张刚，孟令威，李鸿轩，李耀光

（山东中烟工业有限责任公司青州卷烟厂，山东 青州 262500）

厂区供水系统采用PLC+变频器的方式进行压力调节，当压力低于0.4MPa直接控制变频器启动，运行在50Hz，如果运行一段时间后压力仍达不到0.4MPa，再启动第二台，以此类推，现场安置3台变频器控制3台22kW水泵电机。这种数字量工频运行方式虽然能保证供水压力保持在0.4MPa以上，但变频器的利用效率低，能源浪费严重。

利用工业自动化控制中现场总线技术和PID控制算法，对原系统进行改进。用通讯变频代替原来的数字量变频，并且利用设定值压力和实际值压力的偏差△e作为PID的输入，从而计算出实际需求的频率值，大大减少了变频器的输出，节约了能源。

1 系统功能

系统功能主要分为通讯变频功能和PID控制算法。通讯变频功能主要是对系统已有的Profibus-DP现场总线网络进行扩展，连接现场的3台变频器作为从站，通过通讯实现变频器的启/停和频率运行值设定，取消原来的数字量控制；PID控制算法主要是对PLC采集的供水压力和设定压力(0.42MPa)的偏差进行PID计算，得出频率运行值，经DP网络传递给变频器，PLC控制流程如图1所示。

图1 PLC控制流程图

1.1 通讯变频功能

Profibus-DP网络在工业现场总线中市场占有率高，通过供水系统PLC程序的硬件组态，我们发现PLC与各个流量计、分布式I/O都是通过该总线通信的，这也极大地方便了我们对系统的扩展，无需采购硬件，仅仅需要DP电缆即可。变频器均是丹佛斯FC300系列，我们从官方网站下载了DP通信的GSD文件，添加到了系统的DP网络，如图2所示。……