1 引言
近年来，随着微电子技术和计算机技术的发展，变频器作为一种智能调速单元，以多用途、可靠性高和明显的节电效果，在造纸、纺织、电厂、化工、石油等各个行业被广泛应用;可编程控制器不仅用逻辑编程取代了硬接线逻辑，还增加了运算数据传送和处理的功能，以其体积小、功能齐全、价格低廉、可靠性强等方面具有独特的优点;工业组态软件以动画的形式显示监控设备的运行状态，方便的构成监控画面和实现控制功能;智能a/d转换模块成了现场和上位机数据转换的桥梁。于是我们考察某水电段供水泵房结果如下:
(1) 泵房有4个取水井，潜水泵的功率都为18.5kw，它们负责居民、车站和火车供水。当用水多时需要4台潜水泵满负荷运行，用水少时只需要1台潜水泵工作，因此潜水泵的工作数量受供水总量的影响很大，值班人员启停机比较频繁，节电潜力很大。
(2) 日供水时的电源电压、电流、单泵流量、单泵运行时间、管网总压力、总流量、水井水位、消毒等数据，需要人工观察，实际测量，然后填表记录，报告上级。
(3) 原设备比较陈旧，为了减人降耗，增加效益，急需改造。
2 系统的硬件构成
本系统的总体结构是上下位结构。以pc机作为上位机，通过多串口卡的通讯接口(rs232)连接转换模块adam4520、变频器、可编程控制器。上位机选用研华工控机pⅲ866，256m内存。组态王6.0作为人机对话的组态软件进行画面显示和报表、报警输出等功能。电压、电流表选用日本东崎dp3系列，并带有4-20ma模拟输出。麦克公司的mpm416w型投入式液位变送器、合肥中亚涡街流量二线制传感器和余氯控制仪的模拟输出，连接厦门宇光仪表显示，仪表带有4-20ma模拟输出。所有仪器仪表的模拟输出连接信号采集模块adam4017的数据通道，采集模块通过双绞线并联后，再与转换模块连接。三肯供水专用型spf带供水基板变频器是系统重要的执行机构，通过完善的参数设置，完成泵的变频和工频转换，驱动泵的变频运行。可编程控制器(plc)是系统的逻辑单元，泵的数量选择、自藕启动和运行状态都有它来控制完成。
3 系统的软件设计
(1) 可编程控制器的编程
根据供水的实际情况，确定动作的先后顺序和相互关系，写出plc各个输出和输入信号对应点，应用欧姆龙cpm2a的编程软件梯形图编制逻辑控制。
(2) 上位机组态的设计
从本系统画面结构中可看出具有丰富的画面。上位机的监控软件采用北京亚控科技发展有限公司的组态王 6.0编制，可以读写所有的监控单元，对采集到的实时数据进行监视控制，设备的运行状态及故障信息以文字、图形、声音等方式通知值班人员，还可以将报警信息、登录信息、交接班信息、运行曲线信息、供水数据信息等写入数据库中，以备日后查询。值班日志如图1所示，主界面如图2所示。
(3) 设计和调试中遇到的问题及处理方法
图1 值班日志表
图2 水泵房主界面
为了消除干扰，信号线采用屏蔽线，远离动力线，有的地方不得不敷设钢管。计算机系统和配电盘的供电没有采用统一电源，防止了由于共源干扰引起工控机死机、指示灯闪烁等现象。控制电源前加了隔离变压器，防止plc驱动点误动作。泵的启停时间、运行计时、用电量参数，在没有仪表的情况下，通过组态软件监控计算完成。
4 结束语
本泵房采用了变频监控系统以后，各办公室通过网络可观察到现场状态，也该变了以往需要人工进行记录数据，大大提高了工业自动化水平，同时提供了参数的无纸记录、数据库记录等功能，方便了以后的查询和分析。运用组态王与变频器、plc、adam4520通讯并远程控制，具有实时性好、速度快、可靠性高、运行稳定、调节灵活等优点，此方法已成功应用到供水中，经现场调试，达到了理想的通讯控制效果，并节约了一部分电能。此种控制系统不仅在供水行业中应用，在其他行业也具有较高的价值，值得在工业控制中推广。
参考文献
[1] 组态王6.0使用手册.北京亚控科技发展有限公司.
[2] 仪表使用手册.厦门宇光电子技术有限公司.
[3] 欧姆龙cpm2a编程手册.日本欧姆龙公司.
[4] 变频器使用手册.
作者简介
王立盛 男 工程师 主要从事自动化系统设计及应用,研究方向:计算机控制及智能控制技术。
