摘要：本文介紹基于變頻器與PLC的恒壓供水系統的構成及工作原理。系統采用變頻調速方式，自動調節水泵電機轉速，保持供水壓力的恒定，PLC控制投入工作水泵的臺數，在用水量的高峰及低谷都能滿足系統的需要。系統具有節能、工作可靠、自動化程度高等優點，提高了供水質量。 

　　1. 引言 

　　隨著變頻調速技術和可編程控制器的飛速發展，以及其應用面廣、功能強大、使用方便，已經成為當代工業自動化的主要裝置之一，在工業生產領域得到廣泛使用，在其它領域（如民用和家庭自動化）的應用也得到了迅速的發展。 
由于變頻調速技術和可編程程序控制器的應用靈活方便，在恒壓供水系統中亦得到廣泛的應用。采用PLC作為中心控制單元，利用變頻器與PID結合，根據系統狀態可快速調整供水系統的工作壓力，達到恒壓供水的目的，提高了系統的工作穩定性，得到了良好的控制效果以及明顯的節能效果。 

　　2、系統結構 

　　變頻恒壓供水系統原理如圖一；它主要有PLC、變頻器、壓力變送器、液位傳感器、動力及控制線路以及泵組組成。用戶通過控制柜面板上的指示燈和按鈕、轉換開關來了解和控制系統的運行。通過安裝在出水管網上的壓力變送器，把出口壓力信號變成4～20mA標準信號送入變頻器內置的PID調節器，經PID運算與給定壓力參數進行比較，得到4～20mA參數，4～20mA信號送至變頻器。控制系統由變頻器控制水泵的轉速以調節供水量，根據用水量的不同，變頻器調節水泵的轉速不同、工作頻率也就不同，在變頻器設置中設定一個上限頻率和下限頻率檢測，當用水量大時，變頻器迅速上升到上限頻率，此時，變頻器輸出一個開關信號給PLC；當用水處于低峰時，變頻器輸出達到下限頻率，變頻器也輸出一個開關信號給PLC；兩個信號不會同時產生。當產生任何一個信號時，信號即反饋給PLC，PLC通過設定的內部程序驅動I/O端口開關量的輸出來實現切換交流接觸器組，以此協調投入工作的水泵電機臺數，并完成電機的啟停、變頻與工頻的切換。通過調整投入工作的電機臺數和控制電機組中一臺電機的變頻轉速，使系統管網的工作壓力始終穩定，進而達到恒壓供水的目的。 

　　3、工作原理 

　　該系統有手動和自動兩種運行方式。手動方式時，按下按鈕啟動和停止水泵，可根據需要分別控制1#~3#泵的啟停，該方式主要供設備調試、自動有故障和檢修時使用。自動運行時，首先由1#水泵變頻運行，變頻器輸出頻率從0HZ上升，同時PID調節器把接收的信號與給定壓力比較運算后送給變頻器控制。如壓力不夠，則頻率上升到50HZ，變頻器輸出一個上限頻率到達信號給PLC，PLC接收到信號后經延時，1＃泵變頻迅速切換為工頻，2＃泵變頻啟動，若壓力仍達不到設定壓力，則2＃泵由變頻切換成工頻，3＃泵變頻啟動；如用水量減少，PLC控制從先起的泵開始切除，同時根據PID調節參數使系統平穩運行，始終保持管網壓力。 

　　若有電源瞬時停電的情況，則系統停機，待電源恢復正常后，系統自動恢復到初始狀態開始運行。變頻自動功能是該系統最基本的功能，系統自動完成對多臺泵的啟動、停止、循環變頻的全部操作過程。 

　　4、變頻器 

　　變頻器采用艾默生電氣公司生產的EV2000系列變頻器。EV2000采用獨特的控制方式，實現了高轉矩、高精度、寬調速驅動，滿足通用變頻器高性能化的要求，具有超出同類產品的防跳閘功能和適應惡劣電網溫度、濕度和粉塵能力，極大提高產品可靠性。 

　　EV2000具有實用的PI(圖二