【導讀】變頻恒壓供水的調速系統(tǒng)可以實現水泵電機無級調速，依據用水量的。當今最先進、合理的節(jié)能型供水系統(tǒng)。種功能，對合理設計變頻恒壓供水設備、降低成本、保證產品質量等有著重要意義。頻恒壓供水方式與過去的水塔或高位水箱以及氣壓供水方式相比，不論是設備的投資，運行的經濟性，還是系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、自動化程度等方面都具有無法比擬的優(yōu)勢，而且具有顯著的節(jié)能效果。目前變頻恒壓供水系統(tǒng)正向著高可靠性、全數字化微機控制、多品種系列化的方向發(fā)展。追求高度智能化、系列化、標準化，是未來供水設備適應城。鎮(zhèn)建設中成片開發(fā)、智能樓宇、網絡供水調度和整體規(guī)劃要求的必然趨勢。變頻恒壓供水系統(tǒng)能適用生活水、工業(yè)用水以及消防用水等多種場合的供水要求，在故障發(fā)生時，執(zhí)行專門的故障程序，保證在緊急情況。同時減少了啟動慣性對設備的大慣量的轉速沖擊，延長了設備的使用壽命。及若干輔助部件構成。三臺水泵中每臺泵的出水管均裝有手動閥，以供維修和調

　　

【正文】 作環(huán)境。在本窗口內配置數據采集與控制輸出設備，注冊設備驅動程序，定義連接與驅動設備用的數據變量。 用戶窗口： 本窗口主要用于設置工程中人機交互的界面，諸如：生成各種動畫顯示畫面、報警輸出、數據與曲線圖表等。 實時數據庫： 是工程各個部分的數據交換與處理中心，它將 MCGS 工程的各個部分連接成有機的整體。在本窗口內定義不同類型和名稱的變量，作為數據 采集、處理、輸出控制、動畫連接及設備驅動的對象。 運行策略： 本窗口主要完成工程運行流程的控制。包括編寫控制程序（ if?then腳本程序），選用各種功能構件，如：數據提取、歷史曲線、定時器、配方操作、多媒體輸出等。 基于 PLC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設計 26 建立 界面 建立 窗口 [1]在“用戶窗口”中單擊“新建窗口”按鈕，建立“窗口 0” 。 [2]選中“窗口 0”，單擊“窗口屬性”，進入“用戶窗口屬性設置”。 [3]將窗口名稱改為： 變頻恒壓供水系統(tǒng) ；窗口標題改為： 變頻恒壓供水系統(tǒng) ；窗口位置選中“最大化顯示”，其它不變，單擊“確認”。 [4]在“用戶窗口”中，選中“ 變頻恒壓供水系統(tǒng) ”，點擊右鍵，選擇下拉菜單中的“設置為啟動窗口”選項，將該窗口設置為運行時自動加載的窗口。 圖 工程界面 界面如圖所示。一共有四個界面，分別是變頻恒壓供水系統(tǒng)、變頻恒壓供水系統(tǒng)實時曲線、變頻恒壓供水系統(tǒng)歷史曲線和退出提示。 定義數據對象 實時數據庫是 MCGS 工程的數據交換和數據處理中心。數據對象是構成實時數據庫的基本單元，建立實時數據庫的過程也就是定義數據對象的過程。定義數據對象的內容主要包括：指定數據變量的名稱 、類型、初始值和數值范圍，確定與數據變量存盤相關的參數，如存盤的周期、存盤的時間范圍和保存期限等。 下面以數據對象“水泵”為例，介紹一下定義數據對象的步驟： [1]單擊工作臺中的“實時數據庫”窗口標簽，進入實時數據庫窗口頁。 [2]單擊“新增對象” 按鈕，在窗口的數據對象列表中，增加新的數據對象，系統(tǒng)缺省 基于 PLC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設計 27 定義的名稱為“ Data1”、“ Data2”、“ Data3”等 [3]選中對象，按“對象屬性”按鈕，或雙擊選中對象，則打開“數據對象屬性設置” 窗口。 [4]將對象名稱改為：水泵 1；對象類型選擇：開關型；在對 象內容注釋輸入框內輸入：“控制水泵啟動、停止的變量”，單擊“確認”。 圖 參數的設置 過程 按照此步驟，設置其他數據對象。 圖 參數的設置 基于 PLC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設計 28 編輯界面 編輯畫面 選中“ 變頻恒壓供水系統(tǒng) ”窗口圖標，單擊“動畫組態(tài)”，進入動畫組態(tài)窗口，開始編輯畫面。 圖 編輯界面 對象 元件的選擇 單擊繪圖工具箱中的（插入元件）圖標，彈出對象元件 庫 管理對話框，如圖 所示 ： 圖 對象元 件庫管理 如上所示 ，在元件庫中找到所需的元件組成下圖 6. 8 所示的畫面。 基于 PLC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設計 29 圖 監(jiān)控界面 MCGS 與 PLC 之間的連接 MCGS通過上位機中的串行口設備和 PLC上的通訊單元（編程口）建立串行通訊連接，從而達到操作 PLC設備的目的。 PLC的默認設置是只支持 RS232通信，所以要使用 RS485通信協議，必須事先用 RS232（即 PLC的編程口）通信，設置寄存器 PLC D8120寄存器。 此次 MCGS通過監(jiān)控計算機的 RS232串行口讀取 PLC存儲區(qū)的數據，與 PLC建立連接。MCGS的結構形式使其成為一個“與設備無關”的系統(tǒng)，對于不同的硬件設備，只需定制相應的設備構件，放置到設備窗口中，并設置相關的屬性，系統(tǒng)就可對這一設備進行操作，而不需要對整個系統(tǒng)結構作任何改動。 添加 PLC 設備 FX232設備必須掛接在串口父設備下，串口父設備在通用設備構件中。串口父設備用來設置通信參數和通信端口。通信參數必須設置成與 PLC的設置一樣。否則就無法通信。 [1] 在“設備窗口”中雙擊“設備窗口”圖標進入。 [2] 點擊工具條中的“工具箱”圖標，打開“設備工具箱”。 基于 PLC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設計 30 [3] 單擊“設備工具箱”中的“設備管理”按鈕，彈出如圖 6. 9 所示窗口： 圖 6. 9 設備管理窗口 [4] 在可選設備列表中，雙擊“通用設備”。 [5] 雙擊“ 串口通訊父設備 ”，在下方出現 串口通訊父設備 圖標。 [6] 雙擊 串口通訊父設備 圖標，即可將“ 串口通訊父設備 ”添加到右測選定設備列表中。 [7] 選中選定設備列表中的“ 串口通訊父設備 ”，單擊“確認”，“ 串口通訊父設備 ”即被添加到“設備工具箱”中。 [7]按上面前三步 后 ，雙擊“ PLC 設備”，雙擊“三菱”再雙擊“ FX232”在下方出現三菱 FX232， 選中點擊增加，確 認 。 出現如下圖所示 圖 6. 10 設備工具箱窗口 [8]雙擊“串口通訊父設備”，再雙擊“三菱 FX232” 。 [9]在設備窗口中雙擊設備 1[三菱 FX232],出現設備屬性對話框， 如圖 511所示。 點擊相應的圖標進行設置。 設備屬性的設置 基于 PLC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設計 31 圖 6. 11 進入設置設備內部屬性窗口 圖 6. 12 設置所需要的通道 基于 PLC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設計 32 圖 6. 13 設置通道對應的對象 基于 PLC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設計 33 七、 結束語 本論文研究的是變頻恒壓供水 系統(tǒng) 。 恒壓供水系統(tǒng)以 PLC和變頻器為核心進行設計，借助于 PLC強大而靈活的控制功能和內置 PID的變頻器優(yōu)良的變頻調速性能，實現了恒壓供水的控制 。 該系統(tǒng)采用 PCL控制變頻器進行 PID調節(jié)，按實際需要隨意設定壓力給定值，根據壓差調整水泵的工作情況， 實現恒壓供水，使給水泵始終在高效率下運行，在啟動時壓力波動小，可控制在給定值的 5%范圍內。 恒壓供水在日常生活中非常重要，基于 PLC和變頻器技術設計的生活恒壓供水控制系統(tǒng)可靠性高、效率高、節(jié)能效果顯著、動態(tài)響應速度快 。 因實現了恒壓自動控制，不需要操作人員頻繁操作，節(jié)省 了人力，提高了供水質量，減輕了勞動強度，可實現無人值班，節(jié)約管理費用。對整個供水過程來說，系統(tǒng)的可擴展性好，管理人員可根據每個季節(jié)的用水情況，選擇不同的壓力設定范圍，不但節(jié)約了用水，而且節(jié)約了電能，達到了更優(yōu)的節(jié)能方式，實現供水的最優(yōu)化控制和穩(wěn)定性控制。 目前在國內外變頻調速恒壓供水控制系統(tǒng)的研究設計中，對于能適應不同的用水場合，結合現代控制技術、網絡和通訊技術同時兼顧系統(tǒng)的電磁兼容性 (EMC)的變頻但壓供水系統(tǒng)的水壓閉環(huán)控制的研究還是不夠的。因此，有待于進一步研究改善變頻恒壓供水系統(tǒng)的性能，使其能被更好的 應用于生活、生產實踐中。 基于 PLC 的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設計 34 八、 參考文獻 [1]廖常初 .PLC 編程及應用 . 北京：機械工業(yè)出版社， 2021. [2]吳忠智 ，吳加林。變頻器應用手冊 .北京：機械工業(yè)出版社， 2021. [3]韓安榮 .通用變頻器及其應用 . 北京：機械工業(yè)出版社， 2021. [4]李華 .變頻調速技術在供水系統(tǒng)中的應用 .電氣傳動自動化， 1996， [5]陳伯時 .電力拖動自動控制系統(tǒng) .北京 :機械工業(yè)出版社， 1996 [6]屈有安 .變頻器 PID恒壓供水系統(tǒng) .江蘇電器， 2021(3)： 3335 [7]賀玲芳 .基于 PLC控制的全自動變頻恒壓 供水系統(tǒng) .西安科技學院學報 ,2021 20(3) [8]劉潤華 .可編程序控制器在變頻調速供水系統(tǒng)中的應用 .基礎 自動化 1997