智能变频恒压供水控制系统普遍在工业用水管网体系、循环用水体系、居民住宅区生活用水、建筑安全消防用水系统等众多领域中均有应用。在智能恒压供水系统中自动比较用户设定的水压值和压力变送器采集的压力值，控制器根据对比的结果输出调节信号至变频器来调节电机转速，保持管网水压稳定在一个压力值上下浮动[1]。本文介绍基于PLC的智能自动变频恒压供水系统的设计方案。

1.2变频恒压供水系统的背景和意义

供水站负责提供生活用水和生产用水，供水系统运营时会消耗大量的电力能源，利用计算机系统及自动化设备提高供水中心泵站效率的同时减少能耗、节能环保、良好的供水系统方法，是减少能耗，保障供水，具有非常大的经济效益和社会意义。我国供水站因为前期设计规划中未能考虑周全，没有提高设备运行效率、节能环保的意识理念以及机电电气产品的质量和类型上普遍存在问题等缘故，导致供水能力、控制技术的水平，产生的经济效益与国外发达水平还有一定的差距。

变频恒压供水系统的优势：

（1）节省电能：节电效益显著，系统规模越大、泵机数量越多，则节电产生的效益越为的明显。

（2）系统运行稳定可靠：可以实现系统供水网络内的水压力和流速稳定，软启动水泵电机，利用变频器可以实现无极调速，变频和工频切换平滑，能够保护电机安全运行。

（3）智能节水：可以根据实际用水设置供水网络的压力，自动控制水泵出水量。智能自动化变频恒压供水系统采用闭环供水，可以及时的反馈供水数据进行监控[2]。

（4）控制模式多样化：可以为不同的场景设计不同的应用模式，可选择手自动工作方式，方便运行调试及维修，也可以选择分时供水模式等，供水模式多样化可供用户选择，系统智能化。

（5）系统具备主动保护功能：智能自动化变频恒压供水系统可以实现水池液位实时信息显示、电机负荷过大保护、系统短路保护等功能，功能完善，机房不需要人员手动操作控制，系统只要过段时间进行简单的安排检查、养护即可。系统运行中如果出现了故障，上位机监控系统会发出报警信息[3]。

开发利用计算机系统及自动化设备提高供水效率的同时减少能耗、节能环保、可靠性高，价格优廉、良好的供水系统方法，是减少能耗，保障供水，具有很高的实用价值、能够产生巨大的经济效益。

基于PLC与计算机监控系统的智能变频恒压供水系统具有系统运行稳定可靠、强抗干扰能力、系统自动保护功能齐全、控制模式多样化等优点。

1.3国内外在智能自动化供水系统上的研究概况

1.4变频恒压供水系统主要研究内容

此次设计研究的对象是智能自动化变频恒压供水系统。水经过水泵电机工作恒压输送到用水端。本系统具体的主要控制对象是供水网络中出水口处的水压。

智能自动化变频恒压供水系统主要有PLC、组态人机交互界面、变频器、压力变送器、水泵电机组等组成。将从以下几个方向重点研究：

（1）构建设计基于PLC智能自动变频恒压供水系统，包括其结构组成及工作原理。

（2）系统整体构建，设计供水系统的硬件部分，硬件设备的选型和介绍。

（3）分析变频恒压供水系统的水泵电机即异步电机变频调速原理。根据供水要求分析调速方式。利用MATLAB建立PID变频恒压仿真模型。

（4）软件方面PLC程序设计，包括主回路的设计，流程框图，部分程序各个模块的分析。