经典PLC编程案例 | 双恒压无塔供水系统

小从众 · 2026-6-20 16:47:45

PLC和变频器你肯定都用过，但你知道它俩"搭伙"能干什么吗？

单干各管一段，搭起来就是另一回事——今天拆一个经典案例：双恒压无塔供水系统。这种系统没有高位水塔，全靠PLC指挥变频器调泵的转速，把水压稳在设定值上，既不停水也不爆管。住宅小区、厂区供水都在用，不是什么冷门场景。

系统控制要求，说白了就回答一个问题：水压怎么稳、泵怎么轮、出了事怎么办？

序号	要求	为什么这样要求
1	生活用水低恒压、消防供水高恒压	生活用水不需要太大压力，省电省泵；消防要瞬间顶到高压，保的是命
2	三台泵"先开先停"	先开的泵先累，让它先歇，三台泵磨损均匀，寿命拉长
3	单泵运行超3小时自动倒泵	一台泵干太久容易过热烧机，定时轮换是保护，不是折腾
4	启动时软启动	直接全压启动，管网瞬间冲击——水锤效应轻则爆管重则崩法兰，软启动把电流和压力都拉成缓坡
5	完善报警功能	水压异常、泵故障、变频器报警，不及时知道就是淹机房
6	手动控制功能	自动模式再智能，现场检修时也得能手启手停，否则维修人员没法干活

控制要求是"做什么"，PLC编程要解决的是"怎么做"——把需求翻译成程序逻辑，必须想清楚这五个核心问题：

编程问题	要解决什么	关键卡点
高低压设定值怎么输入	生活用低恒压、消防用高恒压，两套目标值要能切换	不能写死在程序里——现场调试时压力值要随时改，用D寄存器存储+HMI画面输入最灵活
数据采集	压力变送器4-20mA信号→PLC模拟量输入→换算成实际压力值	别忘了换算：AD值÷满量程×量程范围，直接用AD值当压力调PID，参数永远调不对
PID运算	根据压力偏差算出变频器频率指令，闭环稳压	三菱用PID指令，先设采样周期、比例增益、积分时间，调参顺序：先P后I最后D，D一般不用
泵切换逻辑	先开先停+3小时倒泵	切换时不能两台泵同时启停——电网冲击大，要有先停后启的过渡；倒泵计时器用断电保持型，停电不归零
程序运行管理	手动/自动模式切换、启停互锁、异常恢复	手动切自动时不能直接启动泵——要检测当前状态再决定动作；报警后必须手动复位，别自动恢

模拟量采集，PLC拿到的是一串跳动的AD值——不滤波，PID就被噪声带着跑，压力忽高忽低，泵跟着一顿一顿。

滤波思路：滑动平均法，128次采样取均值

为什么是128次？2的N次方方便移位除法，128=2⁷，右移7位就是÷128，省掉一条DIV指令。换成64或256也行，原则一样。

工频泵什么时候启动？看两个条件：谁是当前的变频泵，前面已经有几台工频泵在跑。

三台泵的轮换关系，一张表说清楚：

背后的逻辑一句话： 变频泵负责调压，工频泵负责补流量——用水量小，一台变频泵够了；用水量上来，加一台工频泵满速跑；还不够，再加第二台工频泵。变频泵始终是"调节手"，工频泵是"出力手"。

轮换顺序记住这个环：1# → 2# → 3# → 1#，谁当变频泵，剩下的就按这个顺序依次补工频

变频泵谁当？看VB300这个寄存器——它存的就是当前变频泵的编号：