介绍西门子变频器和S7-300西门子PLC在泵站恒压供水控制系统中应用
1．引言
经随着城市建设规模的不断扩大和生活水平的提高，加上居住小区推行一户一表供水以后，对市政管网供水的可靠性（压力、流量）要求越来越高，各种分散或集中加压设施也逐渐增多。在这些加压设施中，采用调节水池加上变频调速恒压供水系统（以下简称系统）变量供水方式在稳定城市管网压力、节约能源、系统监视管理方面已显现出极大的优越性。
2．系统组成情况
2.1 SINAMICS G150变频器
源于西门子最新传动家族的SINAMICS G150高性能单机变频调速柜适用于所有单电机传动的应用，满足多种负载特性的要求，包括平方转距，线性转距，恒转距及恒功率负载类型.。采用紧凑高品质威图（RITTAL）柜式设计，节省占地面积30%～70%。柜内强电保护，安静运行（低于67dB）。使用全新主控制板CU320，智能化设计，采用CF软件存储卡，提供光缆接口和ProfiBus接口，功能操作面板AOP30和功能强大的软件工具 STARTER进行选型，调试，节能计算。SINAMICS G150变频器配合N-Compact电机非常适用于使用平方律扭矩特性驱动泵和风机的变频器操作。
2.2 可编程序控制器（PLC）
选用西门子S7-300系列通用型PLC。该系列PLC能适合自动化工程中的各种应用场合，使用模块化结构，各种单独的模块之间可进行广泛组合以用于扩展。使用CPU313C-2DP为核心控制单元，该模块带MPI和ProfiBus-DP通信接口，配有MMC存储卡，免维护，集成了24DI/16DI 的数字量IO，再扩展一个8AI的模拟输入模块用于管网压力，流量，蓄水池水位及电机轴承温度等模拟量的检测。
2.3工业控制计算机（IPC）系统
使用研华IPC610工控机，以MS Windows2000为系统平台，配置CP5611用于ProfiBus-DP现场总线通信，SIMATIC NET 软件配置OPC Server 使用VB6开发系统监控软件，MS SQL Server为后台数据库管理平台。使用 SIMATIC SETP7 软件进行对系统的组态和编程调试，使用STARTER 软件进行对SINAMICS G150变频器的配置调试。
其他设备包括水泵电机、出口阀门、压力传感器、液位计及相关电气控制设备等集成，进行变频调速全自动闭环控制管理监视功能，其系统组成示意见图1 。

图1 系统组成

3．系统的设计与实践
3.1 基本控制原理
由压力变送器测量管网压力和流量信号转换成标准模拟信号经PLD的A/D转换，和设定值比较，进行PID运算，通过DP总线控制变频器频率，调节水泵转速而达到恒压及节能原理。如图示。
3.2 通讯网络的选择与设计
PLC的发展除了功能越来越多、集成度越来越高外，
网络功能也越来越强。选择好控制器之后，选择数据的传输方式——通讯网络也是非常重要的。西门子根据不同自动化水平的要求（工厂级, 单元级, 现场和传感器/执行器级）,提供了网络解决方案，包括多点接口 （MPI）、Profibus、工业以太网、ProfiNet （基于工业以太网）、点对点连接 （PtP）、执行器/传感器接口（ASI）。目前网络是一个发展趋势，一个好的网络系统可以大大降低成本。本系统使用了Profibus-DP的网络，Profibus-DP通信速率达到12Mbps,能够方便将PC、PLC和变频器通过一根RS485屏蔽双绞线连接在一起实现通信控制，降低了布线和维护的费用。SIMATIC STEP7 提供强大的网络诊断工具也给调试带来很大方便。
3.2 变频参数设置