PLC和变频器在矿区节能供水系统中的应用开题报告
本科毕业设计（论文）通过答辩
毕业论文（设计）开题报告
题目名称PLC和变频器在矿区节能供水系统中的应用
学生姓名专业班级
一、选题的目的意义
水泵作为供水工程中的通用机械，消耗着大量的能源，电耗往往占制水成本的60%以上，在我国，每年水泵的电能消耗占电能总消耗的21%。为了节约降耗，必须采取调节措施使泵站适应负荷变化的运行。在传统的矿区供水系统中采用水箱和水塔或气罐加压方法，往往容易造成水的二次污染、造成水质不好等问题。随着PLC和变频调速器科技的发展，为实现高可靠性恒压供水提供了技术基础，PLC与传统继电控制线路相比更适应矿区生产的环境和工业控制的要求，本设计采用一种变频调速恒压供水系统，该系统可根据管网瞬间压力变化，自动调节某台水泵的转速和多台水泵的投入及退出，使管网主干管出口端保持在恒定的设定压力值，并满足用户的流量需求，使整个系统始终保持高效节能的最佳状态。使用变频设备可使水泵运行平均转速比工频转速降低40%，从而降低能耗，还能消除容易由水箱、水塔引起的二次污染，并具有以下优点：
(1) 可实现恒压变量、双恒压变量等控制方式, 多种启停控制方式, 定压精度≤±1%；
(2) 变频器对电机进行软启软停, 减少设备损耗，延长电机寿命；
(3) 具有自动、手动及异地操作功能；
(4)智能化控制，可任意修改参数指令(如压力设定值、控制顺序、控制电机数量、压力上下限、PID值、加减速时间等)；
(5)具有完善的电气安全保护措施，对过流、过压、欠压、过载、断水等故障均能自行诊断并报警。
由于该系统节能效果显著，结构简单，运行可靠，调整方便，恒压供水质量高，对改进矿区节能供水系统具有较大的推广应用价值.
二、国内外研究现状
1．我国恒压供水的现状
我国企业从七十年代开始应用集中巡检，到八十年代随着工业水平的提高和计算机技术的发展，自动控制技术发展得很快。随着自动控制技术的广泛应用，新兴矿区的供水自动化程度较高，但某些矿区尤其是老矿区自动控制系统配置相对落后。随着我国经济与技术水平的不断增长，这些问题已成为我国矿区发展的一个不小的障碍。目前，变频，恒压，可控性强，稳定性高的给水系统在我国已有了一定的发展并呈现出向这一方面发展的趋势。
2．国外恒压供水的现状
国外工业供水系统应用先进的现代控制理论，结合可编程控制技术、变频控制技术、电机泵组控制技术的新型机电一体化技术，实现了高度的集成化、节能化、智能化和网络化。追求的目标是最大限度的提高供水的质量及其效率。其变频恒压供水控制器采用最新微电脑设计处理器设计制造，配备液晶参数显示、设定一目了然，故障时弹出供货商公司名称及服务电话（可按要求设置）,多达七八十个功能参数项、十几种应用宏选择，其高度的数字化控制，大大提高了水资源的利用
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三、主要研究内容
1．熟悉的手工编程技巧。
2．熟悉西门子S7-200 PLC及其软件的应用方法（本课题选用Step 7 MicroWin V3.11中文版作为应用软件），并将手工绘制的梯形图输入计算机，并生成程序。
3．熟悉西门子S7-200 PLC的管脚和接线方法。
4．学习使用压力传感器的使用及其安装方法。
5．压力传感器与PLC的接法。
6．PLC控制水泵的电路。
7．水位计与PLC的接线电路。
8．用PLC使水泵实现变频调节流量是可编程控制器使用广泛的一种类型，通过对恒压供水系统的设计，加深对可编程控制器实际应用以及工业自动化的了解。
四、毕业论文（设计）的研究方法或技术路线
1．查找相关资料参考相关文献。
2．借鉴国内外学者的设计经验。
3. 讨论并研究，确定设计方案。
4. 参加具休实践和实验。
5．教师指导，亲自操作实验。
五、主要参考文献与资料
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[2]邱文渊，童国道.国内外变频器技术的现状及我国发展策略初探[J].电子与自动化，1995,(5): 3～5
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[5]周漠仁.流体力学、泵与风机[M].北京:中国建筑工业出版社，1994，310～324
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[7]陆海东,张凯.变频调速在恒压供水系统中的应用[J].科技咨询导报，2007,06(6):27～28
[8] 刘法治.李建朝矿区新型节能供水系统的设计[J]. 煤矿机电，2007，02（2）：21～23
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一、指导教师审批意见
年月日
PLC变频恒压供水的背景和意义
PLC变频恒压供水的背景和意义泵站担负着工农业和生活用水的重要任务，运行中需 大量消耗能量，提高泵站效率:降低能耗，对国民经济有重 大意义。我国泵站的特点是数量大、范围广、类型多、发展 速度快，在工程规模上也有一定水平，但由于设计中忽视动 能经济观点以及机电产品类型和质量上存在的一些问题等 等原因，致使在技术水平、工程标准以及经济效益指标等方 面与国外先进水平相比，还有一定的差距。目前，大量的电 能消耗在水泵、风机负载上，城乡居民用水设备所消耗的电 量在这类负载中占了相当的比例。这一方面是由于我国居民 多，用水量大，造成用电量大:另一方面是因为我国供水设 备工作效率低，控制方式不够科学合理。造成不必要的能量 浪费。因此，研究提水系统的能量模型，找出能够节能的控 制策略方法，这里大有潜力可挖，是减少能耗，保障供水的 一个很有意义的工作。 以变频器为核心结合PLC组成的控制系统具有高可靠性、 强抗干扰能力、组合灵活、编程简单、维修方便和低成本等 诸多特点，变频恒压供水系统集变频技术、电气技术、防雷 避雷技术、现代控制、远程监控技术于一体。采用该系统进 行供水可以提高供水系统的稳定性和可靠性，方便地实现供 水系统的集中管理与监控;同时系统具有良好节能性，这在 能量日益紧缺的今天尤为重要，所以研究设计该系统，对于
提高企业效率以及人民的生活水平、降低能耗等方面具有重要的现实意义。 国内外研究概况 变频恒压供水是在变频调速技术的发展之后逐渐发展起来的。在早期，由于国外生产的变频器的功能主要限定在频率控制、升降速控制、正反转控制、起制动控制、变压变频比控制及各种保护功能。应用在变频恒压供水系统中，变频器仅作为执行机构，为了满足供水量大小需求不同时，保证管网压力恒定，需在变频器外部提供压力控制器和压力传感器，对压力进行闭环控制。从查阅的资料的情况来看，国外的恒压供水工程在设计时都采用一台变频器只带一台水泵机组的方式，几乎没有用一台变频器拖动多台水泵机组运行的情况，因而投资成本高。即1968年，丹麦的丹佛斯公司发明并首家生产变频器(丹佛斯是传动产品全球五大核心供应商之一)后，随着变频技术的发展和变频恒压供水系统的稳定性、可靠性以及自动化程度高等方面的优点以及显著的节能效果被大家发现和认可后，国外许多生产变频器的厂家开始重视并推出具有恒压供水功能的变频器，像瑞典、瑞士的ABB集团推出了HVAC变频技术，法国的施耐德公司就推出了恒压供水基板，备有“变频泵固定方式”，“变频泵循坏方式”两种模式。它将PID调节器和PLC可编程控制器等硬件集成在变频器控制基板上，通过设置指令代码实现PLC
开题报告
江西理工大学 本科毕业设计（论文）开题报告（综述） 机电工程学院测控技术与仪器专业2006级（10届）01班学生：李斌题目：基于plc(s7-200)的城市恒压供水系统设计 本课题来源及研究现状： 一、课题来源 众所周知，水是生产生活中不可缺少的重要组成部分，随着社会经济的飞速发展，城市建设规模的不断扩大，人口的增多以及人们生活水平的不断提高，对城市供水的数量、质量、稳定性提出了越来越高的要求。在节水节能己成为时代特征的现实条件下，我们这个水资源和电能短缺的国家，长期以来在市政供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面技术一直比较落后，自动化程度低。主要表现在用水高峰期，水的供给量常常低于需求量，出现水压降低供不应求的现象，而在用水低峰期，水的供给量常常高于需求量，出现水压升高供过于求的情况，此时为了保证供水，机组通常处于超压状态运行，不但效率低、耗电量大将会造成能量的浪费，同时有可能使水管爆破和用水设备的损坏，引起供水中断。设计高性能、高节能、能适应不同领域的恒压供水系统成为必然趋势。 二、研究现状 变频恒压供水是在变频调速技术的发展之后逐渐发展起来的。一般规定城市管网的水压只保证6层以下楼房的用水，其余上部各层均须“提升”水压才能满足用水要求。以前大多采用传统的水塔、高位水箱，或气压罐式增压设备，但它们都必须由水泵以高出实际用水高度的压力来“提升”水量，其结果增大了水泵的轴功率和能量损耗。 国外现状：在早期，由于国外生产的变频器的功能主要限定在频率控制、升降速控制、正反转控制、起制动控制、起制动控制、压频比控制及各种保护功能。应用在变频恒压供水系统中，变频器仅作为执行机构，为了满足供水量大小需求不同时，保证管网压力恒定，需在变频器外部提供压力控制器和压力传感器，对压力进行闭环控制。从查阅的资料的情况来看，国外的恒压供水工程在设计时都采用一台变频器只带一台水泵机组的方式，几乎没有用一台变频器拖动多台水泵机组运行的情况，因而投资成本高。随着变频技术的发展和变频恒压供水系统的稳定性、可靠性以及自动化程度高等方面的优点以及显著的节能效果被大家发现和认可后，国外许多生产变频器的厂家开始重视并推出具有恒压供水功能的变频器，像日本Samco公司，就推出了恒压供水基板，备有“变频泵固定方式"、“变
《PLC与变频器应用技术》试卷3
PLC与变频器应用技术试卷C 一、选择题 (分值20分) 1、PLC的基本组成分两大部分，即▁▁▁▁。 A．硬件系统和软件系统 B．主机和外围设备 C．中央处理器和存储器 D. 系统程序和用户程序 2、PLC控制系统与传统的继电器控制系统相比较，▁▁▁▁不同。 A．发出输入信号的器件 B．发出输出信号的器件 C．实现输入、输出信号间逻辑关系的器件 3、PLC采用▁▁▁▁工作方式。 A．立即读 B．立即写 C．循环扫描 D．中断 4、用户程序执行过程中，在▁▁▁▁阶段，PLC读入所有输入端子的状态，并存入输入暂存器。 A. 输入采样 B. 程序处理 C. 输出刷新 D. 通信服务 5、PLC按组成结构分为两大类，其中▁▁▁▁将CPU、存储器、I/O点、电源等硬件都装在一个机壳内。 A．整体式PLC B．模块式PLC C．叠装式PLC D.塔式PLC 6、PLC基本单元中，▁▁▁▁是PLC的核心部件，控制所有其它部件的工作。 A．中央处理器 B．存储器 C．I/O单元 D．电源 7、存储器是具有记忆功能的半导体器件，掉电后，▁▁▁▁中的内容不能保留，需使用锂电池作为备用电源。 A．只读存储器ROM B．随机存储器RAM C．可擦除可编程只读存储器EPROM D．可擦除可编程只读存储器EEPROM 8、FX 2N 系列PLC的编程语言有三种，其中▁▁▁▁由触点符号、继电器线圈符号等组成，在这些符号上有操作数。 A. 梯形图 B. 语句表 C. SFC 9、FX 2N 系列PLC中，M8000～M8255为特殊继电器。当PLC开始运行时，特殊继电器▁▁▁▁为ON，接通时间为一个扫描周期。 A．M8000 B．M8002 C．M8012 D．M8014 10、FX 2N 系列PLC中，T0是100ms定时器，若定时器T0的设定值是K60，表示延时▁▁▁▁秒。 A．6 B．60 C．600 D. 6000 二、填空题。(分值20分) 1、世界上第一台PLC是公司于1969年研制出来的。 2、FX系列的PLC是由公司生产的。 3、PLC的基本单元由CPU 、、、、及扩展接口 等部分组成 4、在三菱PLC FX1N-40MR型号中的M代表，40代表， R代表。 5、PLC的常用编程方式有、和SFC编程三种。 6、FX系列PLC常见的软元件有七种，其中X表示，Y表 示，用表示辅助继电器，用表示状态继电器，用表示定时器，用表示计数器，用D表示数据寄存器。 7、PLC有两种工作状态，即和停止状态。 8、三菱PLC置位指令符号为，复位指令符号为。 三、根据给出的梯形图写出对应的语句表。 (分值10分) 四、电动机双重互锁正反转控制程序设计：按下按钮SB1，电动机正转；按下按钮SB2，电动机反转；按下按钮SB3，电动机停止工作。 根据控制要求完成：1、输入/输出（I/O）地址分配。2、画出I/0接线图。3、程序设计(梯形图) (15分)
PLC控制的变频调速恒压供水系统设计开题报告
毕业设计(开题报告) 信息与电子工程系工业电气自动化专业 04级 1 班课题名称：S7-200 PLC控制的变频 调速恒压供水系统设计 毕业设计(论文)起止时间： 2007 年 3 月 1 日～ 6 月10 日(共16 周)学生姓名：赵晋学号：3040221123 指导教师：黄云龙、朱秋琴、廖东进 报告日期： 2007-3-20
3．本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路 3.1调速控制节能分析 水泵的设计负荷是按最不利条件下最大时流量及相应扬程设定的。但实际运行中水泵每天只有很短的最大时流量，其流量随外界用水情况在变化，扬程也因流量和水位的变化而变化。因此水泵不能总保持在一个工况点，需要根据实际情况进行控制。通常采用的方法有阀门控制和调速控制。阀门控制是通过增加管道的阻抗而达到控制流量的目的，因而浪费了能量：而电动机 调速控制可以通过改变水泵电动机的转速 来变更水泵的工况点，使其流量与杨程适 应管用水量的变化，维持压力恒定，从而 达到节能效果。 由流体力学可知，水泵给管网供水时， 水泵的输出功率p 与管网的水压H 及出水 流量Q 的乘积成正比；水泵的转速n 与出 水流量Q 成正比：管网的水压H 与出水流 量Q 的平方成正比。由上述关系有，水泵 的输出功率p 与转速n 的三次方成正比， 即： 1P k HQ =； 图1-1 2n k Q =； 23H k Q =； 3P kn =； 式中k,k 1,k 2,k 3为比例常数。 当系统出水流量减小时，通过变频调速装置将供水水泵转速调小，则水泵的输出功率将随转速的变化而减小。变频调速节能原理田如图1-1所示。图中曲线1、2、3为管网阻力特性曲线，曲线4为水泵转速为n 1时的运行特性曲线，曲线5为水泵转速为n 2时的运行特性曲线。水泵原来的工作点为曲线3和曲线4的交点A ，此时出水流量为Q 1，管网压力为H 1，水泵转速为n 1。当系统的出水流量减小到Q 2，系统管网特性为曲 线1。曲线1和曲线4的交点B 为运行工作点。此时管网压力为H 2，水泵的输出功率 正比于H 2×Q 2。由于H 2>H 1，高出的压力能量被浪费了，同时过高的压力对管网和设备 还可能造成危害。如采用变频调速装置，将此时水泵的转速调至n 2，曲线5和曲线2 的交点C 为水泵的运行工作点。调速后管网的压力仍保持为H 1，出水流量为口Q 2，水泵的输出功率正比于H 1×Q 2。从图中可见，阴影部分正比于浪费的功率输出。例如， 当Q 2为Q 1的80%时，通过调速将n 2调为n 1的80％，则水泵的输出功率P 2为P 1的51.2％。 如不采用调速控制，48.8％的能量将被浪费。可见变频调速的经济效益十分可观。
给水排水工程毕业设计开题报告
给水排水工程毕业设计开题报告 随着我国经济的快速发展和人们生活水平的日益提高，人们的消费能力和消费水平有了极大的提升，商务、度假、旅游等活动使我国城市酒店业得到了快速的发展。现代星级酒店作为一个城市的名片和对外窗口，其酒店形象和服务水平都从侧面反映出这个城市的整体形象和文化特质。因此，现代星级酒店建筑设计不仅要注重建筑外形的气质塑造，还应致力于其良好的内在功能品质及酒店文化性与异质性的挖掘。作为建筑给水排水设计人员，在设计过程中除了按国家有关规范进行统筹考虑、全面规划外，还要强调供水安全可靠性的同时，尽可能地采取节能意义的措施和设计，以免造成不必要的水电浪费。结合当前水资源缺乏的严峻形势，立足建筑给排水，提出一些建议，以减少水资源的隐形浪费，实现节约用水。还必须考虑到给排水系统的噪声控制，结合新工艺和自身的工作经验在舒适性和经济性间寻求平衡点将室内给排水噪声减到最低，树立整体环境意识，努力为人们营造一个安静和舒适的室内环境。同时，酒店的功能复杂，失火可能性大，失火后蔓延迅速，人员疏散及扑救困难。为此，必须设置安全可靠的室内消防给水系统，满足各类消防的要求，而且也是酒店质量审核中的重中之重。因此，酒店室内给排水、消防给水工程在设计方面，都比一般室内给排水工程、消防给水提出了更高的要求。
通过该毕业设计，提高资料检索、文献阅读、设计计算、绘制图纸、编写设计说明的能力;培养自己理论联系实际的独立工作能力，综合分析、判断的思维能力，运用所学知识解决实际问题的能力等。同时达到对学习成果的综合性总结和检阅，也是以后从事相关工作的最初尝试。 随着人们生活水平的提高和居住环境的改善，人们对室内噪声越来越重视。据调查，在发达国家，人们在室内滞留的时间已占全天的90%，因此对室内噪声环境的要求越来越高。然而，由于建筑施工、安装和给排水管道的安装及卫生设备的选型不当，加上水泵自身的机械振动等诸多因素，室内的噪声环境愈加严重。在现实生活中，由于噪声过大而干扰人们的 正常生活，影响人们的身体健康的事件屡见不鲜。很多住宅室内的实际噪声都超过40dBA，在这样的噪声环境中生活不但会严重影响人们的休息质量，干扰脑力劳动者的工作，使人们产生失眠、疲劳、头晕、记忆力减退等症状，长此下去还会导致人们产生神经衰弱症。不仅如此，因噪声扰民而使业主与开发商对簿公堂的民事诉讼案也不在少数。据报道，北京市某小区业主李某因楼下的生活给水泵房噪声过大而严重扰乱其作息秩序，起诉开发商，法院一审判令开发商采取控制噪声的措施，并赔偿李某精神损失费十万元，创下全国噪声扰民赔偿记录。
基于 PLC 和变频器控制的恒压供水系统设计
基于 PLC 和变频器控制的恒压供水系统设计 赵华军钟波 （广州铁路职业技术学院） 摘要：文章介绍一种基于三菱PLC 和变频器控制恒压供水系统，详细地介绍了硬件的构成和控制流程。系 统较好地解决高层建筑、工业等恒压供水需求。系统具有节能、工作可靠、自动控制程度高、经济易配置等优点。 关键词：变频器；PID；PLC；恒压供水 1 引言 目前，在城市供水系统中，还有很多高楼、生活 小区、边郊企业等采用高位水塔供水方式。这样，由 于用水量具有很大随机性，常常出现在用水高峰时供 水量很小甚至没有水用的问题；且采用高位水塔，很 容易造成自来水的二次污染问题。针对这一情况，本 文设计了一套基于变频器内置PID 功能的恒压供水 系统，采用了PLC 控制及交流变频调速技术对传统 水塔供水系统的技术改造。该系统根据用水量的变 化，经过压力传感器将水压变化情况反馈给系统，使 得系统能自动调节变频器输出频率，从而控制水泵转 速，调节输出数量，使得水量变化时可保持水压恒定； 可取代高位水塔或直接水泵加压供水方式，为城市供 水系统的建设提出了一条极具推广、应用的新途径[1]。 2 工作原理 本文采用的变频器是三菱FR-A540，该变频器内 置PID 控制功能；供水系统方案如图1 所示。 将通往用户供水管中的压力变化经传感器采集 到变频器，与变频器中的设定值进行比 较，根据变频器内置的PID 功能，进行数 据处理，将数据处理的结果以运行频率的 形式进行输出[2]。 当供水的压力低于设定压力，变频器 就会将运行频率升高，反之则降低，且可 根据压力变化的快慢进行差分调节。由于 本系统采取了负反馈，当压力在上升到接 近设定值时，反馈值接近设定值，偏差减小，PID 运算会自动减小执行量，从而降低变频器输 出频率的波动，进而稳定压力。 在水网中的用水量增大时，会出现“变频泵” 效率不够的情况，这时就需要增加水泵参与供水，通 过PLC 控制的交流接触器组负责水泵的切换工作； PLC 是通过检测变频器频率输出的上下限信号，来判 断变频器的工作频率，从而控制接触器组是否应该增 加或减小水泵的工作数量。
plc控制的恒压供水系统(开题报告)
长春科技学院 毕业设计（论文）开题报告 题目：PLC控制的恒压供水系统学院： 专业： 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 填表日期：
一、选题依据及意义 在我国，节电节水的潜力非常大。据有关国际组织发表的资料显示：中国的单位国民经济总产值所消耗的电是美国、德国等的4倍左右，消耗的水是他们的2倍左右。我国的大量用电设备中，风机和泵类电机的耗电量占全国发电量的50%左右,若推广新型电机调速技术,可节电40%左右,即可以节约全国发电量的1/5。由于我国人均占有水、电资源相对于别国又少很多,因此,在我国一方面水电供应紧张,而另一方面,水电的浪费又十分惊人，节电节水,不仅潜力巨大,而且意义深远。 近十年来，变频技术的应用在我国有很大的发展，并取得了良好的效果。可以说，变频技术已为大多数用户所接受。但是，不能不指出，我国在变频技术的应用方面，与发达国家的水平尚有很大差距。目前，我国在用的交流电动机使用变频调速运行的仅6%左右，而工业发达国家已达60% － 70%；日本在风机、水泵上变频调速的采用率已达10%，而我国还不足0.01%；在日本，空调器的70%采用了变频调速，而我国才刚刚起步。从这个现实出发，变频技术尚有很大的发展空间。 变频调速恒压供水设备以其节能、安全、高品质的供水质量等优点，使我国供水行业的技术装备水平从90年代初开始经历了一次飞跃。恒压供水调速系统实现水泵电机无级调速，依据用水量的变化自动调节系统的运行参数，在用水量发生变化时保持水压恒定以满足用水要求，是当今最先进、合理的节能型供水系统，在实际应用中得到了很大的发展。 二、国内外发展情况(文献综述) 随着变频器的问世，变频调速技术在以工频交流电为主的用电场合得到了广泛的应用，其中变频恒压供水便是在变频调速领域中典型的应用。以前，国外生产的变频器主要用来控制频率、控制电机的启停、控制电机正反转和转速调节以及各种保护功能。在变频恒压供水系统中，变频器是通过可编程序控制器控制，作为控制机构和系统执行机构之间的中间环节，为保证水管内水压恒定，满足不同时间段供水量大小的需求，需在变频器外部提供压力传感器和压力控制器，对水压进行闭环控制。目前我们国内有很多公司也在做变频恒压供水的工程，可是大部分采用国外的变频器控制水泵的转速，有的采用单片机及相应的软件予以实现；有的采用可编程控制器（PLC）及相应的软件予以实现。但在系统的稳定性能、动态性能、抗扰性能以及开放性等多方面的综合技术指标来说，还远远没能
plc变频恒压供水系统毕业设计
攀枝花学院本科毕业设计[基于plc的变频恒压供水系统] 学生姓名：曲斌 学生学号： 200810503053 院（系）：电气信息工程学院 年级专业： 08自动化 指导教师：伍刚教授 助理指导教师：唐老师副教授 二〇一二年六月
攀枝花学院本科毕业设计（论文）摘要 摘要 随着人民生活水平的日益提高，新技术和先进设备的应用，给给供水设计得到了发展的机遇。于是选择一种符合各方面规范、卫生安全而又经济合理的供水方式，对我们给供水设计构成了新的挑战。本系统采用PLC 进行逻辑控制，采用带PID 功能的变频器进行压力调节，系统有工作可靠，使用方便，压力稳定，无冲击等优越性。 变频恒压供水方式技术先进、水压恒定、操作方便、运行可靠、节约电能、自动化程度高，在泵站供水中可完成下列功能: (1)维持水压恒定；(2)控制系统可手动/自动运行；(3) 系统睡眠与唤醒。当外界停止用水时，系统处于睡眠状态，直至有用水需求时自动唤醒；(4) 多台泵自动切换运行；(5)在线调整PID参数； (6)泵组及线路保护检测报警等。 关键词变频器，变频恒压供水，PLC
攀枝花学院本科毕业设计（论文）ABSTRACT ABSTRACT In company with the improvement of people’s living standard, the application of new technique and advanced equipment provide a new development for the design of water supply. It is a challenge for us to select a way of water supply with high standard, secure and healthy, economical, and reasonable. This system adopts PLC logic control, and transducer with PID function to adjust the pressure, which presents many advantages, such as high reliability, convenience in use, stability in pressure，and without impact. Advanced technology and constant pressure water supply, water pressure constant, easy, reliable operation, saving energy, high degree of automation in the water supply pumping station to be completed by the following functions: (1) maintaining the pressure constant; (2) control system manual / Automatic operation; (3) system sleep and wake up. When the outside to stop water, the system is in sleep mode until a wake-up automatically when water demand; (4) multiple pump automatic switching operation; (5) On-line adjustment of PID parameters; (6) pump and line protection detection alarm. Key words inverter, VF constant pressure water supply, plc
PLC与变频器技术应用复习题
《PLC与变频器技术应用》复习题 1．填空题 (1)PLC是通过一种周期扫描工作方式来完成控制的，每个周期包括输入采样、程序处理、 输出刷新三个阶段。 (2)定时器的线圈开始定时，定时时间到，常开触点闭合，常闭触点断开。 (3)通用定时器被复位，复位后其常开触点断开，常闭触点闭合，当前值变为0。 (4)OUT指令不能用于输入寄存器X 继电器。 (5)M8002 是初始化脉冲。当PLC处于RUN状态时，M8000一直为 ON 。 (6)FX2N型PLC的输入/输出继电器采用八进制进行编号，其他所有软元件均采用十 进制进行编号。 (7)若梯形图中输出继电器的线圈“通电”，对应的输出映像寄存器为 1 状态，在输出 处理阶段后，继电器输出模块中对应的硬件继电器的线圈得电，其常开触点闭合，外部负载得电。 (8)外部输入电路断开时，对应的输入映像寄存器为状态 0 ，梯形图中对应的输入继电 器的常开触点断开，常闭触点闭合。 (9)说明下列指令意义。 ORB _____块或______________； RST_________复位___________； LDI_______取反____________ _； MPP_________进栈___________； SET________置位____________； PLS______上升沿微分_________； (10)在PLC指令中，分别表示置位和复位的指令是 SET、RST。 (11)计数器的当前值等于设定值时，其常开触点闭合，常闭触点断开。复位输 入电路断开时，计数器被复位，复位后其常开触点断开，常闭触点闭合，当前值为 0。 (12)变频器具有多种不同的类型：按变换环节可分为交-直-交变频器和交-交变 频器；按改变变频器输出电压的方法可分为脉幅调制(PAM) 变频器和脉宽调制(PWM) 变频器。 (13)变频调速时，基频以下的调速属于恒转矩调速，基频以上的调速属于恒功率 调速。 (14)变频器是把电压、频率固定的工频交流电变为电压可调和频率可调的交流 电的变换器。 (15)在U/f控制方式下，当输出频率比较低时，会出现输出转矩不足的情况，要求变频 器具有转矩补偿功能。 (16)三相异步电动机的转速除了与电源频率、转差率有关，还与磁极对数有关。
PLC恒压供水系统的设计 文献综述
本科生毕业设计(论文)文献综述 设计(论文)题目PLC恒压供水系统的设计 作者所在系别机械工程系 作者所在专业测控技术与仪器 作者所在班级B08121 作者姓名庄海全 作者学号20084012108 指导教师姓名赵保亚 指导教师职称讲师 完成时间2012 年 2 月 北华航天工业学院教务处制
说明 1．根据学校《毕业设计(论文)工作暂行规定》，学生必须撰写毕业设计(论文)文献综述。文献综述作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。 2．文献综述应在指导教师指导下，由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成，由指导教师签署意见并经所在专业教研室审查。 3．文献综述各项内容要实事求是，文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。 4．学生撰写文献综述，阅读的主要参考文献应在10篇以上（土建类专业文献篇数可酌减），其中外文资料应占一定比例。本学科的基础和专业课教材一般不应列为参考资料。 5．文献综述的撰写格式按毕业设计(论文)撰写规范的要求，字数在2000字左右。文献综述应与开题报告同时提交。
毕业设计（论文）文献综述 摘要 随着社会主义市场经济的发展，人们对供水质量和供水系统可靠性的要求不断提高；再加上目前能源紧缺，利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术，设计高性能、高节能、能适应不同领域的恒压供水系统成为必然的趋势。 为实现恒压供水，采用 PLC 为主控器，变频器为执行机构，然后用数字PID对系统中的恒压控制进行设计，并完成交频恒压供水系统的硬件和软件的设计。 变频恒压供水系统已在国内许多实际的供水控制系统中得到应用，并取得稳定可靠的运行效果和良好的节能效果。经实践证明该系统具有高度的可靠性和实时性，极大地提高了供水的质量，并且节省了人力，具有明显的经济效益和社会效益。 关键词:恒压供水，PLC 控制,变频器，PID
给水毕业设计开题报告
给水毕业设计开题报告 建筑内部的排水体制，应结合建筑性质，特点选择，污废水的处理程度应符合国家有关规范规定。 一、选题的背景、意义 随着我国经济的快速发展和人们生活水平的日益提高，人们的消费能力和消费水平有了极大的提升，商务、度假、旅游等活动使我国城市酒店业得到了快速的发展。现代星级酒店作为一个城市的名片和对外窗口，其酒店形象和服务水平都从侧面反映出这个城市的整体形象和文化特质。因此，现代星级酒店建筑设计不仅要注重建筑外形的气质塑造，还应致力于其良好的内在功能品质及酒店文化性与异质性的挖掘。作为建筑给水排水设计人员，在设计过程中除了按国家有关规范进行统筹考虑、全面规划外，还要强调供水安全可靠性的同时，尽可能地采取节能意义的措施和设计，以免造成不必要的水电浪费。结合当前水资源缺乏的严峻形势，立足建筑给排水，提出一些建议，以减少水资源的隐形浪费，实现节约用水。还必须考虑到给排水系统的噪声控制，结合新工艺和自身的工作经验在舒适性和经济性间寻求平衡点将室内给排水噪声减到最低，树立整体环境意识，努力为人们营造一个安静和舒适的室内环境。同时，酒店的功能复杂，失火可能性大，失火后蔓延迅速，人员疏散及扑救困难。为此，必须设置安全可靠的室内消防给水系统，满足各类消防的要求，而且也是酒店质量审核中的重中之重。因此，酒店室内给排水、消防给水工程在设计方面，都比一般室内给排水工程、消防给水提出了更高的要求。
通过该毕业设计，提高资料检索、文献阅读、设计计算、绘制图纸、编写设计说明的能力;培养自己理论联系实际的独立工作能力，综合分析、判断的思维能力，运用所学知识解决实际问题的能力等。同时达到对学习成果的综合性总结和检阅，也是以后从事相关工作的最初尝试。 二、相关研究的最新成果及动态 随着人们生活水平的提高和居住环境的改善，人们对室内噪声越来越重视。据调查，在发达国家，人们在室内滞留的时间已占全天的90%，因此对室内噪声环境的要求越来越高。然而，由于建筑施工、安装和给排水管道的安装及卫生设备的选型不当，加上水泵自身的机械振动等诸多因素，室内的噪声环境愈加严重。在现实生活中，由于噪声过大而干扰人们的正常生活，影响人们的身体健康的事件屡见不鲜。很多住宅室内的实际噪声都超过40dBA，在这样的噪声环境中生活不但会严重影响人们的休息质量，干扰脑力劳动者的工作，使人们产生失眠、疲劳、头晕、记忆力减退等症状，长此下去还会导致人们产生神经衰弱症。不仅如此，因噪声扰民而使业主与开发商对簿公堂的民事诉讼案也不在少数。据报道，北京市某小区业主李某因楼下的生活给水泵房噪声过大而严重扰乱其作息秩序，起诉开发商，法院一审判令开发商采取控制噪声的措施，并赔偿李某精神损失费十万元，创下全国噪声扰民赔偿记录。 《民用建筑隔声设计规范》(GBJ50118-20XX)规定：夜间卧室噪声不得超过37dBA，最高不得超过45dBA。《建筑环境的噪声测量》
PLC控制恒压供水系统.docx
PLC 控制恒压供水系统 国家职业资格全省统一鉴定 维修电工技师 （国家职业资格二级） 所在省市：江苏省常州市 摘要：本设计是针对居民生活用水 /消防用水而设计的。由变 频器、 PLC 控制系统，调节水泵的输出流量。电动机泵组由三 台水泵并联而成，由变频器或工频电网供电，根据供水 系统出口水压和流量来控制变频器电动机泵组之间的切换 及速度，使系统运行在最合理的状态，保证按需供水。采用 PLC 控制的变频调速供水系统，由PLC 进行逻辑控制，由 变频器进行压力调节。通过PLC控制变频与工频切换，实现闭环自动调节恒压供水。运行结果表明，该系统具有压力稳 定，结构简单，工作可靠操作方便等优点。
关 第一章概 述??????????????????????（1）1-1常的供水方式及恒 的??????????（1） 二、水的一般性原 ????????????????（1） 1-2PLC 、器控制的恒供水系方 案?????????（3） 二、方案特 点??????????????????????（3）四、型及目 的???????????????????（4） 硬件 ??????????????????????（6）二、器介 ?????????????????????（7）二、方 式??????????????????????（7）机速方案的比 ????????????????（9） 二、模供水系的
定?????????????????（10 ） 一、路介 ??????????????????????（11 ）三、入出元件与 PLC 地址照 表????????????（ 15） 程序????????????????????（17）???????????????????????? ?（ 20） 致 ???????????????????????? ?（ 21） 参考文 献???????????????????????（ 22 ）第一章概述 供水的一种典型方式是恒供水。恒供水使用器的速 功能通供水的水的速，以持供水始端力，使之保持相 的恒定，故又称恒供水。在供水以逐步渗透到各种行，品 种也从一的恒供水向多功能和高的、供水及能化控 制的方向展。 基于触摸屏和PLC 作控制器作速的恒供
基于plc的变频恒压供水控制系统_毕业设计论文
石家庄铁道学院毕业设计(论文) 石家庄铁道学院毕业设计（论文） 基于PLC的变频恒压供水控制系统VF constant pressure water supply PLC 2014届石家庄铁道学院成人教育分院(系) 专业电气自动化应用
石家庄铁道学院毕业设计(论文) 毕业设计（论文）任务书 题目基于PLC的变频恒压供水控制系统 专业电气自动化应用班级电气技师10班学生姓名傅东敏承担指导单位兰州铁路技师学院导师姓名刘东岚导师职称 一、毕业设计（论文）的技术背景和设计依据： 变频恒压供水是通过改变水泵电机的供电频率，调节水泵转速，通过仪表检测出供水压力并加以控制，保证在用水量变化时供水量也随之变化，实现供水量与用水量的匹配，保护供水的压力恒定即恒压供水。变频恒压供水系统以其节能、节省设备、安全、高品质的供水质量等优点，在我国供水行业得到了广泛推广应用。 二、设计（论文）任务： 1．熟悉题目要求，查阅相关科技文献，写出开题报告； 2．方案设计（包括方案论证与确定、技术经济分析等内容）； 3．硬件系统设计； 4．软件系统设计； 5．撰写设计说明书，绘制图纸； 6．翻译一篇与自己所学专业或设计有关的英文资料； 三、毕业设计（论文）的主要内容、功能及技术指标： 1．根据控制要求完成系统的硬件选型与配置； 2．绘制软件框图并编程； 3．系统控制要求： （1）变频调速恒压供水系统有四台泵，大泵电动机的功率均为220KW，小泵的功率均为160KW； （2）所有泵可设计成变频循环软启动的工作方式； （3）采用PID算法实现水压的闭环控制； （4）西门子S7-200型系列PLC控制变频及现场设备的运行。 （5）系统具有自动/手动操作功能； （6）具有故障自诊断和自处理功能，对过流、欠压、过压、等变频器故障均能自行诊断，并发出报警信号。 其它相关电路的设计（直流电源等）。 四、毕业设计（论文）提交的成果： 1．开题报告（不少于3000字）； 2．设计说明书（不少于30页，约1.2万字左右）；
PLC和变频器在矿区节能供水系统中的应用开题报告
本科毕业设计（论文）通过答辩 毕业论文（设计）开题报告 题目名称PLC和变频器在矿区节能供水系统中的应用 学生姓名专业班级 一、选题的目的意义 水泵作为供水工程中的通用机械，消耗着大量的能源，电耗往往占制水成本的60%以上，在我国，每年水泵的电能消耗占电能总消耗的21%。为了节约降耗，必须采取调节措施使泵站适应负荷变化的运行。在传统的矿区供水系统中采用水箱和水塔或气罐加压方法，往往容易造成水的二次污染、造成水质不好等问题。随着PLC和变频调速器科技的发展，为实现高可靠性恒压供水提供了技术基础，PLC与传统继电控制线路相比更适应矿区生产的环境和工业控制的要求，本设计采用一种变频调速恒压供水系统，该系统可根据管网瞬间压力变化，自动调节某台水泵的转速和多台水泵的投入及退出，使管网主干管出口端保持在恒定的设定压力值，并满足用户的流量需求，使整个系统始终保持高效节能的最佳状态。使用变频设备可使水泵运行平均转速比工频转速降低40%，从而降低能耗，还能消除容易由水箱、水塔引起的二次污染，并具有以下优点： (1) 可实现恒压变量、双恒压变量等控制方式, 多种启停控制方式, 定压精度≤±1%； (2) 变频器对电机进行软启软停, 减少设备损耗，延长电机寿命； (3) 具有自动、手动及异地操作功能； (4)智能化控制，可任意修改参数指令(如压力设定值、控制顺序、控制电机数量、压力上下限、PID值、加减速时间等)； (5)具有完善的电气安全保护措施，对过流、过压、欠压、过载、断水等故障均能自行诊断并报警。 由于该系统节能效果显著，结构简单，运行可靠，调整方便，恒压供水质量高，对改进矿区节能供水系统具有较大的推广应用价值. 二、国内外研究现状 1．我国恒压供水的现状 我国企业从七十年代开始应用集中巡检，到八十年代随着工业水平的提高和计算机技术的发展，自动控制技术发展得很快。随着自动控制技术的广泛应用，新兴矿区的供水自动化程度较高，但某些矿区尤其是老矿区自动控制系统配置相对落后。随着我国经济与技术水平的不断增长，这些问题已成为我国矿区发展的一个不小的障碍。目前，变频，恒压，可控性强，稳定性高的给水系统在我国已有了一定的发展并呈现出向这一方面发展的趋势。 2．国外恒压供水的现状 国外工业供水系统应用先进的现代控制理论，结合可编程控制技术、变频控制技术、电机泵组控制技术的新型机电一体化技术，实现了高度的集成化、节能化、智能化和网络化。追求的目标是最大限度的提高供水的质量及其效率。其变频恒压供水控制器采用最新微电脑设计处理器设计制造，配备液晶参数显示、设定一目了然，故障时弹出供货商公司名称及服务电话（可按要求设置）,多达七八十个功能参数项、十几种应用宏选择，其高度的数字化控制，大大提高了水资源的利用 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！
基于plc的恒压供水系统的设计
PLC 基于 plc 的恒压供水系统的设计 （恒压供水系统的原理及电气控制要求。Plc 在机电系统中的应用和工作原理。西门子变频 器的工作原理 MM440。Plc 编程原理及程序设计方法。电器原理图，接线图。） 一．恒压供水系统的原理 1．系统介绍 生产生活中的用水量常随时间而变化，季节、昼夜相差很大。用水和供水的不平衡集 中体砚在水压上，用水多而供水少则水压低，用水少而供水多则水压高。以前大多采用传 统的水塔、高位水箱 或气压罐式增压设备 容易造成二次污染，同时也增大了水泵的轴功 率和能量损耗。随着电力电子技术的发展 变频调速技术广泛应用于送水泵站、加压站、工 业给水、小区和高楼供水等供水等领域。相对于传统的技术而言，它具有节能效益明显、 保护功能完善 、控制灵活方便等优点 。 恒压供水控制系统的基本控制策略是:采用电动机调速装置与可编程控制器(PLC)构成 控制系统，进行优化控制泵组的调速运行，并自动调整泵组的运行台数，完成供水压力的 闭环控制，在管网流量变化时达到稳定供水压力和节约电能的目的。系统的控制目标是总 管的出水压力及系统设定的给水压力值与反馈的总管压力实际值进行比较，其差值输入 CPU 运算处理后，发出控制指令，控制泵电动机的投运台数和运行变量泵电动机的转速， 从而达到给水总管压力稳定在设定的压力值上。 恒压供水系统由 PLC 控制器，变频器，触摸屏显示器，压力变送器，水位变送器，软 启动器，水泵电机组，电机保护装置以及其他电控设备等构成，如图 1 所示。 水 压 水 位 压力变送器 水位变送器 变频器 触摸屏显示器 软启动器 控制回路 水泵电机 图 1 恒压供水系统示意图 电机保护装置 2．系统构成 系统采用了 S7-200 型 PLC (14 个输人点，10 个输出点)、MM440 型变频器、压力传
基于PLC控制的变频恒压供水系统设计【开题报告】
开题报告 电气工程及其自动化 基于PLC控制的变频恒压供水系统设计 一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 随着社会主义市场经济的发展，科学发展、可持续发展的深入人心，再加上目前能源紧缺，人们对供水质量和供水系统可靠性的要求不断提高；利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术，设计高兴能、高节能、能适应不同领域的恒压供水系统成为必然的趋势。 在我国，很多地区浪费水电资源的情况比较严重，所以相对而言，节电节水的潜力非常大。据有关国际组织发表的资料显示：中国的单位国民经济总产值所消耗的电是美国、德国等的4倍左右，消耗的水是他们的2倍左右。我国的大量用电设备中，风机和泵类电机的耗电量占全国发电量的50%左右,若推广新型电机调速技术,可节电40%左右,即可以节约全国发电量的 1/5.由于我国人均占有水、电资源相对于别国又少很多,因此,在我国一方面水电供给紧张,而另一方面,水电的浪费又十 分惊人。节电节水,不仅潜力巨大, 而且意义深远。 水是生产生活中不可缺少的重要组成部分，节水节能已经成为时代特征。长期以来在城市供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面技术一直比较落后，自动化程度低。主要表现在用水高峰期，水的供给量常常低于需求量，出现水压降低供不应求的现象，而在用水低峰期，水的供给量常常高于需求量，出现水压升高的情况，此时将会造成能量的浪费，同时有可能导致水管爆破和用水设备的损坏。 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能 控制装置。变频技术，就是通过技术手段，来改变用电设备的供电频率，进而达到控制设备输出功率的目的。变频技术随着微电子学、电力电子、计算机和自动控制理论等的发展，已经进入了一个崭新的时代,完全成熟的技术，也使其应用进入了一个新的高潮。它是通过变频调速改变轴输出功率，达到减少输入功率节省电能的目的。
PLC变频恒压供水的背景和意义
PLC 变频恒压供水的背景和意义泵站担负着工农业和生活用水的重要任务，运行中需大量消耗能量，提高泵站效率: 降 低能耗，对国民经济有重大意义。我国泵站的特点是数量大、范围广、类型多、发展速度快，在工程规模上也有一定水平，但由于设计中忽视动能经济观点以及机电产品类型和质量上存在的一些问题等等原因，致使在技术水平、工程标准以及经济效益指标等方面与国外先进水平相比，还有一定的差距。目前，大量的电能消耗在水泵、风机负载上，城乡居民用水设备所消耗的电量在这类负载中占了相当的比例。这一方面是由于我国居民多，用水量大，造成用电量大: 另一方面是因为我国供水设备工作效率低，控制方式不够科学合理。造成不必要的能量浪费。因此，研究提水系统的能量模型，找出能够节能的控制策略方法，这里大有潜力可挖，是减少能耗，保障供水的一个很有意义的工作。 以变频器为核心结合PLC组成的控制系统具有高可靠性、强抗干扰能力、组合灵活、编程简单、维修方便和低成本等诸多特点，变频恒压供水系统集变频技术、电气技术、防雷避雷技术、现代控制、远程监控技术于一体。采用该系统进行供水可以提高供水系统的稳定性和可靠性，方便地实现供水系统的集中管理与监控; 同时系统具有良好节能 性，这在能量日益紧缺的今天尤为重要，所以研究设计该系统，对于 提高企业效率以及人民的生活水平、降低能耗等方面具有重要的现实意义。 国内外研究概况变频恒压供水是在变频调速技术的发展之后逐渐发展 起来的。在早期，由于国外生产的变频器的功能主要限定在频率控制、升降速控制、正反转控制、起制动控制、变压变频比控制及各种保护功
能。应用在变频恒压供水系统中，变频器仅作为执行机构，为了满足供水量大小需求不同时，保证管网压力恒定，需在变频器外部提供压力控制器和压力传感器，对压力进行闭环控制。从查阅的资料的情况来看，国外的恒压供水工程在设计时都采用一台变频器只带一台水泵机组的方式，几乎没有用一台变频器拖动多台水泵机组运行的情况，因而投资成本高。即1968 年，丹麦的丹佛斯公司发明并首家生产变频器（丹佛斯是传动产品全球五大核心供应商之一）后，随着变频技术的发展和变频恒压供水系统的稳定性、可靠性以及自动化程度高等方面的优点以及显著的节能效果被大家发现和认可后，国外许多生产变频器的厂家开始重视并推出具有恒压供水功能的变频器，像瑞典、瑞士的ABB集团推出了HVAC变频技术，法国的施耐德公司就推出了恒压供水基板，备有“变频泵固定方式” ，“变频泵循坏方式”两种模式。它将PID调节器和PLC可编程控制器等硬件集成在变频器控制基板上，通过设置指令代码实现PLC 和PID 等电控系统的功能，只要搭载配套的恒压供水单元，便可直接控制多个内置的电磁接触器工作，可构成最多七台电机（泵）的供水系统。这类设备虽然说是微化了电路结构，降低了设备成本，但其输出接口的扩展功能缺乏灵活性，系统的动态性能和稳定性不高，与别的监控系统（如BA 系统）和组态软件难以实现数据通信，并且限制了带负载的容量，因此在实际使用时其范围将会受到限制。 目前国内有不少公司在做变频恒压供水的工程，大多采用国外品牌的变频器控制水泵的转速，水管的管网压力的闭环调节及多台水泵的循环控制，有的采用可编程控制器（PLC）及相应的软件予以实现; 有