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[摘 要]作者介绍了以变频器-PLC为核心构成系统的控制原理、接口组成、软件设计及系统优点。变频器PLC 调控技术在水压控制系统成功应用， 有效地解决了控制负荷波动大、调节频繁的难题， 证明了变频调速控制系统优越的技术性能和极其显著的经济效益， 具有很好的推广应用价值和进一步的研究价值。
[关键词]变频器"PLC" 调节器" 控制系统
中图分类号：TN773 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）39-0374-01
目前，在水位控制中有很大一部分水泵电机是不变速拖动系统，不变速电机的电能大多消耗在适应供水量的变化而频繁的开停水泵中。这样不但使电机工作在低效区、减短电机的使用寿命，而且电机的频繁开停使设备故障率很高，导致水资源严重浪费，系统的维护、维修工作量较大。随着高位生活用水和工业用水逐渐增多，传统的控制方法已经落后。
1.PLC、变频器在现代水控系统中的运用
自来水厂的自动控制系统一般分为两大部分，一是水源地深水泵的工作控制，而另外一种则是水厂区变频恒压供水控制。水厂区变频恒压供水控制运用十分广泛，水厂在运用变频恒压供水控制时，水源通过水厂区对水池的水进行消毒处理后，使得加压泵向管路进行恒压供水，其间，就需要选用PLC和上位机组成实时数据采集和监控系统。对深水泵进行远程控制，并且对供水泵采用变频器进行恒压控制，通过PLC、变频器在现代水控系统中的运用，可以保证整个水厂的工作电机安全，可靠地运行。
2.运用PLC、变频器水控系统的特性
运用了变频器和PLC的恒压供水系统，变频器可以为电机提供可变频率的电源，实现电机的无级调速。从而使管网水压连续变化。此外压力变送器还具有检测管网水压的作用。PLC则是泵组管理的执行设备，同时还是变频器的驱动控制，根据用水量的实际变化，实现自动化运行。变频器和PLC的应用为水泵转速的平滑性连续调节提供了方便，对于消除了对电网、电气设备和机械设备的冲击，延
3.選用PLC与变频器结合使用的原因
考虑选用单片机或PLC与变频器结合为核心构成的系统都能达到较好的控制效果。但在软件设计上，PLC比单片机的编程更简洁、直观；从硬件接口考虑，单片机电路稍微复杂一些；从经济方面考虑，由于PLC工艺的日渐成熟，小型PLC的成本与单片机相差无几，由于要根据现场情况调整系统参数，PLC的软件中时间参数的调整更简单，这样更有利于售后服务人员掌握。基于以上原因，选用了OMRON的CPM1系列PLC与ABB的变频器作为控制核心，再加上PSW7调节器与WSP300压力变送器，控制效果非常好，软件设计简单，硬件接口简易可行、可靠性高，整个系统的性价比非常高。在供水系统中引进变频器结合小型PLC技术，不仅改变传统用阀门控制水量多少，而且在节能、恒压控制等方面均有非常好的效果，本文介绍了变频器——PLC调控技术在水泵控制中的应用。
4.控制系统的原理
控制系统用一台变频器可以带三台水泵，每台水泵既可以工作在常规工频泵模式，也可以工作在变频泵模式。每台泵只能处于变频或工频其中一种工作模式，通过两个继电器互锁保证它的安全与可靠。系统的结构如图一所示，利用安置在的生活用水中的压力变送器将水的压力信号传输到调节器，根据与调节器的设定值和报警上下限比较，送信号给PLC与变频器，系统的起停泵分别由调节器的压力下限信号和变频器的频率下限信号决定，假如压力低，调节器给PLC一个压力下限信号，PLC启动变频器，并使一号泵处于变频工作状态，输出的频率逐渐增大，经过一段时间的调节，如压力还低，这时，PLC让一号泵处于工频状态工作，使二号泵处于变频工作状态泵，如压力还低，则让二号泵处于工频状态工作，使三号泵处于变频工作状态，如此类推。当压力达到调节器上限报警值时，调节器输出降低，变频器频率降低，低到频率下限设定值，这时变频器给出一个频率下限信号给PLC，PLC根据先启先停的原则控制泵的运行顺序，例如，PLC收到频率下限信号时，系统中泵的状态是一号工频，二号工频，三号变频，这时一号泵最先启动，所以先停，接着如压力还高，则停二号泵。系统采用了每次都进行低速启动，高速运行以提高运行效率。
5.系统的优点
采用变频器-PLC恒压供水装置有以下几个优点：
5.1节电效益高（传统水泵电机均采用大容量电机，用阀门控制水量恒定，造成电能浪费（变频系统，无论工作参数如何，电机的效率不会降低，电机的功率因数会得到提高
5.2运行可靠+稳定（系统中的核心部件，变频调速器本身的可靠性很高，一般情况下可连续使用10万/小时以上，系统还采用软启动方式，不存在电气冲击，不污染电网，而且变频器自带欠压、过压、过流、过载、过热以及失速等各种保护功能、系统对管网压力波动采取阻尼滤波处理，供水恒压精度较高，通常能控制在0.002Mpa范围内。
5.3结构简单，操作简便，装置的控制系统采用集成度高，配套方案灵活多样，由可编程控制器得到水泵运行的各种组合调速范围广，对水量变化的适应能力强。
5.4使用寿命长、自动化程度高、无需人看管、维护量少。
以上系统在实际的应用中效果显著，如将PLC与变频器中自带编程器的功能集成，可开发成一些专用的变频器，这样系统的可靠性与健壮性大大增强，应用更加简单，系统的总成本也会下降。
6.结束语
运用了变频器和PLC的水控系统，不仅性能稳定可靠，而且能够非常好地控制可编程序控制器及其有关设备，水控系统与工业控制系统联成一个整体，对于恒压水控系统的功能扩充和设计创新，实为重要。
参考文献
[1] 李传伟，王燕妮.变频器与PLC的连接与配合使用[J].电气传动自动化，2005（2）.
[2] 刘义伦.基于PLC的变频调速恒压供水自动控制技术的应用[J].广西机械，2003（2）.
[关键词]变频器"PLC" 调节器" 控制系统
中图分类号：TN773 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）39-0374-01
目前，在水位控制中有很大一部分水泵电机是不变速拖动系统，不变速电机的电能大多消耗在适应供水量的变化而频繁的开停水泵中。这样不但使电机工作在低效区、减短电机的使用寿命，而且电机的频繁开停使设备故障率很高，导致水资源严重浪费，系统的维护、维修工作量较大。随着高位生活用水和工业用水逐渐增多，传统的控制方法已经落后。
1.PLC、变频器在现代水控系统中的运用
自来水厂的自动控制系统一般分为两大部分，一是水源地深水泵的工作控制，而另外一种则是水厂区变频恒压供水控制。水厂区变频恒压供水控制运用十分广泛，水厂在运用变频恒压供水控制时，水源通过水厂区对水池的水进行消毒处理后，使得加压泵向管路进行恒压供水，其间，就需要选用PLC和上位机组成实时数据采集和监控系统。对深水泵进行远程控制，并且对供水泵采用变频器进行恒压控制，通过PLC、变频器在现代水控系统中的运用，可以保证整个水厂的工作电机安全，可靠地运行。
2.运用PLC、变频器水控系统的特性
运用了变频器和PLC的恒压供水系统，变频器可以为电机提供可变频率的电源，实现电机的无级调速。从而使管网水压连续变化。此外压力变送器还具有检测管网水压的作用。PLC则是泵组管理的执行设备，同时还是变频器的驱动控制，根据用水量的实际变化，实现自动化运行。变频器和PLC的应用为水泵转速的平滑性连续调节提供了方便，对于消除了对电网、电气设备和机械设备的冲击，延
3.選用PLC与变频器结合使用的原因
考虑选用单片机或PLC与变频器结合为核心构成的系统都能达到较好的控制效果。但在软件设计上，PLC比单片机的编程更简洁、直观；从硬件接口考虑，单片机电路稍微复杂一些；从经济方面考虑，由于PLC工艺的日渐成熟，小型PLC的成本与单片机相差无几，由于要根据现场情况调整系统参数，PLC的软件中时间参数的调整更简单，这样更有利于售后服务人员掌握。基于以上原因，选用了OMRON的CPM1系列PLC与ABB的变频器作为控制核心，再加上PSW7调节器与WSP300压力变送器，控制效果非常好，软件设计简单，硬件接口简易可行、可靠性高，整个系统的性价比非常高。在供水系统中引进变频器结合小型PLC技术，不仅改变传统用阀门控制水量多少，而且在节能、恒压控制等方面均有非常好的效果，本文介绍了变频器——PLC调控技术在水泵控制中的应用。
4.控制系统的原理
控制系统用一台变频器可以带三台水泵，每台水泵既可以工作在常规工频泵模式，也可以工作在变频泵模式。每台泵只能处于变频或工频其中一种工作模式，通过两个继电器互锁保证它的安全与可靠。系统的结构如图一所示，利用安置在的生活用水中的压力变送器将水的压力信号传输到调节器，根据与调节器的设定值和报警上下限比较，送信号给PLC与变频器，系统的起停泵分别由调节器的压力下限信号和变频器的频率下限信号决定，假如压力低，调节器给PLC一个压力下限信号，PLC启动变频器，并使一号泵处于变频工作状态，输出的频率逐渐增大，经过一段时间的调节，如压力还低，这时，PLC让一号泵处于工频状态工作，使二号泵处于变频工作状态泵，如压力还低，则让二号泵处于工频状态工作，使三号泵处于变频工作状态，如此类推。当压力达到调节器上限报警值时，调节器输出降低，变频器频率降低，低到频率下限设定值，这时变频器给出一个频率下限信号给PLC，PLC根据先启先停的原则控制泵的运行顺序，例如，PLC收到频率下限信号时，系统中泵的状态是一号工频，二号工频，三号变频，这时一号泵最先启动，所以先停，接着如压力还高，则停二号泵。系统采用了每次都进行低速启动，高速运行以提高运行效率。
5.系统的优点
采用变频器-PLC恒压供水装置有以下几个优点：
5.1节电效益高（传统水泵电机均采用大容量电机，用阀门控制水量恒定，造成电能浪费（变频系统，无论工作参数如何，电机的效率不会降低，电机的功率因数会得到提高
5.2运行可靠+稳定（系统中的核心部件，变频调速器本身的可靠性很高，一般情况下可连续使用10万/小时以上，系统还采用软启动方式，不存在电气冲击，不污染电网，而且变频器自带欠压、过压、过流、过载、过热以及失速等各种保护功能、系统对管网压力波动采取阻尼滤波处理，供水恒压精度较高，通常能控制在0.002Mpa范围内。
5.3结构简单，操作简便，装置的控制系统采用集成度高，配套方案灵活多样，由可编程控制器得到水泵运行的各种组合调速范围广，对水量变化的适应能力强。
5.4使用寿命长、自动化程度高、无需人看管、维护量少。
以上系统在实际的应用中效果显著，如将PLC与变频器中自带编程器的功能集成，可开发成一些专用的变频器，这样系统的可靠性与健壮性大大增强，应用更加简单，系统的总成本也会下降。
6.结束语
运用了变频器和PLC的水控系统，不仅性能稳定可靠，而且能够非常好地控制可编程序控制器及其有关设备，水控系统与工业控制系统联成一个整体，对于恒压水控系统的功能扩充和设计创新，实为重要。
参考文献
[1] 李传伟，王燕妮.变频器与PLC的连接与配合使用[J].电气传动自动化，2005（2）.
[2] 刘义伦.基于PLC的变频调速恒压供水自动控制技术的应用[J].广西机械，2003（2）.