1、南豐變頻恒（héng）壓供水係統簡介

南豐變頻恒壓供水設備係統由plc控製器、變頻調（diào）速器、觸摸屏顯示器、交流接觸器、熱繼電器、壓力變送器、水（shuǐ）位變送器、流量變送器等其他電控設備以及若幹台立式多級離心泵和一台井用（yòng）潛（qián）水泵及100m3不鏽鋼組合水箱組成，在供水係統的水箱中安裝水位變送器，在總出水管安裝壓力變送器，檢測（cè）出水（shuǐ）位、壓（yā）力，轉換成4~20ma的信號，輸入到plc的模擬量輸入模塊，將檢測到的壓（yā）力信號和通過觸摸（mō）屏設（shè）置的壓力（lì）經過pid運算，通過控製變頻器的輸出頻率來調整水泵電機的轉速,以達到保持（chí）水壓（yā）的恒定;同時通（tōng）過水位檢測，根據水位（wèi）的（de）高低（dī）來（lái）啟（qǐ）停水源井中的（de）潛水泵。同時，在（zài）觸摸屏顯示器上可（kě）以顯示各個電機的電流、頻率、水位、水壓、工頻和變頻運行的時間以及各泵的運行狀態。

2、控製對象

根據變頻恒壓供水設備係統現場的實時情況，控（kòng）製現（xiàn）場設備的開、關、運行;潛（qián）水泵的開啟、停止;變頻器（qì）的啟動/停止，以實現恒壓供水的自動控製。

3、係統工作原理

該係統具有手動和自動兩種運行方式:

3.1、手動（dòng）運行方式

選（xuǎn）擇手動運行方（fāng）式時（shí） ，根據需要，通過（guò）按啟動和停止按鈕，來控製各水泵。這種方（fāng）式隻在係統出現（xiàn）故障時使用。

3.2、自動運行方式

(1) 啟動程序

在（zài）自動運行（háng）時，首先檢測水泵是否出現故障（zhàng），如果（guǒ）某台泵出現故障，則通（tōng）過觸摸屏（píng）在線修改該水泵的狀態，把1＃泵設為故障狀（zhuàng）態，則係統啟（qǐ）動時，自動不啟動該泵。其次檢測蓄水（shuǐ）池水位，如果符合要求，則1＃泵變頻（pín）交流接觸器吸合，電機和變頻器連通，同時打開1＃泵的電磁閥，通過檢測壓力的大（dà）小 ，plc經過pid運算，此時變頻器的輸（shū）出頻率從0Hz開始上升，如果壓力不夠，則上升到（dào）50Hz，延時（shí）後，通過軟啟動器，將1＃泵切換（huàn）到（dào）工（gōng）頻，再啟動2＃泵，依次類推，直到出水壓力達到設定（dìng）壓力。

(2) 水泵切換程序

如果出水量減少，出（chū）水壓力過大，則plc控製變頻器的輸出頻率降低，減少出水量來穩定出水壓力（lì）。如果變頻器的輸出頻率在20hz，此時plc開始計時，如果出水壓力降低 ，則放棄計時;如果（guǒ）出水壓力一直高於設（shè）定壓力，到（dào）一定時間後，則根據先投先停的原則，plc將先（xiān）關閉正在（zài）運行（háng）的投入時間最長的泵的電磁閥，再關閉該泵，直到出水壓力達到設定值。

(3) 啟動小（xiǎo）功率泵

對於生活（huó）用水來說，屬（shǔ）於用水時段性很強的係統，因（yīn）此在幾台水泵中，設置一台（tái）小功率（lǜ）泵。當在用水低（dī）穀時，一台小功率泵就足可以保持供水壓力，此時，就可以（yǐ）通過變頻運行小功率泵，使其工作在低頻（pín）狀態，就可以維持供水係（xì）統的水壓（yā）穩定。以達到節能的目的。

4、控（kòng）製係統硬件配置及軟件編程（chéng）

4.1、硬件配置

(1) plc的配置

可（kě）編程（chéng）控製器（qì）采用（yòng）siemens的s7-300係（xì）列cpu-314主機，1個電源模（mó）塊，2個32位i/o模塊，2個16位輸出模塊，2個12位ad模塊，1個12位da模塊和一個cp340模塊。cp340和上位機之（zhī）間通過rs-485進行通（tōng）信。

(2) 觸摸（mō）屏

觸摸屏選用siemens生產的tp270係列，它（tā）自身具有豐（fēng）富的操作係統，可（kě）以方麵的通過串行通訊與編程器通信，也可以（yǐ）和plc通（tōng）過mpi網進行通信。通過觸摸屏可（kě）以實時顯示電機電流、管網壓力、水（shuǐ）位（wèi）等工作情況以及各種故障信息;還可以通（tōng）過觸摸（mō）屏對plc進行在線控（kòng）製。

4.2、軟件編程

(1) plc編程

plc從軟件配置（zhì）上有係統（tǒng）程序和用戶程序。係統程序裝配在cpu模塊上（shàng）隨硬件（jiàn）的產品而來。用戶程序是編程器編（biān）好程序後輸入到可（kě）編程序控（kòng）製器的（de）存（cún）儲模塊，程序是采用塊式結（jié）構形式 ，共有5種形式:組（zǔ）織塊(0b)、程序（xù）塊(pb)、功能塊(fb)、數據塊(db)。因此，在plc軟件中使各（gè）種（zhǒng）功能的程序模塊通過主程（chéng）序（xù）有機的結合起來。故plc程序主要解決現場各泵的啟動程序、切換程序、啟動小（xiǎo）功率泵（bèng）;模擬量的處（chù）理（lǐ）;與上位機和觸摸屏通信數據的處理功能等。

(2) 觸摸屏（píng）程序

觸（chù）摸屏程序主要有主畫麵、參數（shù）設置、供電回（huí）路、反滲透、實時（shí）曲線、報表統計、故障維護等畫麵組成。