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1.前言
通常以往的水泵控制采用传统的电力拖动方式，这种方案会造成能源的浪费，而利用PLC、变频器、软启动器等器件构成的智能变频控制系统，可以实现恒压供水的节能目的。
2.恒压供水系统工作及结构
恒压供水系统原理主要采用变频器控制泵的转速，并由PLC自动控制软启动器调整泵的运行台数，完成供水压力的闭环控制，在管网流量变化时达到稳定供水压力和节能的目的。变频调速恒壓供水系统构成如下所示，由可编程控制器、变频器、软启动器、水泵电机组、压力传感器构成。
图2-1. 变频调速恒压供水系统结构框图
3.系统硬件设计
3.1 系统主控电路设计
图3-1. 系统主控电路
恒压供水主电路如图所示。考虑到PLC的输出功率和用电安全，PLC输出控制继电器KM先控制交流中间继电器KA，再由KA控制电路的通断。
3.2 PLC的选型及接线图
经分析，选用西门子S7-200系列PLC， 参照西门子S7-200的产品目录，选用主机为CPU226（8DI/6DO）一台，加上扩展模块EM221（16*DO），扩展模块EM223（8*DI/DO），扩展模块EM223（16*DI/DO）。PLC的接线图见下图。
图3-2. PLC接线图
3.3 变频器及软启动器配置
ACS510系列变频器是瑞士ABB公司的主导产品，它具有体积小巧，性能强大，调试轻松等特点。在依次启动多台电动机时，变频软启动存在很严重的危害，对变频器和电机都是有害的。为此本设计中使用软启动器启动大功率水泵电机。
4.系统软件设计与分析
为了实现整个系统的恒压运行，为此必须控制变频器的频率以及七台泵的顺序投入与切除，使得供水量的变化与用户用水量的变化基本保持同步，以此保证水网水压的恒定，同时还要保证系统的安全性与可靠性。
系统主程序流程图如下：
图4-1 主程序流程图
启动自动变频运行方式时，首先起动一台主水泵为变频运行方式。在控制的过程中，变频器根据压力反馈信号，通过PID运算自动调整变频器输出频率，改变电动机转速，达到管网恒压的目的。在达到压力下限的情况下，说明系统供水压力小，为能满足用户的需求，通过软启动器顺序的启动水泵，使供水达到要求。在达到压力上限的情况下，说明系统供过于求，再通过接触器顺序的切除工频运行的水泵。在这期间，变频器总是带动一台变频泵始终在运行。在投入夜间泵时，先切除掉所有的白天泵，再用变频器启动夜间泵即可满足供水需求。
5.结束语：
本文针对生活用水需求的特点，设计了一套基于PLC的变频调速恒压供水自动控制系统。该系统利用变频器对水泵转速进行调节，以软启动器完成启动过程。通过改变水泵性能曲线来实现水泵的流量调节，相对传统阀门式供水方式节能效果明显。该系统不仅有效的保证了供水管网压力恒定，波动小，而且成功地解决大功率电机启动的问题。同时使用软启动器完成电机的软启动，电流和机械冲击小，延长水泵和管道使用寿命。
通讯地址：陕西省宝鸡市高新技术产业开发区高新27路西电宝鸡电气有限公司
收件人：杨建平 联系电话：13891718860 邮编：721306
通常以往的水泵控制采用传统的电力拖动方式，这种方案会造成能源的浪费，而利用PLC、变频器、软启动器等器件构成的智能变频控制系统，可以实现恒压供水的节能目的。
2.恒压供水系统工作及结构
恒压供水系统原理主要采用变频器控制泵的转速，并由PLC自动控制软启动器调整泵的运行台数，完成供水压力的闭环控制，在管网流量变化时达到稳定供水压力和节能的目的。变频调速恒壓供水系统构成如下所示，由可编程控制器、变频器、软启动器、水泵电机组、压力传感器构成。
图2-1. 变频调速恒压供水系统结构框图
3.系统硬件设计
3.1 系统主控电路设计
图3-1. 系统主控电路
恒压供水主电路如图所示。考虑到PLC的输出功率和用电安全，PLC输出控制继电器KM先控制交流中间继电器KA，再由KA控制电路的通断。
3.2 PLC的选型及接线图
经分析，选用西门子S7-200系列PLC， 参照西门子S7-200的产品目录，选用主机为CPU226（8DI/6DO）一台，加上扩展模块EM221（16*DO），扩展模块EM223（8*DI/DO），扩展模块EM223（16*DI/DO）。PLC的接线图见下图。
图3-2. PLC接线图
3.3 变频器及软启动器配置
ACS510系列变频器是瑞士ABB公司的主导产品，它具有体积小巧，性能强大，调试轻松等特点。在依次启动多台电动机时，变频软启动存在很严重的危害，对变频器和电机都是有害的。为此本设计中使用软启动器启动大功率水泵电机。
4.系统软件设计与分析
为了实现整个系统的恒压运行，为此必须控制变频器的频率以及七台泵的顺序投入与切除，使得供水量的变化与用户用水量的变化基本保持同步，以此保证水网水压的恒定，同时还要保证系统的安全性与可靠性。
系统主程序流程图如下：
图4-1 主程序流程图
启动自动变频运行方式时，首先起动一台主水泵为变频运行方式。在控制的过程中，变频器根据压力反馈信号，通过PID运算自动调整变频器输出频率，改变电动机转速，达到管网恒压的目的。在达到压力下限的情况下，说明系统供水压力小，为能满足用户的需求，通过软启动器顺序的启动水泵，使供水达到要求。在达到压力上限的情况下，说明系统供过于求，再通过接触器顺序的切除工频运行的水泵。在这期间，变频器总是带动一台变频泵始终在运行。在投入夜间泵时，先切除掉所有的白天泵，再用变频器启动夜间泵即可满足供水需求。
5.结束语：
本文针对生活用水需求的特点，设计了一套基于PLC的变频调速恒压供水自动控制系统。该系统利用变频器对水泵转速进行调节，以软启动器完成启动过程。通过改变水泵性能曲线来实现水泵的流量调节，相对传统阀门式供水方式节能效果明显。该系统不仅有效的保证了供水管网压力恒定，波动小，而且成功地解决大功率电机启动的问题。同时使用软启动器完成电机的软启动，电流和机械冲击小，延长水泵和管道使用寿命。
通讯地址：陕西省宝鸡市高新技术产业开发区高新27路西电宝鸡电气有限公司
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