管网压力低于设定压力时，变频调速器的输出频率将增大，水泵转速提高，供水量加大。

当达到设定压力时，水泵恒速运转，使管网压力稳定在设定值上。

反之当用户用水量少，管网压力高于设定压力时，变频调速器的输出频率将降低，水泵转速下降，供水量减少，使管网压力稳定在设定压力，这样反复循环就达到了恒压变量供水的目的。

水泵配电柜控制柜至用户压力信号压力传感器水池图供水系统原理图供水系统的工作原理如图所示。

由自来水管网或其它水源提供的水进入蓄水池经加压水泵进入用户管网管路。

通过压力传感器按提供网的压力信号，传送给控制系统的，经运算后输出信号控制变频器的输出频率，从而控制水泵的转速进而保持供水管道的压力基本恒定。

用户用水量大时，管网管路压力下降变频器频率就升高，水泵转速加快，反之频率下降，水泵减速运行，从而维持恒压供水。

当用水量大于台水泵的最大供水量时，通过自动切换电路工作再投入台水泵，根据最多用水量的大小可投入数台水泵。

在供水系统中，控制对象是水泵，控制目标是保持管网水压恒定，控制方法是压力信号的反馈闭环控制。

它的自动控制原理图见图。

图变频式恒压供水自动控制原理图本系统总体介绍本系统针对的用户是自来水公司供水系统和水厂泵站等各种泵类电机的调速和控制，控制对象应尽量做到通用型，系统功能设计和设备选择主要立足于通用性可靠性和经济性和节能效果，而对于特殊情况下的供水系统不在本系统控制范围之列事实上特殊供水系统也只是在通用系统功能实现的基础上充分考虑到特殊性，最根本的还是在于般系统的研制。

在本论文中，我们以四台水泵为控制对象，建立个模型，研制种新型的控制系统使得水泵转速跟随用水量的变化而变化，实现变频恒压无级调速的供水系统，从而达到节能节水充分利用设备高可靠性高自动化程度的目的。

如图所示，供水系统由四台泵二用二备组成，由台可编程控制器和台变频器切换控制任台电机调速。

水泵可变供电回路由工频回路和变频器提供的变频回路组成，通过和变频器将各台水泵按照定的规律顺序投入运行和顺序停止运行，使整个的供水回路处于最佳的配置状态。

变频器则具体的微调当前水泵的转速，使转速变化跟随管网压力变化实际上是跟随用户用水量的变化。

号泵号泵号泵号泵水泵切换电路变频器压力传感器图台水泵控制原理图可编程控制器工频切换电路变频切换电路变频器切换装置系统硬件的工作原理及硬件选择的工作原理及选择的简介是以微机控制技术为基础，通过编程，可以执行诸如逻辑判断，顺序控以时，计数，运算等功能，并通过数字或模拟组件控制机械设备。

与传统的继电器控制盘相比，控制系统体积小，可靠性高更易使用和维护，且能在工厂环境下进行编程便于扩充和修改功能，又具有向中央数据采集系统传递信息的能力通过接插件，所有输入端点能直接和工业现场的开关，接点直接相连，所有输出端点能直接驱动继电器电磁阀电机启动器的线圈等。

它的发展大致经历了三个发展时期。

形成期年早期的采用小规模的构成专用的逻辑处理芯片，采用机器语言或汇编语言编程，仅有逻辑控制指令，控制点少，功能简单，并没有获得广泛重视。

成熟期年随着单电源的位处理器的出现，在小型化高可靠性多功能及价格等方面，的研制和应用水平有了飞速发展和提高。

开始具有了多个，设置了定时器计算器并具有了算术运算功能。

地址总线数据总线行程开关模拟量输入继电器触点开关或传感器地址总线控制总线照明电磁装置电动机其他执行装置或触点数据总线编程单元输入单元中央存储单元存储器输入输出数据存储输出单元电源单元图结构示意图加速发展期年以来从年代末到年代，的应用和制造呈现了蓬勃发展的趋势。

方面研制出了高性能不同规模的控制系统，开发了多种智能模块，充分吸收了计算机和通讯技术，实现了分布式分级控制的网络系统。

另方面也逐生产般机械加工逻辑控制而价格较为便宜的微小型，对普及应用起了重要推动作用。

的典型硬件系统构成见图。

的选择可编程控制器，简称已经越来越多地应用于工业控制系统中，并且在自动控制系统中起着非常重要的作用。

所以，对的正确选择是非常重要的。

工作量这点尤为重要。

在自动控制系统设计之初，就应该对控制点数数字量及模拟量有个准确的统计，这往往是选择的首要条件，般选择比控制点数多的。

本设计中开关量个，控制量个，个模拟量输出，个模拟量输入工作环境工作环境是工作的硬性指标。

自控系统将人们从繁忙的工作和恶劣的环境中解脱出来，就要求自控系统能够适应复杂的环境，诸如温度湿度噪音信号屏蔽工作电压等，各款不尽相同。

定要选择适应实际工作环境的产品。

该设计环境正常，故不用特殊型号通信网络现在已不是简单的现场控制，远端通信已成为控制系统必须解决的问题。

故尽量选取比较常用的品牌编程程序是整个自动控制系统的心脏，程序编制的好坏直接影响到整个自动控制系统的运作。

编程器及编程软件有些厂家要求额外购买，并且价格不菲，这点也需考虑在内句表编程，但梯形图比语句表直观。

经验丰富的人员可用语句表直接编程，就像使用汇编语言样。

本课题中，选择用梯形图作为编程语言。

编程软件基本功能的基本功能是协助用户完成开发应用软件的任务，例如创建用户程序修改和编辑原有的用户程序，编辑过程中编辑器具有简单语法检查功能。

同时它还有些工具性的功能，例如用户程序的文档管理和加密等。

此外，还可直接用软件设置的工作方式参数和运行监控等。

程序编辑过程中的语法检查功能可以提前避免些语法和数据类型方面的。

梯形土中的处的下方自动加红色曲线，语句表中前有红色叉，且处的下方加红色曲线。

软件功能的实现可以在联机工作方式在线方式下进行，部分功能的实现也可以在离线工作方式下进行。

联机方式有编程软件的计算机与连接，此时允许两者之间做直接通信。

离线方式有编程软件的计算机与断开连接，此时能完成大部分基本功能。

如编程编译和调试程序系统组态等。

两者的主要区别是联机方式下可直接针对相连的进行操作，如上装和下载用户程序和组态数据等而离线方式下不直接与联系，所有程序和参数都暂时存放在磁盘上，等联机后再下载到中。

接线图图接线图如图所示，总共有个输入数字量口，其中的为输入开关总共有个输出数字量口，为控制的开关量。

可以增加数字量输出扩展模块，假如该系统还要增加数字量输出的话，可以增加个模块。

这样也吻合数字量输出口要预留的条件。

为模拟量输入输出模块，其中端端接压力传感器，接受电流信号，进行模数转换，输入符合标准要求的信号。

端端接变频器频率信号，接受电压，输入同样符合标准要求的信号。

端端接鉴频鉴相比较器，信号只有伏和伏两种状态，我依然把他看作模拟量。

当输入为时，变频器的输出频率相位和电网的频率相位致，能进行工频转变频和变频转工频的切换。

输出为时，不能进行工频转变频或变频转工频的切换。

恒压供水的工艺流程系统开始运行之前，应先把管压参数赋给。

按下启动按钮，系统开始运行，给变频器信号，然后判断变频器能否工作正常，正常的话采用全自动变频恒压控制方式。

现在假设变频器工作正常，系统开始运行，水泵变频零转速启动，待运转正常后压力传感器开始采样，随着的不断扫描，系统不断输入管压信号的采样结果，采样结果通过模拟输入输出单元将模拟输入值转换为可以接受的数字信号，与目标值作比较，将偏差调整为零，也就是提高或降低水泵转速，使管网水压达到目标值。

如果台水泵额定转速运行仍不能使管网水压达到设定值，将水泵切换到工频态运行，延时后变频器的控制对象切换到水泵，同时保持水泵维持工频运行，水泵从零转速开始运行，过程如上。

泵泵的工作情况也是如此。

在该种运行方式下，系统大部分时间是工作于其中台泵变频运行进行微调，其它泵或工频或停止的状态本系统为组水泵轮流工作，组水泵的选择由人工直接操作。

因为组水泵的原理型号相同，所以下面以水泵组为例介绍恒压供水的工艺流程。

流程图见图。

该系统的主要运行过程如下系统启动按下按钮，系统水泵组开始启动。

首先将水泵组的两个碟阀关闭。

即和置，延时秒钟，确定蝶阀关闭后接通号水泵变频开关。

随后开变频器，即置。

当变频器端置时，变频器将正转运转且频率逐渐上升。

当频率到达时，水泵已经运转正常，延时，开碟阀，即将置置。

随后的调节将控制变频器频率从而达到恒压的效果。

变频转工频变频转工频的情况只可能发生在号水泵。

首先要进行条件判定，即只有当号水泵处于变频状态时才可能有变频转工频现象这在程序中用触点来确定。

然后，必须号水泵已经到了工作极限程序中用表示即且压力依然小于设定值时才会出现变频转工频的现象这在程序中用条件判定来确定，即计算结果大于。

当上述条件符合时，不能马上切换到工频，还要进行相位比较，当相位致时，才能切换程序中由鉴频鉴相器来判断，鉴频鉴相器输出为时，频率相位都相同，具体见章。

具体切换过程是关变频器然后马上关闭号水泵变频开关再然后接通工频开关。

切换过程中应该有短时间的延时程序中延时为。

随后，因该马上将号水泵变频开关接通，然后开变频器，随后按照启动流程的介绍来启动号水泵。

工频转变频同样，工频转变频同样只可能发生在号水泵。

前提为台水泵都在工作，号水泵工作频率已经到了最低值程序中用表示，且压力依然不够在程序中压力不够用计算结果小于表示。

满足上面条件后就能马上关闭号水泵。

但是此时还不能将号水泵由工频转到变频，首先要将变频器调整到，然后进行鉴相后才能转换。

转换过程为切断号水泵工频，然后马上接通号水泵变频。

关闭水泵组碟阀当按下关闭水泵组碟阀按钮时，将置即可。

结束鉴频鉴相水泵变频工作变频器调速到水泵变频关闭满足减泵条件号水泵变频启动号水泵转到工频鉴频鉴相满足增泵条件号变频启动开始图恒压工作流程图关闭水泵组关闭水泵组的条件是必须关闭了水泵组碟阀。

确定关闭后，进行判断号水泵是否在工频运行。

如果是，直接关闭号水泵，然后关闭使变频器频率慢慢降低，从而关闭号水泵。

然后将组水泵相关的信号置，程序结束。

程序解释因为该系统是采用组水泵轮流供水，所以组水泵程序基本致。

下面解释第组水泵水泵水泵的程序。

首先，我用中间继电器作为各种状态的判定量，具体如表表中间继电器状态表地址状态判定水泵组在正常运行即按钮按下后接通标志水泵组在正常运行即按钮按下后接通标志按钮按下后接通标志按钮按下后接通标志按钮按下后接通标志按钮按下后接通标志程序结束标志水泵变频转工频标志水泵变频转工频标志号水泵关机后号工转变标志号水