安裝在管網(wǎng)干線上的壓力傳感器，用于檢測管網(wǎng)的水壓，將壓力轉(zhuǎn)化為4～20 ma的電流信號，提供給plc與變頻器。

　　變頻器是水泵電機(jī)的控制設(shè)備，能按照水壓恒定需要將0～50 hz的頻率信號供給水泵電機(jī)，調(diào)整其轉(zhuǎn)速。acs變頻器功能強(qiáng)大，預(yù)置了多種應(yīng)用宏，即預(yù)先編置好的參數(shù)集，應(yīng)用宏將使用過程中所需設(shè)定的參數(shù)數(shù)量減小到最小，參數(shù)的缺省值依應(yīng)用宏的選擇而不同。系統(tǒng)采用pid控制的應(yīng)用宏，進(jìn)行閉環(huán)控制。該宏提供了6個(gè)輸入信號：啟動(dòng)/停止(di1、di5)、模擬量給定(ai1)、實(shí)際值(ai2)、控制方式選擇(di2)、恒速(di3)、允許運(yùn)行(di4)；3個(gè)輸出信號：模擬輸出(頻率)、繼電器輸出1(故障)、繼電器輸出2(運(yùn)行)；dip開關(guān)選擇輸入0～10 v電壓值或0～20 ma電流值(系統(tǒng)采用電流值)。變頻器根據(jù)給定值ai1和實(shí)際值ai2，即根據(jù)恒壓時(shí)對應(yīng)的電壓設(shè)定值與從壓力傳感器獲得的反饋電流信號，利用pid控制宏自動(dòng)調(diào)節(jié)，改變頻率輸出值來調(diào)節(jié)所控制的水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速，以保證管網(wǎng)壓力恒定要求。

　　根據(jù)泵站供水實(shí)際情況與需求，利用一臺變頻器控制3臺水泵，因此除改變水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速外，還要通過增減運(yùn)行泵的臺數(shù)來維持水壓恒定，當(dāng)運(yùn)行泵滿工頻抽水仍達(dá)不到恒壓要求時(shí)，要投入下一臺泵運(yùn)行。反之，當(dāng)變頻器輸出頻率降至最小，壓力仍過高時(shí)，要切除一臺運(yùn)行泵。所以不僅需要開關(guān)量控制，還需數(shù)據(jù)處理能力，采用fx－4ad(4模擬量入)獲得模擬量信號。它在應(yīng)用上的一個(gè)重要特征就是由plc自動(dòng)采樣，隨時(shí)將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，放在數(shù)據(jù)寄存器中，由數(shù)據(jù)處理指令調(diào)用，并將計(jì)算結(jié)果隨時(shí)放在指定的數(shù)據(jù)接觸器中。通過其可將壓力傳感器電流信號和變頻器輸出頻率信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，提供給plc^[1]，與恒壓對應(yīng)電流值、頻率上限、頻率下限(考慮到水泵電機(jī)在低速運(yùn)行時(shí)危險(xiǎn)，必須保證其頻率不低于20hz，因此頻率上限設(shè)為工頻50hz，下限設(shè)為20hz)進(jìn)行比較，實(shí)現(xiàn)泵的切換與轉(zhuǎn)速的變化。

　　系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使水泵在變頻器和工頻電網(wǎng)之間的切換過程盡可能快，以保證供水的連續(xù)性，水壓波動(dòng)盡可能小，從而提高供水質(zhì)量。但元件動(dòng)作過程太快，會(huì)有回流損壞變頻器。為了防止故障的發(fā)生，硬件上必須設(shè)置閉鎖保護(hù)，即1q與4q，2q與5q，3q與6q不能同時(shí)閉合。


2　系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)