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本文以一个具体的项目案例，来讲述一个恒压供水站的电控柜设计过程。包括用户需求，材料选型，图纸设计，柜内布置接线，现场接线，PLC程序设计，触摸屏画面设计，以及后续运行维护都会讲到。最后我会把所有相关的文档资料都打包提供给您，最大限度的给您提供参考价值。电控柜内主要器件有ABB ACS510系列变频器，西门子200 SMART PLC,MCGS触摸屏。那么先来讲一下用户需求吧。
项目是一个新建小区的供水站，现场有两套供水系统，分别给不同区域供水。一套是两台泵供水，一套是三台泵供水，现在讲的实例是三台泵供水的系统。现场有一个很大的水箱，水箱的进水管有电动阀可以控制开关。水箱有满水浮球，水箱灌满后浮球会切断进水，不需要电气控制。水箱有液位计，接入PLC，可以通过液位来控制进水阀的开关，液位也起保护和报警的作用。水箱的出水管有三台泵，给管路供水，供水管路上有压力变送器。压力变送器用来做为恒压供水反馈信号，也起保护和报警功能。管路上还有电接点压力表。管路上有电磁流量计，要将流量数据展示在屏上。现场有臭氧消毒器，暂时没有接入电控系统。电气柜底部安装水浸传感器，有水进入时可以保护和报警。程序和画面方面要求，恒压供水，有手动和自动，手动也是恒压供水，只是固定开那台泵。要有缺水保护，超压保护，要有最低频率设置，要有休眠停机功能。最大的难点是要有加泵减泵功能，加泵减泵要实现轮换功能，还要有某台泵检修退出功能。加泵减泵轮换功能就是，当需要停泵时要选择最先开启的那台泵来停止，当需要加泵时则选择最先停止的那台泵来开启，以此达到泵轮换的目的。某台泵检修退出功能就是说，在触摸屏上退出这台泵，其它的泵照样要按规则加泵减泵且轮换运行。这些功能的实现我会在后面一一讲解清楚。那么就再看一下材料表吧。
下面列一下主要的材料吧，完整的材料表我以单独文件的方式提供。材料没什么可说的，看完这个材料下面就讲图纸。
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| 序号 | 材料名称 | 型 号 | 单位 | 数量 |
| 1 | 柜体 | 1600*800*500 | 台 | 1 |
| 2 | ABB变频器 | ACS510-01-025A-4 | 台 | 3 |
| 3 | 塑壳断路器 | NXM-125S/3300 125A | 只 | 1 |
| 4 | 断路器 | NXB-63 3P C40 | 只 | 3 |
| 5 | 断路器 | NXB-63 1P C6 | 只 | 2 |
| 6 | 三位旋钮 | NP2-BD33 | 只 | 1 |
| 7 | 二位旋钮 | NP2-BD21 | 只 | 3 |
| 8 | 继电器座 | CZY08A | 只 | 3 |
| 9 | 中间继电器 | JZX-22F(D)/2Z AC220V | 只 | 3 |
| 10 | 开关电源24V | FYDR-30-24 | 个 | 1 |
| 11 | MCGS触摸屏 | TPC7022Nt | 台 | 1 |
| 12 | 西门子PLC | 6ES7 288-1SR20-0AA1 | 台 | 1 |
| 13 | SB板 | 6ES7 288-5AE01-0AA0 | 个 | 1 |
| 14 | 模拟量输出模块 | 6ES7 288-3AQ04-0AA0 | 台 | 1 |
| 15 | 声光报警器 | ND16-22 FS AC220V 红 | 只 | 1 |
| 16 | 水浸传感器 | HSM-WT202 防凝露24V | 只 | 1 |
再来看看图纸吧。图纸是由AUTOCAD电气版绘制的，包括原理图和柜体开孔图。柜体开孔图没什么好说的，来看看原理图吧。图纸还是比较重要的，要仔细看一下，我会以单独的文件提供给您。
然后是柜内布置接线和现场接线。这个当时没有拍个清晰的全景图，只找了一个局部的图，大家看一下吧，差不多能看出大体的布置来。后面就开始讲PLC程序设计。
这个项目的PLC程序设计可以说是相当复杂了。主要有变频器启停部分，模拟量计算部分，PID控制部分，初始化部分，加泵处理部分，减泵处理部分，休眠及恢复处理部分，缺水保护部分，各种报警部分，超压保护部分，进水阀控制部分，变频器和流量计通讯部分。东西比较多，我没法都讲出来，你需要有比较熟练的西门子200 SMART编程技术，才能比较容易的看懂这些程序。我会把完整的程序以单独文件的方式提供给你，细节的东西您需要打开程序仔细研究。我会把比较关键的地方，还有我比较亮眼的技术讲出来供大家参考。
◆重点一，讲一下初始数据的建立。在数据块中已经定义了，参数变量的初始值，这些变量在程序首次下载到PLC中时会有初始值。然后呢，在硬件组态的系统块中，已经设置了保持范围来保持参数变量的值，这些值即使断电也不会丢失。
◆重点二，来看一下变频器的启停控制。看看程序的图片。
分为自动模式和手动模式。手动模式只要对应变频器的投入旋钮打到开，就会启动变频器。自动模式的三个自动切除泵变量，对应触摸屏参数设置中的检修退出开关。自动多投启变量是在多台泵运行时，加泵减泵操作中，决定哪个泵启动，哪个泵停止的自动选择控制点。后面就是一些保护了。
◆重点三，PID控制和模拟量换算，看看程序图片。
PID控制这里，在向导里设置好各个数据。但是P参数，I参数要做到触摸屏上，这两个变量在符号表的PID0_SYM那里面，找到回路增益和积分时间就对了，把这两个变量连接到触摸屏上。还有一点要注意，根据经验PID指令使能要一直接通，不能断开，如果断开，再接通也不起作用了。
这里有一个下限频率的处理问题。先来说一下，我的库指令。Inner2Scene是把整数的量程转换为实数的量程，具体在本项目中就是，把模拟量输入模块的整数值转换为现场实际模拟量的实数值。Scene2Inner是把实数的量程转换为整数的量程，具体在本项目中就是，把一个要输出的模拟量实数值，转换为模拟量输出模块的整数值，给模拟量模块。下限频率的处理是先用了一个Inner2Scene，变换了量程，然后又用了一个Scene2Inner又转换回模拟量输出模块用的整数。虽然这个库指令Inner2Scene是加密的，你完全可以自己写一个，就是一个加减乘除的运算，这个指令就相当于这么一个公式。
S_Output=(I_Input - I_Low)/(I_High - I_Low)*(S_High - S_Low) + S_Low
那个Scene2Inner的公式是
I_Output=(S_Input - S_Low)/(S_High - S_Low)*(I_High - I_Low) + I_Low
两个库指令计算逻辑都是一样的，只是数据的类型不一样。