隨著3C技術(計算機、通信、控制)和變頻技術的不斷發展，在居民小區生活用水、工業用水、各類自來水廠、大型廠礦和消防用水等供水系統中，原來均是采用水塔、高位水箱等設備，這些設備不但占地廣、投資大，而且越來越不能滿足現代化的供水要求。另一方面，采用傳統的方法很難保證供水的實時性，并且由于水泵是采用比較大供水量設計的，由于用水高峰時間短，很容易造成能源的浪費以及由于管網壓力過大而引起的管網損壞。本文以永城煤電集團水廠的控制系統為例，介紹一種基于PLC和觸摸屏控制的恒壓供水系統。

　　2  系統簡介

　　永城煤電集團水廠變頻恒壓供水系統由PLC控制器、兩臺變頻調速器、軟啟動器、觸摸屏顯示器、交流接觸器、熱繼電器、壓力變送器、水位變送器、流量變送器等其他電控設備以及4臺75kW水泵和一臺45kW的小水泵組成，如圖1所示。

圖 1     恒壓供水系統圖

　　在供水系統的蓄水池中安裝水位變送器，在總出水管安裝壓力變送器和流量變送器，檢測出水位、壓力和流量，轉換成4~20mA的信號，輸入到PLC的模擬量輸入模塊，將檢測到的壓力信號和通過觸摸屏設置的壓力經過PID運算，通過控制變頻器的輸出頻率來調整水泵電機的轉速,以達到保持水壓的恒定;同時通過水位檢測，根據水位的高低來開啟水源井的多少和調節反滲透系統的產水能力。同時，在觸摸屏顯示器上可以顯示各個電機的電流、頻率、水位、水壓、工頻和變頻運行的時間以及各泵的運行狀態。系統信息還可以通過企業的Intranet網發布到網絡上，通過網絡進行系統的遠程診斷和控制。

　　3  控制對象

　　根據永城煤電集團水廠供水系統現場的實時情況，控制水廠現場設備(泵、閥門等)的開、關、停、運行;電磁閥的開啟、關閉;各水源井的開啟、停止;變頻器的啟動/停止，以實現水廠恒壓供水的自動控制。

　　4  系統工作原理

　　該系統具有手動和自動兩種運行方式:

　　4.1 手動運行方式
　　選擇手動運行方式時，根據需要，通過按啟動和停止按鈕，來控制各水泵。這種方式只在系統出現故障時使用。

　　4.2自動運行方式
　　(1) 啟動程序
　　在自動運行時，首先檢測5臺泵是否有泵出現故障，如果1＃泵出現故障，則通過觸摸屏在線修改該水泵的狀態，把1＃泵設為故障狀態，則系統啟動時，自動不啟動1＃泵。其次檢測蓄水池水位，如果符合要求，1＃泵也無故障，開始啟動真空泵抽真空，如果滿足要求，則1＃泵變頻交流接觸器吸合，電機和變頻器連通，同時打開1＃泵的電磁閥，通過檢測壓力的大小，PLC經過PID運算，此時變頻器的輸出頻率從0Hz開始上升，如果壓力不夠，則上升到50Hz，延時后，通過軟啟動器，將1＃泵切換到工頻，再啟動2＃泵，依次類推，直到出水壓力達到設定壓力。

　　(2) 水泵切換程序
　　根據流量傳感器檢測到的流量的大小，如果出水量減少，出水壓力過大，則PLC控制變頻器的輸出頻率，減少出水量來穩定出水壓力。如果變頻器的輸出頻率在20Hz，此時PLC開始計時，如果出水壓力降低，則放棄計時;如果出水壓力一直高于設定壓力，到一定時間后，則根據先投先停的原則，PLC將先關閉正在運行的投入時間比較長的泵的電磁閥，再關閉該泵，直到出水壓力達到設定值。

　　(3) 啟動小功率泵
　　對于永城煤電公司居民生活用水來說，其屬于用水時段性很強的系統，因此在5臺水泵中，1＃