一、概述

據(jù)統(tǒng)計，在我國電網(wǎng)總負荷中，動力負荷占60%，其中異步同步電動機負荷又占總負荷的85%。因此，有效地利用電動機，改進其運行性能，根據(jù)需要控制電動機的轉(zhuǎn)速，降低運行中的消耗，是節(jié)省電能的一個非常重要的手段。另外，風(fēng)機、泵等類的電氣設(shè)備約占全國總用量1/3之多。所以也成為節(jié)能的主要對象。這類機械均采用50Hz交流電動機驅(qū)動，用檔板、閥門等方法實現(xiàn)物理量的控制，造成了大量的損耗。如果采用變頻器控制各種電機轉(zhuǎn)速，那么，電機所消耗的電能將大大降低，節(jié)電效果十分顯著。

基于PLC和變頻器的恒壓（或恒壓變流量）供水技術(shù)，相對于傳統(tǒng)的技術(shù)而言具有節(jié)能效益明顯、控制和保護功能完善、可實現(xiàn)機組的軟啟動軟停機、輸入電壓范圍寬、電磁沖擊小、泵機運行組合切換靈活方便等優(yōu)越性，目前廣泛應(yīng)用于水廠送水泵站、二次加壓站、工業(yè)鍋爐給水、小區(qū)和高樓供水、其它工業(yè)供水等領(lǐng)域。

二、S7-200的特點

1．S7-200系列PLC的特點：
是SIEMENS公司推出的一種小型PLC
（1）它結(jié)構(gòu)緊湊
（2）擴展性良好
（3）指令功能強大
（4）價格低廉

2．S7-200PLC的產(chǎn)品：
（1）集成一定數(shù)字I/O點的CPU：CPU221、CPU 222、CPU 224、CPU 226、CPU 226XM
（2）擴展模塊：主要有
數(shù)字量擴展模塊：EM221、EM222、EM223
模擬量擴展模塊：EM231、EM 232、EM 235
通訊模塊：EM277、EM241等
其它模塊：特殊功能模塊

可以十分方便地組成不同規(guī)模的控制器。其控制規(guī)模可以從幾點到幾百點。S7-200PLC可以方便地組成PLC-PLC網(wǎng)絡(luò)和微機-PLC網(wǎng)絡(luò)，從而完成規(guī)模更大的工程。

3．S7-200的編程軟件：STEP7-Micro/WIN32。該編程軟件可以方便地在Windows環(huán)境下對PLC編程、調(diào)試、監(jiān)控。使得PLC的編程更加方便、快捷。可以說，S7-200可以完美地滿足各種小規(guī)?？刂葡到y(tǒng)的要求

三、全自動變頻供水設(shè)備方框圖

四、全自動變頻供水設(shè)備PLC控制原理圖

（一）、在這里需要控制3臺泵，采用S7-200 CPU224的PLC 其接線圖如下

其中：I0.0 自動輸入
I0.1 1#泵自動輸入
I0.2 2#自動輸入
I0.3 3#自動輸入
I0.4 壓力低輸入
I0.5 壓力高輸入
Q0.1 自動輸出
Q0.2 1#泵工頻輸出
Q0.3 1#泵變頻輸出
Q0.4 2#泵工頻輸出
Q0.5 2#泵變頻輸出
Q0.6 3#泵工頻輸出
Q0.7 3#泵變頻輸出

（二）其主電路如下：

五、軟件設(shè)計程序圖

六、綜述

該系統(tǒng)邏輯控制采用PLC控制變頻器實現(xiàn)調(diào)速恒壓供水，使用方便，工作可靠，系統(tǒng)壓力恒定，具有較好的控制效果。該系統(tǒng)采用變頻器調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，使系統(tǒng)實現(xiàn)了高效節(jié)能，節(jié)能效率可達40％左右，同時由于采用變頻器對電機實行軟起動，減少了設(shè)備損耗，延長了水泵、電機設(shè)備的使用壽命。系統(tǒng)采用閉環(huán)控制，參數(shù)超調(diào)波動范圍小，偏差能及時進行控制。變頻器的加速和減速可根據(jù)工藝要求自動調(diào)節(jié)，控制精度高，能保證生產(chǎn)工藝穩(wěn)定，而且由于變頻調(diào)速器具有十分靈敏的故障檢測、診斷、數(shù)字顯示功能，提高了水泵運行的可靠性。綜上所述，采用PLC和變頻器為核心部件構(gòu)成的變頻恒壓供水系統(tǒng)，具有很強的實用性，為供水領(lǐng)域的技術(shù)革新，開辟了切實有效的途徑。