一、概述

据统计，在我国电网总负荷中，动力负荷占60%，其中异步同步电动机负荷又占总负荷的85%。因此，有效地利用电动机，改进其运行性能，根据需要控制电动机的转速，降低运行中的消耗，是节省电能的一个非常重要的手段。另外，风机、泵等类的电气设备约占全国总用量1/3之多。所以也成为节能的主要对象。这类机械均采用50Hz交流电动机驱动，用档板、阀门等方法实现物理量的控制，造成了大量的损耗。如果采用变频器控制各种电机转速，那么，电机所消耗的电能将大大降低，节电效果十分显著。

基于PLC和变频器的恒压（或恒压变流量）供水技术，相对于传统的技术而言具有节能效益明显、控制和保护功能完善、可实现机组的软启动软停机、输入电压范围宽、电磁冲击小、泵机运行组合切换灵活方便等优越性，目前广泛应用于水厂送水泵站、二次加压站、工业锅炉给水、小区和高楼供水、其它工业供水等领域。

二、S7-200的特点

1．S7-200系列PLC的特点：
是SIEMENS公司推出的一种小型PLC
（1）它结构紧凑
（2）扩展性良好
（3）指令功能强大
（4）价格低廉

2．S7-200PLC的产品：
（1）集成一定数字I/O点的CPU：CPU221、CPU 222、CPU 224、CPU 226、CPU 226XM
（2）扩展模块：主要有
数字量扩展模块：EM221、EM222、EM223
模拟量扩展模块：EM231、EM 232、EM 235
通讯模块：EM277、EM241等
其它模块：特殊功能模块

可以十分方便地组成不同规模的控制器。其控制规模可以从几点到几百点。S7-200PLC可以方便地组成PLC-PLC网络和微机-PLC网络，从而完成规模更大的工程。

3．S7-200的编程软件：STEP7-Micro/WIN32。该编程软件可以方便地在Windows环境下对PLC编程、调试、监控。使得PLC的编程更加方便、快捷。可以说，S7-200可以完美地满足各种小规模控制系统的要求

三、全自动变频供水设备方框图

四、全自动变频供水设备PLC控制原理图

（一）、在这里需要控制3台泵，采用S7-200 CPU224的PLC 其接线图如下

其中：I0.0 自动输入
I0.1 1#泵自动输入
I0.2 2#自动输入
I0.3 3#自动输入
I0.4 压力低输入
I0.5 压力高输入
Q0.1 自动输出
Q0.2 1#泵工频输出
Q0.3 1#泵变频输出
Q0.4 2#泵工频输出
Q0.5 2#泵变频输出
Q0.6 3#泵工频输出
Q0.7 3#泵变频输出

（二）其主电路如下：

五、软件设计程序图

六、综述

该系统逻辑控制采用PLC控制变频器实现调速恒压供水，使用方便，工作可靠，系统压力恒定，具有较好的控制效果。该系统采用变频器调节水泵转速，使系统实现了高效节能，节能效率可达40％左右，同时由于采用变频器对电机实行软起动，减少了设备损耗，延长了水泵、电机设备的使用寿命。系统采用闭环控制，参数超调波动范围小，偏差能及时进行控制。变频器的加速和减速可根据工艺要求自动调节，控制精度高，能保证生产工艺稳定，而且由于变频调速器具有十分灵敏的故障检测、诊断、数字显示功能，提高了水泵运行的可靠性。综上所述，采用PLC和变频器为核心部件构成的变频恒压供水系统，具有很强的实用性，为供水领域的技术革新，开辟了切实有效的途径。