开，接通工频运行的接触器和隔离开关。

主电路中的低压熔断器除接通电源外，同时实现短路保护，每台电动机的过载保护由相应的热继电器实现。

变频和工频两个回路不允许同时接通。

而且变频器的输出端绝对不允许直接接电源，故必须经过接触器的触点，当电动机接通工频回路时，变频回路接触器的触点必须先行断开。

同样从工频转为变频时，也必须先将工频接触器断开，才允许接通变频器输出端接触器，所以和和和绝对不能同时动作，相互之间必须设计可靠的互锁。

为监控电机负载运行情况，主回路的电流大小可以通过电流互感器和变送器将电流信号送至上位机来显示。

同时可以通过通过转换开关接电压表显示线电压。

并通过转换开关利用同个电压表显示不同相之间的线电压。

初始运行时，必须观察电动机的转向，使之符合要求。

如果转向相反，则可以改变电源的相序来获得正确的转向。

系统启动运行和停止的操作不能直接断开主电路如直接使熔断器或隔离开关断开，而必须通过变频器实现软启动和软停。

为提高变频器的功率因数，必须接电抗器。

当采用手动控制时，必须采用自耦变压器降压启动或软启动的方式以降低电流，本系统采用软启动器。

系统控制电路分析及其设计系统实现恒压供水的主体控制设备是，控制电路的合理性，程序的可靠性直接关系到整个系统的运行性能。

本系统采用西门子公司系列，它体积小，执行速度快，抗干扰能力强，性能优越。

主要是用于实现变频恒压供水系统的自动控制，要完成以下功能自动控制三台水泵的投入运行能在三台水泵之间实现变频泵的切换三台水泵在启动时要有软启动功能对水泵的操作要有手动自动控制功能，手动只在应急或检修时临时使用系统要有完善的报警功能并能显示运行状况。

如图为电控系统控制电路图。

图中为手动自动转换开关，打在的位置为手动控制状态打在的状态为自动控制状态。

手动运行时，可用按钮控制三台水泵的启停自动运行时，系统在程序控制下运行。

图中的为自动运行状态电源指示灯。

对变频器频率进行复位是只提供个干触发点信号，本系统通过个中间继电器的触点对变频器进行复频控制。

图中的及为的输出继电器触点，他们旁边的等数字为接线编号，可结合下节中图起读图。

图变频恒压供水系统控制电路图注各端口各指示灯所代表含义在下节端口分配中将详细介绍。

本系统在手动自动控制下的运行过程如下手动控制手动控制只在检查故障原因时才会用到，便于电机故障的检测与维修。

单刀双掷开关打至端时开启手动控制模式，此时可以通过开关分别控制三台水泵电机在工频下的运行和停止。

按下时由于常闭触点接通电路使得的线圈得电，的常开触点闭合从而实现自锁功能，电机可以稳定的运行在工频下。

只有当按下时才会切断电路，线圈失电，电机停止运行。

同理，可以通过按下启动电机，通过按下来使电机停机。

自动控制在正常情况下变频恒压供水系统工作在自动状态下。

单刀双掷开关打至端时开启自动控制模式，自动控制的工作状况由程序控制。

输出水泵工频运行信号，输出水泵变频运行信号，当输出时，线圈得电，水泵工频运行指示灯点亮，同时的常闭触点断开，实现的电气互锁。

当输出时，线圈得电，水泵变频运行指示灯点亮，同时的常闭触点断开，实现的电气互锁。

同理，水泵的控制原理也是如此。

当输出时，水池水位上下限报警指示灯点亮当输出时，变频器故障报警指示灯点亮当输出时，白天供水模式指示灯点亮当输出时，报警电铃响起当输出时，中间继电器的线圈得电，常开触点闭合使得变频器的频率复位处于自动控制状态下，自动运行状态电源指示灯直点亮。

系统的软件设计系统软件设计分析硬件连接确定之后，系统的控制功能主要通过软件实现，结合泵站的控制要求，对泵站软件设计分析如下由恒压要求出发的工作泵组数量管理为了恒定水压，在水压降落时要升高变频器的输出频率，且在台水泵工作不能满足恒压要求时，需启动第二台水泵。

判断需启动新水泵的标准是变频器的输出频率达到设定的上限值。

这功能可通过比较指令实现。

为了判断变频器工作频率达上限值的确实性，应滤去偶然的频率波动引起的频率达到上限情况，在程序中应考虑采取时间滤波。

多泵组泵站泵组管理规范由于变频器泵站希望每次启动电动机均为软启动，又规定各台水泵必须交替使用，多泵组泵站泵组的投运要有个管理规范。

在本设计中，控制要求中规定任台泵连续变频运行不得超过，因此每次需启动新水泵或切换变频泵时，以新运行泵为变频泵是合理的。

具体的操作是将现行运行的变频器从变频器上切除烁的现象，同时报警电铃响起。

而试灯按钮按下时，各指示灯会直点亮。

故障发生后重新设定变频泵号和工频泵运行台数，在故障结束后产生故障结束脉冲信号。

由于变频恒压供水系统主程序梯形图比较复杂，不方便全部画出，在此仅画出其控制过程的流程图。

详细的主程序梯形图请参考附录。

主程序流程图如图所示。

由于在图中并未对各台水泵的变频和工频运行控制做详细介绍，因此图和图对其作了完整的补充。

其中图是以泵为例的变频运行控制流程图，图是以泵为例的工频运行控制流程图。

泵的运行控制情况与泵相似，在此就不再重复。

如图所示。

本设计主程序大体包括以下几部分调用初始化子程序，设定各初始值根据增减泵条件确定工频泵运行数根据增泵倒泵情况确定变频泵号通过工频泵数和变频泵号对各泵运行情况进行控制进行报警和故障处理。

开始调用初始化子程序设置两种模式下水压给定值设定变频泵号变频器频率达上限定时，滤波工频泵数加，产生变频启动脉冲变频器频率达下限定时，滤波工频泵数减，产生变频启动脉冲是否增泵或倒泵复位变频器，变频泵号加调整变频泵号，遇变产生当前泵工频运行，下台泵变频运行启动脉冲变频泵单独运行时间达产生倒泵信号泵变频运行控制泵工频运行控制水池水位越限水位越限报警变频器故障变频器故障报警是否有报警变频泵号置工频泵数置产生故障结束脉冲程序结束图变频恒压供水系统主程序流程图是否有变频启动脉冲信号变频泵号是否为系统是否无故障是否无变频器复位脉冲泵是否工频运行泵变频运行开始结束开始是否有工频运行启动脉冲几号泵变频运行工频泵数是否大于工频泵数是否大于泵变频运行泵变频运行泵是否变频运行泵工频运行结束图泵变频运行控制流程图图泵工频运行控制流程图结束语本文针对城市小区供水的特点，设计开发了套基于的变频恒压供水自动控制系统。

该系统利用单台变频器实现多台水泵电机的软起动和调速，摒弃了原有的自耦降压起动装置，同时把水泵电机控制纳入自动控制系统。

压力变送器采样管网压力信号经处理传送给变频器，变频器根据压力大小调节电机转速，通过改变水泵性能曲线来实现水泵的流量调节，保证管网压力恒定。

该系统不仅有效地保证了供水系统管网压力恒定，而且具有工作可靠施工简单节能效果显著全自动控制无二次污染等优点。

本文主要的工作如下由变频器实现生活用水的恒压控制。

系统采用实现对多泵切换的控制。

通过变频器实现对三相水泵电机的软启动，由电动机的变频调速实现对水压的调节。

通过对控制过程和原理的分析，利用西门子编程软件设计了个用于恒压供水系统的程序，本程序包括顺序控制主程序，初始化子程序和中断子程序三部分。

对上位机组态监控系统进行了设计。

根据泵站监控要求，利用组态王软件完成了泵站组态监控画面的各个功能的设计，系统界面清楚明了，易于操作，能动态地显示当前运行情况当前水压以及故障情况。

通过本次毕业设计，不仅使我巩固了对原有知识的掌握，还拓宽了我的知识面。

在提高自己的同时，我也更加清楚的认识到自己的些不足之处。

比如在硬件设备之间的连接，端口的分配，地址的分配这几方面自己起初不是很了解，但经过这半年的自学，以及向老师同学们请教，我对这些知识有了更深入的理解。

通过这半年的实践和学习，我学到了很多课本中无法涉及到的知识，体会到了工程设计的复杂与困难，也感受到了亲自做出成绩的成功与喜悦，这些都为即将开始的研究生生活打下了坚实的基础。

在以后的学习和生活中，我会不断的提高充实自己，争取获得更大的成绩。

参考文献崔金贵变频调速恒压供水在建筑给水应用的理论探讨兰州铁道学院学报张燕宾变频调速应用实践北京机械工业出版社金传伟，毛宗源变频调速技术在水泵控制系统中的应用，电子技术应用张燕宾变频调速应用技术北京机械工业出版社胡崇岳现代交流调速技术北京机械工业出版社马桂梅，谭光仪，陈次昌泵变频调速时的节能方案讨论，四川工业学院学报林俊赞，李雄松，尹元日在恒压供水控制系统中的应用，电机电器技术吴浩烈电机及电力拖动基础重庆重庆大学出版社杨东平变频调速恒压供水系统综述，南宁职业技术学院学报耿红旗，吕冬艳可编程序控制器应用教程北京中国水利水电出版社郑兆生，张伟，郑新志及变频器恒压供水控制系统设计，山东轻工业学院学报邵裕森，戴先中过程控制工程北京机械工业出版社致谢首先衷心的感谢我的论文指导老师于梦琦老师。

在我做毕业设计的过程中得到了于老师的指导。

从设计的开始到论文的定稿，整个过程老师是丝不苟。

于老师严谨的治学态度，影响着我努力改进，并将成为我以后学习和工作的榜样。

在此谨向于老师表示最衷心的感谢。

在这天的毕业设计的过程中，我还得到了本班同学的大力帮助，我们起学，并接上工频电源运行，将变频器复位并用于新运行泵的启动。

除此之外，泵组管理还有个问题就是泵的工作循环控制，本设计中使用泵号加的方法实现变频泵的循环控制，用工频泵的总数结合泵号实现工频泵的轮换工作。

程序的结构及程序功能的实现由于模拟量单元及调节都需要编制初始化及中断程序，本程序可分为三部分主程序子程序和中断程序。

系统初始化的些工作放在初始化子程序中完成，这样可以节省扫描时间。

利用定时器中断功能实现控制的定时采样及输出控制。

主程序的功能最多，如泵切换信号的生成泵组接触器逻辑控制信号的综合及报警处理等都在主程序。

白天夜间模式的给定压