岳占仁1. 项目背景与核心需求
在工业自动化领域，恒压供水系统是最基础也最经典的控制案例之一。我十年前第一次接触这个项目时，就被它看似简单实则精妙的设计所吸引。如今经过数十个现场项目的打磨，这套由三菱PLC和组态王组成的解决方案已经成为我最信赖的"黄金搭档"。
传统供水系统最大的痛点就是水压波动。早上居民集中用水时压力骤降，深夜用水低谷时又会出现压力过高的情况。这不仅影响用户体验，更会导致管道爆裂风险。恒压控制的核心在于通过变频器实时调节水泵转速，使管网压力始终稳定在设定值附近（通常为0.3-0.5MPa）。
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2. 硬件架构设计要点
2.1 设备选型经验谈
主控PLC我首选三菱FX3U系列，具体型号要根据水泵功率选择：
- 7.5kW以下：FX3U-32MT（基本型）
- 7.5-15kW：FX3U-64MT（带扩展模块能力）
- 15kW以上：FX3U-128MT（需配合专用通信模块）
压力传感器建议选用4-20mA输出的扩散硅型，量程要比实际工作压力高30%（例如常用0.6MPa量程）。现场安装时有个细节：一定要装在距离水泵出口5-8倍管径的位置，避免湍流影响测量精度。
2.2 变频器参数设置玄机
以安川GA700为例，这几个参数必须重点配置：
plaintext复制A1-02=2（控制模式选PID）
B1-01=1（运行指令由端子控制）
C1-01=10（加速时间设为10秒）
C1-02=10（减速时间匹配）
H3-09=50（PID比例带）
H3-10=5（积分时间）
关键提示：变频器与PLC的接地必须共点，否则会出现莫名其妙的信号干扰。我曾在某项目因此折腾了整整两天。
3. PLC程序开发实战
3.1 核心控制逻辑解析
采用PID算法实现压力闭环控制，程序结构如下：
- 压力采样处理（需做10次移动平均滤波）
- 偏差计算（设定值-反馈值）
- PID运算（注意输出限幅0-50Hz）
- 频率指令输出（通过DA模块或通信）
三菱PLC的PID指令（PID）使用时有个坑：采样周期必须大于程序扫描周期，否则会出现计算溢出。建议单独用定时中断处理PID运算。
3.2 水泵轮换策略
多泵系统必须考虑均衡磨损，我的经验算法：
- 累计运行时间差达到24小时自动切换主泵