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当 plc 内部电路产生的电流通过 继电器 ka 线圈时，继电器常开触点 ka 闭合，负载有电流通过。r2、c 和 压敏电阻rv 用来吸收继电器触点断开时负载线圈产生的瞬间反峰电压。继 电器输出接口的特点是可驱动交流或直流负载，允许通过的电流大，但其响应时间长，通断变化频率低。 图 1-7（b）为场效应管输出接口电路，它采用光电耦合器与场效应管 配合使用。当 plc内部电路输出的电流通过光电耦合器的发光管使其发光 时，光敏管受光导通，场效应管 vt 的 g 极电压下降，由于 vt 为耗尽型 p沟道场效应管，当 g 极为高电压时截止，为低电压时导通，因此光电耦 合器导通时 vt 也导通，相当于 1l+、q0.2端子内部接通。场效应管输出 接口反应速度快，通断频率高（可达 20～100khz），但只能用于驱动直流负 载，且过流能力差。 图1-7（c）为双向晶闸管输出接口电路，它采用双向晶闸管型光电耦 合器。当光电耦合器内部的发光管发光时，内部的双向晶闸管可以双向导通。双向晶闸管输出接口的响应速度快，动作频率高，通常用于驱动交流负 载。当用水系统用水量较小时，可以采用变频器调速控制的单泵恒压供水系统，本文讨论与此相关的几个问题。

     1.单台水泵的变频调速恒压供水系统是如何工作的？

     实现单台水泵的变频调速恒压供水有一个前提，就是水泵电动机以额定转速运行（工频50hz运行）时提供的水量，能够满足该供水系统的大用水需求，否则应该选用出水量更大的水泵，或采用多泵供水方案。

    单泵恒压供水系统示意图如图1所示。采用pid控制的闭环控制模式。水泵电动机m由变频器供电；sp是压力变送器，它与变频器之间使用一条三芯屏蔽线连接，其中红线和黑线由变频器向sp提供24v工作电源，绿线和黑线向变频器传送压力变送信号，即pid反馈信号xf,送到变频器的vpf端；而恒压供水的目标信号xt则由电位器rp调整设定后送到变频器的vrf端。

    起动运行后，如果用水量逐渐增大，则水泵出水压力就有所降低，压力变送器sp输出信号减小，即变频器输入的反馈信号xf减小，在变频器的pid控制作用下，变频器输出频率升高，电动机转速加快，水泵出水量增加，迅速使出水压力恢复到目标信号给定的水平上。运行中如果用水量有所减少，出水压力升高，通过与上相反的控制过程，同样可以使出水压力得以稳定，实现恒压供水的目标。

     2.单泵恒压供水系统中用水量与pid调节量之间是怎样的关系？

    这里以图示的方法介绍两者之间的关系。参见图2。在时间0～t1阶段，供水系统用水量q持续稳定，供水压力稳定，反馈信号xf没有变化，pid控制信号为0，水泵电动机以既有速度运转。在时间t1～t2阶段，用水量q上升，压力下降，反馈信号xf减小，pid控制电路迅速作出反应，输出一个正向的pid控制信号（见图2c）,使变频器输出频率fx增高，水泵出水量增大，维持了水压的稳定。由图2可见，在t1～t2时间段，流量有较大的变化（见图2a），而供水压力变化却很小（见图2b），这就是所谓恒压供水的控制效果。用水量变化时供水压力的变化量能不能控制为零呢？答案是否定的。因为压力变化量如果为零，则图2b中的反馈信号的变化量以及图2c中的pid控制信号也将为零，这样变频器输出频率也就不能调节变化，导致用水量变化时供水压力的相应波动，显然这不是我们所期望的。一个性能优异的pid闭环控制系统，其被控物理量的变化越小越好，但不会是零。

    在t2～t3时间段，用水量q不再增加，压力p也已经恢复到目标值，pid的调节信号为零，变频器输出频率fx停止变化。在t3～t4时间段，用水量q减少，压力p有所增加（见图2b），pid产生负的调节信号（见图2c），变频器输出频率fx下降（见图2d），同样保持了供水压力的稳定。

     3.变频器能否进行供水定时控制？

    可以。有两种控制方式。一是将分成若干个时段，根据每个时段用水量大小的不同，提供不同的供水压力。二是根据节假日、周六周日用水量的不同变化，分别设置不同日期、不同时段的供水压力。下面以艾默生td2100系列变频器为例，介绍种控制方式的应用。

    艾默生变频器多可以将设定为6个时段，每个时段的供水压力各不相同，用水量大时，供水压力也大些；用水量小时，供水压力也小些。图3所示是用水量（流量）变化曲线和设定的压力变化曲线。变频器相关功能参数设置见表1。参数设置完毕，变频器即可按照参数设定值，控制不同时段的供水压力满足设置要求。

     表1  艾默生变频器分时段定时供水的参数设置

     注：1.设置各个时段的终止时间t1～t6时，应满足：t6≥t5≥t4≥t3≥t2≥t1。

      2.各时段的目标压力值设置范围均为0.000～9.999mpa。