觸發(fā)，使得變頻器工作狀態(tài)為高恒壓設定值狀態(tài)。 注：生活供水 amp。消防供水流程圖見下頁。 武漢理工大學《機電傳動及控制》課程設計 — 變頻恒壓供水系統(tǒng) 21 圖 442 生活供水 amp。消防供水流程圖 武漢理工大學《機電傳動及控制》課程設計 — 變頻恒壓供水系統(tǒng) 22 PLC 程序 手動運行梯形圖 武漢理工大學《機電傳動及控制》課程設計 — 變頻恒壓供水系統(tǒng) 23 注： (FR0)、 (FR1)、 (FR2)屬于熱繼電器，在畫控制電路圖時需注意這一點。 武漢理工大學《機電傳動及控制》課程設計 — 變頻恒壓供水系統(tǒng) 24 自動運行梯形圖 武漢理工大學《機電傳動及控制》課程設計 — 變頻恒壓供水系統(tǒng) 25 武漢理工大學《機電傳動及控制》課程設計 — 變頻恒壓供水系統(tǒng) 26 武漢理工大學《機電傳動及控制》課程設計 — 變頻恒壓供水系統(tǒng) 27 注：絕大多數(shù) PLC的加計數(shù)器的觸點在 當前值等于預置值時動作，但 S7300的計數(shù)器與眾不同，當前值為 0時計數(shù)器的常開觸點斷開，當前值非 0時閉合。在接下來我們用到 S7300的計數(shù)器時，不能按照以前的使用習慣想當然，而應該根據(jù)具體操作對象來進行細致設定。 武漢理工大學《機電傳動及控制》課程設計 — 變頻恒壓供水系統(tǒng) 28 武漢理工大學《機電傳動及控制》課程設計 — 變頻恒壓供水系統(tǒng) 29 武漢理工大學《機電傳動及控制》課程設計 — 變頻恒壓供水系統(tǒng) 30 武漢理工大學《機電傳動及控制》課程設計 — 變頻恒壓供水系統(tǒng) 31 武漢理工大學《機電傳動及控制》課程設計 — 變頻恒壓供水系統(tǒng) 32 系統(tǒng)異常報警指示梯形圖 武漢理工大學《機電傳動及控制》課程設計 — 變頻恒壓供水系統(tǒng) 33 武漢理工大學《機電傳動及控制》課程設計 — 變頻恒壓供水系統(tǒng) 34 消防警報應分為四種情況：系統(tǒng)正常時，此時系統(tǒng)轉為高恒壓狀態(tài)下的自動運行即可；而剩余三種情況依次為泵機故障，變頻器故障，變頻器與泵機都故障。經過分析后可知，后三種情況都不應直接采用自動運行狀況，故為了穩(wěn)妥起見，后三 種故障形式采用如下應對方式即可。 武漢理工大學《機電傳動及控制》課程設計 — 變頻恒壓供水系統(tǒng) 35 武漢理工大學《機電傳動及控制》課程設計 — 變頻恒壓供水系統(tǒng) 36 參考文獻 [1] .繆志農，郭新年 .PLC 原理及應用 [M]北京大學出版社， 2020 [2] .楊麗君 .可編程控制器簡明教程 [M]清華大學出版社， 2020 [3] .廖常初 .PLC 編程及應用 .北京 [M]機械工業(yè)出版社， 2020 [4].西門子 S7300 硬件選型手冊 [DB/OL] [5].西門子 S7300 軟件編程手冊 [DB/OL] [6].JDBP 風光低壓變頻器使用說明書（ ） [DB/OL] [7].康梅，朱莉 .變頻器使用指南 [M]化學工業(yè)出版社， 2020 [8].張澤偉 ,曲鴻章 ,謝興華 . 變頻器在恒壓供水系統(tǒng)中的應用 [J].自動化技術與應用 2020 [9].呂樹清 . 恒壓供水系統(tǒng)在高層建筑中的應用探討 [N] 南昌水專學報 . 2020(03) [10].張斌 .PLC 和變頻調速技術在恒壓供水系統(tǒng)中的應用 [N]電力學報， 2020 21(4) [11].劉大銘，沈暉 .基于 PLC 的變頻調速恒壓供水系統(tǒng)設計 [J]寧夏工程技術， 2020(3) [12].丁芳等，智能 PID 算法在液位控制系統(tǒng)中的應用 [J]微計算機信息， 2020(1) [13].張國強 .全自動變頻 調速恒壓供水系統(tǒng)設計與探討 [C]學術論壇， 2020 [14].盧建勤 .PLC 及變頻器在恒壓變量供水系統(tǒng)中的應用 [J]機床電器， 2020(4) [15].陸秀玲 .PLC 控制的恒壓供水系統(tǒng) [J]自動化儀表， 2020(4) [16].李國厚，趙明富，徐君鶴 .可編程控制器在恒壓供水控制系統(tǒng)中的應用 [J]自動化儀表， 2020，26(8) [17].林心關 .可編程控制器在水泵變頻控制系統(tǒng)中的應用 [N]中山大學學報 (自然科學版 )， 2020(6)增刊 [18].李方園 .淺談變頻器發(fā)展和應用的幾個趨勢 [J]變頻器世界， 2020(11) [19].嚴盈富 .恒壓供水系統(tǒng)的控制與仿真 [N]南昌航空工業(yè)學院學報， 2020(1) [20].謝仕宏 .恒壓供水軟啟動節(jié)能控制系統(tǒng)設計 [J]中國給排水， 2020(7) [21].張春霞 .變頻調速及 PLC 技術在恒壓供水系統(tǒng)中的應用 [N]礦業(yè)快報 2020(10) [22].趙相賓，年培新 .我國變頻調速技術的發(fā)展及應用 [J]變頻器世界， 2020(7) [23].陶宇君 .PLC 在變頻恒壓供水技術中的應用 [J]工業(yè)控制計算機 2020(11) [24].趙永成，閻長芷，李茂成 .PLC 在變頻調速多泵并聯(lián)供水 系統(tǒng)中的應用 [J]控制工程， 2020(11) [25].王孝儉，鄧勝全，王幼濤 .變頻節(jié)水節(jié)能技術 [J]水利水電技術， 2020(9) [26].陳運珍 .變頻調速技術在水工業(yè)中的應用 [J]變頻器世界 .2020(10) [27].張春光 .全自動變頻調速供水泵運行工況與節(jié)能分析 [J].節(jié)能技術， 2020， [28] 任國 .泵變頻調速節(jié)能的理論分析與應用 [J]計算技術與自動化， 1994， 武漢理工大學《機電傳動及控制》課程設計 — 變頻恒壓供水系統(tǒng) 37 [29] 陸秀令 . 幾種常用的可編程控制器梯形圖的設計方法 [J]機床電器 ,2020, [30] 陳懷忠 . 西門子 PLC 和 WinCC SCADA 在變頻恒壓供水系統(tǒng)中的應用 [J]自動化儀表，2020，