基于PLC的变频恒压供水系统设计(6)
图5 变频恒压供水系统主电路图
4. 系统软件设计
4.1 主程序设计
PLC主程序由系统初始化程序、水泵电机起动及切换程序、采样信号的运行程序等构成。
(1)系统初始化程序分析
在启动系统时，先对系统的整个当前状态进行检测，如果出现差错及时报警，接着对变频器变频运行的上下限频率、PID控制的各参数进行初始化处理，赋予一定的初值，在初始化子程序的最后进行中断连接。系统进行初始化是在主程序中通过调用子程序来是实现的。在初始化后紧接着要设定白天/夜间两种供水模式下的水压给定值以及变频泵泵号和工频泵投入台数。
(2)增、减泵判断和相应操作程序分析
当PID调解结果大于等于变频运行上限频率（或小于等于变频运行下限频率）且水泵稳定运行时，定时器计时5min（以便消除水压波动的干扰）后执行工频泵台数加1（或减1）操作，并产生相应的泵变频启动脉冲信号。
(3)水泵的软启动程序分析
增减泵或倒泵时复位变频器为软启动做准备，同时变频泵号加一，并产生当前泵工频启动脉冲信号和下一台水泵变频启动脉冲信号，延时后启动运行。当只有一台变频泵长时间运行时，对连续运行时间进行判断，超过3h则自动倒泵变频运行。
(4)各水泵变频运行控制逻辑程序分析
各水泵变频运行控制逻辑大体上是相同的，现在只以1#水泵为例进行说明。当第一次上电、故障消除或者产生1#泵变频启动脉冲信号并且系统无故障产生、未产生复位1#水泵变频运行信号、1#泵未工作在工频状态时，Q0.1置1，KM2常开触点闭合接通变频器，使1#水泵变频运行，同时KM2常闭触点打开防止KM1线圈得电，从而在变频和工频之间实现良好的电气互锁，KM2的常开触点还可实现自锁功能。
(5)各水泵工频运行控制逻辑程序分析
水泵的工频运行不但取决于变频泵的泵号，还取决于工频泵的台数。由于各水泵工频运行控制逻辑大体上是相同的，现在只以1#水泵为例进行说明。产生当前泵工频运行启动脉冲后，若当前2#泵处于变频运行状态且工频泵数大于0，或者当前3#泵处于变频运行状态且工频泵数大于1，则Q0.0置1，KM1线圈得电，使得KM1常开触点闭合，1#水泵工频运行，同时KM1常闭触点打开防止KM2线圈得电，从而实现变频和工频之间实现良好的电气互锁，KM1的常开触点还可实现自锁功能。
(6)报警及故障处理程序分析
本系统中包括水池水位越限报警指示灯、变频器故障报警指示灯白天模式运行指示灯以及报警电铃。当故障信号产生时，相应的指示灯会出现闪烁的现象，同时报警电铃响起。而试灯按钮按下时，各指示灯会一直点亮。故障发生后重新设定变频泵号和工频泵运行台数，在故障结束后产生故障结束脉冲信号。
由于变频恒压供水系统主程序梯形图比较复杂，不方便全部画出，在此仅画出其控制过程的流程图。主程序流程图如图6所示。本设计主程序大体包括以下几部分：(1)调用初始化子程序，设定各初始值；(2)根据条件确定工频泵运行数；(3)根据增泵、倒泵情况确定变频泵号；(4)通过工频泵数和变频泵号对各泵运行情况进行控制；(5)进行报警和故障处理。
图6 变频恒压供水系统主程序流程图
由于在图6中并未对各台水泵的变频运行控制做详细介绍，因此图7对其作了完整的补充。其中图7是以1#泵为例的变频运行控制流程图。2#、3#泵的运行控制情况与1#泵相似，在此不再重复。
4.2 子程序设计
(1)初始化子程序SBR_0