摘 要
此案例介绍了永宏PLC在恒压供水项目中的应用。永宏PLC强大的通讯功能、使用人性化的PID指令 、丰富的指令集对项目的顺利实施起到了至关重要的作用。
关键词：Modbus通讯；PID；指令集
一 项目简介
1.1行业介绍
供水系统是国民生产生活中不可缺少的重要一环。传统供水方式占地面积大，水质易污染，基建投资多，而最主要的缺点是水压不能保持恒定，导致部分设备不能正常工作。变频调速技术是一种新型成熟的交流电机无极调速技术，它以其独特优良的控制性能被广泛应用于速度控制领域，特别是供水行业中。由于安全生产和供水质量的特殊需要，对恒压供水压力有着严格的要求，因而变频调速技术得到了更加深入的应用。作为控制核心的PLC，其良好的逻辑控制功能，强大的通讯性能以及PID演算功能，同样在起着至关重要的作用。恒压供水方式技术先进、水压恒定、操作方便、运行可靠、节约电能、自动化程度高。
1.2客户需求
客户需要永宏PLC要配合丹佛斯变频器完成对三台不同功率电机的控制，实现恒压供水。三台电机的功率分别为15KW，35KW，75KW。每台变频器的控制包括手动和自动两种情况，手动情况时，通过外部的模拟量信号，来控制变频器的输出频率，进而控制电机的运转；自动情况时，根据压力设定值与压力模拟量采集信号的PID运算结果，由PLC自动切换运行处于自动状态的变频设备，实现恒压供水，在自动切换时要先启动功率小的电机，后启动功率大的电机。
1.3解决方案
在采用变频调速进行恒压供水时，通常有两种方式，其一是所有水泵配用一台变频器；其二是每台水泵配用一台变频器。前种方法的成本低，控制效果稳定可靠，但控制程序较复杂，是恒压供水通常采用的一种控制方式；后种方法根据压力反馈信号，通过PID运算自动调整变频器输出频率，改变电动机转速，最终达到管网恒压的目的，就是一个闭环回路，较简单，但成本高。由于客户使用的三台电机功率不同，所以只能采用第二种方法完成预期的功能。
1.4方案背景
永宏FBs系列PLC提供软件数字化的PID数学表达式，对于一般反应的闭环回路过程控制足以应付所需，在恒压供水的PID控制中凸显其功能。永宏开发的模拟量拓展模板可以使20点以下的主机拓展模拟量信号点，12位的精度完全可以满足采集压力信号所需，价格较低，性能可靠。在达到设计方案所能完成功能的 前提下，永宏系列产品提供了一个性价比较高的选择。
二 控制系统设计
2.1硬件配置
恒压供水是一个较典型且简单的案例，系统的硬件配置较简单，其中包括FBs-10MC一台，FBs-CM55一个，FBs-B4AD一个，FD-102一台，Danfoss FC300系列变频器三台（15kW,35kW,75kW）。系统结构如下图所示。
2.2工艺流程设计
客户需要每台变频器的控制包括手动和自动两种情况，手动情况时，通过外部的模拟量信号，来控制变频器的输出频率，进而控制电机的运转；自动情况时，根据压力设定值与压力模拟量采集信号的PID运算结果，由PLC自动切换运行处于自动状态的变频设备，实现恒压供水。为了满足客户的需求，我做了如下的工艺流程设计，例如：当1号、3号设备处于自动状态，2号
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