恒压供水系统编程
PLC控制设计
压供水控制系统为水厂自动化系统中的一个子程序，其控制过程为：操作人员通过在远程控制室人机界面（WINCC）中输入泵房机组运行水压，系统通过工业以太网Industrial Ethernet将参数传递到 PLC主站S7-300，主站再通过现场控制主线Profibus-DP传送控制指令到泵房控制子站S7-200，泵站控制子站根据水压指令判断是否需要调整水压，如果需要，通过程序将水压要求传递给台达VFD变频器调整频率；默认2#机组为PID控制首选，当2#机组由变频器PID控制进入工频运行后且持续时间足够长后，S7-200启动水泵机组增减机程序实现增减机操作3#机组，并实行PID控制，达到恒压供水的目的。增机操作为先启动2#机组，2#工频运行后，启动3#机组并调频；在减机操作中先停工频运行机组，再对变频机组机组调频；机组工频变频运行模式由变频器内部进行互锁，两台机组变频运行模式由PLC进行互锁，防止机组误操作；1#为备用机组，通过转换开关可以实现任一台变频器对其拖动。机组操作必须满足必要的时间间隔。
3.2PID控制设计
将出厂水总管压力压力传感器传来的电流信号（4-20mA）输入到三菱变频器反馈信号输入端子；泵房控制子站PLC接受到来自人机界面的压力要求，压力指令通过控制子站EM235模块将模拟量输出转换成4～20mA电流信号输出，该电流信号作为PID信号传送到三菱变频器PID控制器作为设定值；变频器的PID控制器根据采集的信号计算出偏差量I(t)，按照PID的微积分控制规则计算出控制量频率△f(t),并将频率控制量送至变频器控制器，通过调整变频器的输出频率改变水泵电机的转速，达到调整压力的需求，完成变速恒压供水的目的。
该系统采用变频器内部PID算法控制，结合先进PLC网络技术，具有控制压力稳定，无冲击等特点。在实际运行中，操作员根据管网用水量的需求情况可在远程人机界面中输入压力给定值，系统智能平缓实现压力控制，最终达到平衡。系统在运行中采用变频器对电机实现软启动，减少设备损耗，变频控制使得水厂能耗得到最大的优化；而压力平缓控制减少了管网的冲击，大大降低爆管风险系数；如果结合管网GIS模型，用城市管网多点压力数据作为信号反馈，实现对城市多水厂的协同恒压控制，将开辟城市供水技术的心时代，使得供水企业服务水压和供水能耗达到一个更加优化的平衡。
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