浅谈s7-200在恒压供水系统中的设计应用
摘要 本文针对实际应用非常广泛的多泵恒压供水系统，简述其变频调速的构成和工作过程，控制器是由西门子s7-200PLC硬件设计和程序设计，并与压力传感器反馈元件一起组成了一个负的闭环控制系统，去控制变频器的频率既电机的转速使系统压力保持恒定的目的。
关键词 PLC 变频器 变频调速 恒压供水 一、引言
随着社会和经济的发展，人们的生活水平的提高和现代工业的需求，对供水系统的质量和要求越来越高，变频恒压供水系统便能够很好的满足现代供水系统的要求。此系统采用了先进的s7-200ple和变频器acs510，一拖三（一台变频器拖动三台电机）。s7-200具有低廉的价格和强大的指令，可以满足多种多样的小规模的控制要求，变频器acs510具有很高的运行可靠性、功能的多样性和全面而完善的控制功能。这种供水方式不仅提高了供水系统的稳定性和可靠性，而且实现水泵的无级调速，使供水压力能够跟踪系统所需水压，提高了供水质量。同时变频器对水泵采取软启动，启动时冲击电流很小，启动能耗小。
二、变频恒压供水系统的构成
变频恒压供水系统采用西门子的s7-200 plc，控制器是CPU224．2路模拟量输入模块，2路模拟量输出模块。变频器为ABB的ACS510，交流接触器和电动机作为执行机构，压力传感器作为控制的反馈元件。在软件中只需要配置pid的每个参数。此系统是由一台变频器拖动多台水泵电机变频运行。压力传感器采样管网压力信号经PID处理传送给变频器，变频器根据压力大小调整电机转速，改变水泵性能曲线来实现水泵的流量调节，保持管网压力恒定。
系统的结构如下图所示。
三、变频恒压供水系统的硬件电路设计 1．主电路（如下图所示）。
系统主电路由一台变频器控制3台电机，3台电机均可工频和变频运行。选型时变频器应比3台电机总额定电流之和稍大一点。3台电机有一台作为备用（客户要求）或故障检修，操作选择简单方便。另要特别注意，各个电机间和每个电机工频变频切换时的硬件互锁功能，这关系到系统能否正常运行和设备财产安全。
2．PLC输入输出点。
本设备采取PLC自动连锁的控制原理，设备既可以自动运行，也可以手动运行。将系统操作选择按钮拨至手动状态，同时分别将各泵操作选择按钮在手动状态下运行可单独手动启停任何一台电机。将系统操作选择按钮拨至自动状态，同时分别将各泵操作按钮也选择自动状态（但必须有其中一台选择按钮拨至手动状态运行）即可。三台泵的运行方式面板都有指示灯显示。控制按钮处于手动状态，设备将不会执行变频工艺，其始终会在工频状态下运
行。当操作人员在设备紧急故障或认为需要紧急停车的情况下，可按下此键，设备即会处于停止状态。
四、程序设计
鉴于前述三台电机中有一台选择按钮拨至手动状态运行，故实际程序也是按甲方要求编为一拖二编程的。下图为程序设计框图：在软件程序编程时，也要特别注意为3台电机间和每台电机工频变频切换时的互锁和延时，硬件软件都做互锁也是为系统正常运行考虑的。首先系统按钮选在自动状态，必须有一台拨至手动状态，其他两台电机根据压力信号和给定值作比较，自动启动变频器，在根据比较值的大小是否启动另一台电机自动运行，保持压力基本恒定不变。
五、变频器参数设置
最低频率25hz，最高频率50hz，外部2线控制起停，方向正传，应用宏为标准宏。 六、结束语
应用西门子plc(s7 - 200)内部的pid模块和变频器acs510的无极调速控制恒压供水系统，高效节能，调速供水效果突出，抗干扰能力强。同时，采用变频器对电机实行软启动，减少了设备损耗，延长了水泵、电机设备的使用寿命，以供水水压为控制对象的闭环控制，稳态误差小，动态响应快，运行稳定。
