4.1系统控制功能及特点
1、 全自动运行无须人工操作。
2、 用水量少时，自动切入小泵运行；无人用水时自动进入休眠状态，节省电费开支20%-50%。
3、 手动状态设有单泵变频运行方式，可手动指定运行哪个泵，停止哪个泵，易于检修。
4、 手动状态设有工频运行方式，提高系统可靠性，当变频器出现故障时可切换的工频运行方式，不会影响供水。
5、 变频器对电机进行软启软停，减少设备损耗，延长电机使用寿命。 6、 管网压力无冲击，无水锤现象，压力恒定
7、 故障自诊断和自处理功能，对过流、欠压、过压、过载、断水和变频器故障均能自行诊断。
8、 根据甲方要求可预留通讯接口，便于接入楼宇集中监控系统。
4.2 硬件设计
4.2.1 PLC及其扩展模块的选型
PLC在恒压供水系统中的任务有很多，它能代替调节器实现水压给定值与反馈值的综合与调节工作，实现数字式PID调节。一只传统调节器往往只能实现一路PID设置，用PLC作调节器可同时实现多路PID设置，在多功能供水泵站的各类工况中PID参数可能不一样，使用PLC作数字式调节器就十分方便。在多泵组恒压供水泵站中，为了使均匀地磨损，水泵及电机是轮换着工作的。在设单一变频器的多泵组泵站中，如规定和变频器相连接的泵为主泵，主泵也是轮流担任的。主泵在运行时到达最高频率时，增加一台工频泵投入运行。PLC则是泵组管理的执行设备。恒压供水泵站中变频器常常采用模拟量控制方式，这需采用PLC的模拟量控制模块，该模拟量的输入端接受传感器送来的模拟信号，输出端送出经给定值与反馈值
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比较并经PID处理后得出的模拟量控制信号，并依此信号的变化改变变频器的输出频率。出了泵组的运行管理工作外，泵站还有许多逻辑控制工作，如手动、自动操作切换，泵站的工作状态指示，泵站工作异常的报警，系统的自检等，这些都可以在控制程序中安排。
由系统的组成分析知，系统共有输入点8个、开关量输出点14个、模拟量输入输出各一个。若用CPU222点数不够，在扩展也用好几个模块。若选用CPU226则价格太高，浪费业大。所以选用CPU224一台。加一台数字量扩展模块EM235（8继电器输出）。
PLC的普通输入输出端口均为开关量端口，为了使PLC能完成模拟量的处理，常见的方法是为整体式PLC加配模拟量扩展单元。模拟量扩展单元可将外部模拟量转换为PLC可以处理的数字量及将PLC内部运算结果数字量转换为机外所需的模拟量，S7－200系列的模拟量扩展模块EM235，它具有四路模拟量输入及一路，模拟量输出，可以用于恒压供水系统控制中[4]。EM235的输入端口的接线方式如下:
RA A+ A- RB B+ B- EM235的输出端口的接线方式如下:
电流负载 M L+ GND MO VO IO 增益 偏移 配置（DIP） 模拟模块在接入开路工作前需完成配置及校准，配置指根据实际需接入的信号类型对模块进行的一些设定。校准是为仪器仪表作使用前的调零
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及调满刻度。EM235增益及偏置使用电位器进行调整，配置使用6只开关。开关状态组合成对应的输入范围及分辩率，根据本系统的实际需要，6个开关可配置为单极性，满量程输入为0～20mA，分辨率为5uA。开关状态如下：
EM235配置端口的配置值
SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6 满量程 0～20mA 分辨率 5uA ON OFF OFF OFF OFF ON 由于压力传感器送来的电流信号为标准的4～20mA的信号，因此此电流信号的具体转换值为：
(32000/20)*4～(32000/20)*20, 即 6400～32000。
采用CPU222单元加数字量扩展单元和模拟量扩展单元，这样就使系统的配置最经济。配置图如下：
主机单元 CPU222 数字量单元 EM222 模拟量单元 EM235 4.2.2变频器及控制方式选择
在传统的变频控制系统中，变频器的启动/停止由PLC通过开关量输出控制，变频器频率是由PLC通过模拟量输出端口输出0～5(10)V或4～20mA信号控制的，这需要购买PLC比较昂贵的模拟量输出端口模块。对变频器故障的检测是只是由PLC读取变频器的故障报警触点，只是知道变频器出现故障，但具体什么故障并不清楚，需操作人员查询变频器报警信息后再阅读变频器说明书才知道，这对于一般值班人员来说太难了。
因此在本系统中PLC对变频器的控制是通过串行通讯的方式实现的，变频器选用SIEMENS的MICROMASTER 4 变频器，它们具有RS-485
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通讯接口，性价比较高。PLC通过自由通讯口方式与变频器通讯，控制变频器的运行，读取变频器自身的电压、电流、功率、频率、累计运行时间和过压、过流、过负荷等全部报警信息等参数，这比通过外部端口控制变频器的运行具有较高的可靠性，节省了PLC宝贵的I/O端口，又获的了大量变频器的信息。
此外，变频器的容量和周围环境(温度、湿度、振动、干扰等的选择也很重要.
1、输出容量是指：三相情况下的额定输出电压与输出电流决定的三相视在功率。额定输出电流为变频器可以连续输出的最大交流电流有效值，不管与用于何种用途，都不允许电流连续流过值超过此值。
一般根据电机电流选择变频器的容量。使用6极以上的电机或多台电机并联运转时，如果仅用适用电机功率来选择变频器变得不确切时，可按以下关系来决定变频器的容量
Io>=ΣnKIm
式中 Io——变频器的额定输出电流，A; Im——电动机的额定电流，A;
K ——裕度修正稀疏，如果是小容量电动机K 取1，大容量电动机K 取1.1；
n并联运转的电机总台数。
使用逆变器的传动电机比直接用工频电源接入电机时，产生同样功率时的电动机电流有所增加，故用裕度系数K。但对小容量电动机，裕度系数取为1。
2、变频器输出电压与输出频率的选择
变频器输出电压可按电动机额定电压选定.进行频率选择时可根据逆变器的使用目的来确定最高输出频率.
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附:变频器的快速调试步骤:
P1082 电动机最大频率P1082=50HZ 26
P003 用户访问级 P003=1 P0010 开始快速调试P0010=0 P0205 变频器应用对象 P0205=1 P0304 额定电动机电压 P0304=铭牌参数 P0305 电动机额定电流 P0305=铭牌参数 P0307 电动机额定功率P0307=铭牌参数 P0308 电动机额定功率因数 P0308=铭牌参数 P0310 电动机额定频率P0310=铭牌参数 P0311 电动机额定转速 P0311=铭牌参数 P0700 选择命令源P0700=2 P1000 选择频率设定值P1000=3 P1080 电动机最小频率P1080=20HZ