一、概述
據(jù)統(tǒng)計(jì)，在我國電網(wǎng)總負(fù)荷中，動(dòng)力負(fù)荷占60%，其中異步同步電動(dòng)機(jī)負(fù)荷又占總負(fù)荷的85%。因此，有效地利用電動(dòng)機(jī)，改進(jìn)其運(yùn)行性能，根據(jù)需要控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，降低運(yùn)行中的消耗，是節(jié)省電能的一個(gè)非常重要的手段。另外，風(fēng)機(jī)、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(duì)象。這類機(jī)械均采用50Hz交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，用檔板、閥門等方法實(shí)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(jī)轉(zhuǎn)速，那么，電機(jī)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(duì)于傳統(tǒng)的技術(shù)而言具有節(jié)能效益明顯、控制和保護(hù)功能完善、可實(shí)現(xiàn)機(jī)組的軟啟動(dòng)軟停機(jī)、輸入電壓范圍寬、電磁沖擊小、泵機(jī)運(yùn)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(diǎn)
1．S7-200系列PLC的特點(diǎn)：
是SIEMENS公司推出的一種小型PLC
（1）它結(jié)構(gòu)緊湊
（2）擴(kuò)展性良好
（3）指令功能強(qiáng)大
（4）價(jià)格低廉
2．S7-200PLC的產(chǎn)品：
（1）集成一定數(shù)字I/O點(diǎn)的CPU：CPU221、CPU 222、CPU 224、CPU 226、CPU 226XM
（2）擴(kuò)展模塊：主要有
數(shù)字量擴(kuò)展模塊：EM221、EM222、EM223
模擬量擴(kuò)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)?？梢詮膸c(diǎn)到幾百點(diǎn)。S7-200PLC可以方便地組成PLC-PLC網(wǎng)絡(luò)和微機(jī)-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(duì)PLC編程、調(diào)試、監(jiān)控。使得PLC的編程更加方便、快捷?？梢哉f，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(dòng)變頻供水設(shè)備方框圖
四、全自動(dòng)變頻供水設(shè)備PLC控制原理圖
（一）、在這里需要控制3臺(tái)泵，采用S7-200 CPU224的PLC 其接線圖如下
其中：I0.0 自動(dòng)輸入
I0.1 1#泵自動(dòng)輸入
I0.2 2#自動(dòng)輸入
I0.3 3#自動(dòng)輸入
I0.4 壓力低輸入
I0.5 壓力高輸入
Q0.1 自動(dòng)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(jì)程序圖
六、綜述
該系統(tǒng)邏輯控制采用PLC控制變頻器實(shí)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(shí)現(xiàn)了高效節(jié)能，節(jié)能效率可達(dá)40％左右，同時(shí)由于采用變頻器對(duì)電機(jī)實(shí)行軟起動(dòng)，減少了設(shè)備損耗，延長了水泵、電機(jī)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(dòng)范圍小，偏差能及時(shí)進(jìn)行控制。變頻器的加速和減速可根據(jù)工藝要求自動(dòng)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(yùn)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(qiáng)的實(shí)用性，為供水領(lǐng)域的技術(shù)革新，開辟了切實(shí)有效的途徑。