plc变频恒压供水系统毕业设计
变频调速恒压供水(PLC)毕业设计解读
【摘要】本设计是针对居民生活用水而设计的。
由变频器、PLC、PID调节器组成控制系统，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的速度和切换，使系统运行在最合理状态，保证按需供水。
本设计采用PLC控制的变频调速供水系统，由PLC进行逻辑控制，由变频器进行压力凋节。
经过PID运算，通过PLC控制变频与工频切换，实现闭环自动调节恒压变频供水。
运行结果表明，该系统具有压力稳定，结构简单，工作可靠等特点。
关键词：变频调速恒压供水 PID调节 PLC目录1 绪论 (1)1.1变频恒压供水产生的背景和意义 (1)1.2变频恒压供水系统的国内研究现状 (2)1.3课题来源及本文的主要研究内容 (3)2 恒压供水系统的分析 (4)2.1恒压供水系统的构成 (4)2.2系统功能分析 (4)3.系统硬件的设计 (6)3.1变频器的设计 (6)3.2PID控制器的设计 (6)3.2.1PID控制器的选择 (6)3.2.2PID控制算法及特点 (7)3.3PLC的选择及应用 (9)3.3.1PLC在恒压供水泵站中的主要任务 (9)3.3.2控制系统的I/O分配 (9)3.3.3PLC系统选型 (10)3.4电气控制系统原理图 (11)3.4.1主电路图 (11)3.4.2控制电路图 (11)3.4.3PLC外围接线图 (12)4系统程序设计 (14)4.1由“恒压”要求出发的工作泵组数量管理 (14)4.2多规范泵组泵站泵组管理 (14)4.3程序的结构及程序功能的实现 (14)4.4系统的梯形图程序 (16)4.5系统的运行分析 (26)结束语 (27)谢辞 (28)参考文献 (29)1 绪论随着社会经济的迅速发展，水对人民生活与工业生产的影响日益加强，人民对供水的质量和供水系统可靠性的要求不断提高。
把先进的自动化技术、控制技术、通讯及网络技术等应用到供水领域，成为对供水系统的新要求。
基于plc的变频恒压供水系统-毕业设计标准版
河南理工大学毕业设计（论文）说明书河南理工大学毕业设计（论文）说明书摘 要在城市化进程迅速的今天，城市的居住形式主要是生活小区，那么小区供水系统的建设就显得尤为重要。
而且随着城市用水量不断增加，对供水系统的建设提出了更高的要求。
供水的经济性、可靠性、稳定性直接影响到小区住户的正常生活和工作。
本系统是针对居民生活用水而设计的一套由变频器、PLC 、水泵机组等设备组成的自动变频恒压供水控制系统。
该系统将PLC 、变频器、相应的传感器和执行机构有机地结合起来，并发挥各自优势，能够最大程度满足需要，具有运行稳定、操作简单和高效节能等特点。
该系统对变频器内置PID 模块参数进行预置，通过压力传感器对水压的反馈构成闭环控制系统；PID 模块根据用水量的变化调节水泵的输出流量，实现恒压供水，并达到有效节能的目的。
本文首先介绍了采取变频调速方式实现恒压供水相对于传统的阀门控制恒压供水方式的节能原理；其次，对水泵机组的各种供水状态及转换的条件、水泵由变频转工频运行方式的切换过程进行分析，着重研究并提出了基于PLC 和变频器的恒压供水系统的方案，并给出了硬件设计和PLC 控制程序设计。
控制程序设计。
关键词：PLC ；变频调速；恒压供水；变频调速；恒压供水ABSTRACTIn today's rapid urbanization, urban living is mainly living quarters, then the construction of residential water supply system is particularly important. And with the growing urban water demand, water supply systems, the proposed higher requirements. Economics of water supply, reliability and stability to the district residents directly affected the normal life and work.The system is designed for household water set by the frequency converter, PLC, water pump and other equipment consisting of automatic constant pressure water supply control system. System PLC, frequency converter, the corresponding sensors and actuators together organically, and play their respective advantages, the control system easy to operate,not only to the greatest extent to meet the needs of stability and security of its operating performance, simple and convenient mode of operation , and the complete and thoughtful features, will make water saving water, saving, labor saving, high efficiency high-quality final run, reliable, energy-saving purposes. This paper introduces the way to achieve frequency control constant pressure water supply valve control compared to conventional energy-saving principle of constant pressure water supply. Converter built-in PID module on the preset parameters, using hydraulicpressure sensor feedback, closed loop system. According to changes in water consumption, to PID regulation mode, by adjusting the pump output flow, constant pressure water supply and efficient energy. Then it analyzes the state of pump units and conversion of various water conditions, analysis of the pump frequency by the frequency change operating mode of the switch process. Important parts of functional analysis, focusing on research and put forward based on PLC and frequency constant pressure water supply system program, were given control of the hardware design and PLC programming.Keywords: PLC; frequency control; constant pressure water supply目 录1 绪论绪论.......................................................................................................................... ......................................................................................................................... 11 1.1 研究背景研究背景........................................................................................................ ....................................................................................................... 11 1.2 变频恒压供水系统的国内外研究现状变频恒压供水系统的国内外研究现状 ....................................................... ....................................................... 22 1.3 供水系统安全性讨论供水系统安全性讨论.................................................................................... ................................................................................... 22 1.4 本文的设计思想本文的设计思想............................................................................................ ........................................................................................... 33 2 系统的理论分析及方案的确定系统的理论分析及方案的确定.............................................................................. ............................................................................. 44 2.1 调速方式的比较与选择调速方式的比较与选择 ............................................................................... ............................................................................... 44 2.2 控制系统方案控制系统方案................................................................................................ ............................................................................................... 66 2.3 供水系统的控制流程供水系统的控制流程.................................................................................... ................................................................................... 99 2.4 变频恒压供水系统中加减水泵的条件分析变频恒压供水系统中加减水泵的条件分析.............................................. 11 3 变频恒压供水系统的硬件设计变频恒压供水系统的硬件设计 ........................................................................... ........................................................................... 1313 3.1 PLC 选型及接线选型及接线........................................................................................... .......................................................................................... 1313 3.1.1 PLC 选型选型............................................................................................. ............................................................................................ 1313 3.1.2 PLC 的接线及I/O 分配 (16)3.2 水泵机组选型水泵机组选型 ............................................................................................. ............................................................................................. 1818 3.3 变频器选型及接线变频器选型及接线...................................................................................... ..................................................................................... 1919 3.3.1 变频器选型变频器选型........................................................................................ ....................................................................................... 1919 3.3.2 变频器的接线变频器的接线.................................................................................... ................................................................................... 2323 3.4 PID 调节器 (23)3.5 压力传感器压力传感器.................................................................................................. ................................................................................................. 2525 3.6 系统主电路设计系统主电路设计.......................................................................................... ......................................................................................... 2626 4 系统软件设计系统软件设计........................................................................................................ ....................................................................................................... 2727 4.1 PLC 控制控制 ...................................................................................................... (2727)4.1.1 PLC 程序流程图程序流程图................................................................................. ................................................................................ 2727 4.1.2 手动运行手动运行............................................................................................ ........................................................................................... 2828 4.1.3 自动运行自动运行............................................................................................ ........................................................................................... 2828 4.2 编程及介绍编程及介绍.................................................................................................. ................................................................................................. 2929 4.2.1 总程序的顺序功能图总程序的顺序功能图........................................................................ ....................................................................... 2929 4.2.2 自动运行顺序功能图自动运行顺序功能图........................................................................ ....................................................................... 3030 4.2.3 手动模式顺序功能图手动模式顺序功能图........................................................................ .. (3131)4.2.4 系统程序梯形图设计系统程序梯形图设计....................................................................... ....................................................................... 3232 5 总结与展望总结与展望............................................................................................................ ........................................................................................................... 3333 致 谢........................................................................................................................ ....................................................................................................................... 3434 参考文献参考文献.................................................................................................................... ................................................................................................................... 3535 附录A 系统硬件总图 .............................................................................................. 36 附录B 系统梯形图 .. (37)1 绪论1.1 研究背景在城市化进程迅速的今天，城市的居住形式主要是生活小区，那么小区供水系统的建设就显得尤为重要。
基于PLC控制的恒压供水系统设计毕业设计
毕业设计(论文)基于PLC控制的恒压供水系统设计北京航空航天大学本科毕业设计（论文）任务书Ⅰ、毕业设计（论文）题目：基于PLC控制的恒压控制供水系统设计Ⅱ、毕业设计（论文）使用的原始资料（数据）及设计技术要求：1、基于PLC的变频恒压供水系统的设计2、基于PLC和变频器的恒压供水泵站系统设计3、基于PLC的恒压变频供水系统的研制4、PLC及变频器恒压供水控制系统设计Ⅲ、毕业设计（论文）工作内容：1、查阅相关专业方面的资料，选题2、根据资料撰写开题报告3、继续搜集并翻阅相关资料书籍，完成论文初稿4、根据指导老师的修改意见，完成论文的终稿Ⅳ、主要参考资料：1、岂兴明.PLC与变频器2、李方园.西门子S7-200 PLC从入门到实践3、彭小红,刘志东.基于PLC的变频调速恒压供水系统的设计4、林俊赞,李雄松,尹元日.PLC在恒压供水控制系统中的应用5、姜兴忠，戴恒阳.变频恒压控水系统的机理分析校外学习中心理工科类专业类学生（学号）12934202146毕业设计（论文）时间：自2014年6月20日至2014 年10月20 日指导教师：陈燕兼职教师（并指出所负责部分）：校外毕设组织协调小组（签字）：注：任务书应该附在已完成的毕业设计（论文）的首页。
本人声明我声明，本论文及其研究工作是由本人在导师指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。
作者：王静签字：时间：2014年10 月基于PLC控制的恒压供水系统设计摘要本设计根据城市小区的供水要求，设计了一套基于PLC控制的变频调速恒压供水系统。
该系统由PLC、变频器、水泵机组、压力变送器等构成。
本系统利用变频器实现对三相水泵电机的变频调速，采用“先启先停”的原则切换运行水泵。
压力传感器检测水压信号，送入PLC并与设定值比较进行PID运算，从而控制变频器的输出电压和频率，进而改变水泵电机的转速和供水量。
这样使管网水压力始终保持在设定值附近，从而实现恒压供水。
基于PLC恒压供水系统毕业设计
摘要随着人民生活水平的日趋提高，新技术和先进设备的应用，使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，对我们给供水设计带来了新的挑战。
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，系统存在工作可靠，使用方便，压力稳定，无冲击等优越性。
本设计恒压变频供水设备由PLC、变频器、传感器、低压电气控制柜和水泵等组成。
通过PLC、变频器、继电器、接触器控制水泵机组运行状态,实现管网的恒压变流量供水要求。
设备运行时,压力传感器不断将管网水压信号变换成电信号送入PLC,经PLC运算处理后,获得最佳控制参数,通过变频器和继电器控制元件自动调整水泵机组高效率地运行。
供水系统的监控主要包括水泵的自动启停控制、供水压力的测量与调节、系统主管道水压的；系统水处理设备运转的监视、控制；故障及异常状况的报警等。
现场监控站内的控制器按预先编制的软件程序来满足自动控制的要求，即根据供水管的高/ 低水压位信号来控制水泵的启/停及进水控制阀的开关，并且进行溢水和枯水的预警等。
文中详细介绍了所选PLC机、变频器、传感器的特点、各高级单元的使用及设定情况，给出了系统工作流程图、程序设计流程图及设计程序。
关键词：可编程控制器变频器传感器1ABSTRACTIn company wi th the improvement o f peopl e’s l iv ing s t andard,t heappl ica t ion o f new t echnique and advanced equ ipment p rov ide a newdeve lopment fo r the design of wate r supp ly.I t i s a cha l l enge for us to se lec t away of wate r supp ly with h igh s t andard,secure and hea l thy, econo mica l,and reasonable. This sys tem adopts PLC log ic c ont ro l,and t ransducer with PIDfunc t ion to ad jus t the pressure, which presen t s many advantages,such as h ighre l iab i l i ty, convenience i n use,s t ab i l i ty in pressure，and wi thout impac t.The des ign i s made of Program mable Logic con t ro l l e r，t ransducer,sensor,low pressure con t ro l manufac ture tank,e tc. Through t ransducer and re lay,contac tor con t ro l pumping uni t running s ta tus,t he p ipe ne twork ach ieves to therequi rement o f cons tan t p ressure var iab le f low-ra te wate r supp ly. When the equipment on-the-f ly, pressure gauge wi thou t i nte rmiss ion t rans la tes t he p ipe network hydrau l ic p ressure s igna l to e lec t r i ca l s igna l en te r mic rocompute r,andth rough microcompute r’ar i thmet ic process ing, obt a ins op t imal con t ro l par ameter.The dam press beforehand made up sof tware p rogram came sa t i s fact ion se l fgovern ing ob l ige，namely on the bas i s o f h igh or low-water s igna l came cont ro lrad ia l d i f fuser in f luen t va lve’s swi tch,and proceed over fu l l and low water’s g radef rom wate r t ank and pond back of the moni tor p r ime inc lude rad ia l di f fuserautomat i sm open cease dam , wa te r l eve l f low, man met r i c measur i ng andregula te；use wate r f low, d i sp lacement'measure；w ater t reatment equipment locomot ive pu t in con t rol；water qua l i ty de tec t i on；water conserva t ion programcont ro l；mal func t ion and er ro r s ta te'en te r g rade up under observa t ion back of theth rough the medium o f t ransducer and bang-bang con t ro l com ponentse l f-cor rec t ing pumping un i t exped i t ious ly r unning. Water works on s i t esuperv i s ion in s ta t ion.The paper main ly in t roduces the charac te r s o f the PLC,t ransducer,a nd sensor,the use o f each h igh-qua l i ty un i t a ry and des ign,and p rov i des thef lowchar t o f sys tem work, p rogram and des ign.Keyword：Program mable Logic cont ro l le r Transducer sensor2目录1前言 (1)1.1供水系统发展过程及现状 (1)1.2供水系统的概述 (2)1.2.1．变频恒压供水系统主要特点： (2)1.2.3．恒压供水设备的主要应用场合： (2)1.2.4．恒压供水技术实现： (3)2系统总体设计方案 (4)2.1系统设计方案 (4)2.1.1系统控制要求 (4)2.1.2控制方案 (4)2.1.3运行特征 (5)2.1.4系统方案 (5)2.2可编程控制器(PLC)的特点及选型 (7)2.2.1PLC特点及应用 (7)2.2.2可编程控制器的选型 (8)2.2.3．PLCCPM2A模拟量输入/输出单元 (12)2.3变频器选型及特点 (15)2.3.1ABB产品信息： (15)2.3.2变频节能理论： (15)2.3.3．变频恒压供水系统及控制参数选择： (16)2.3.4．变频恒压供水系统的优点及体现 (17)2.4远传压力表 (18)2.4.1主要技术指标 (19)2.4.2结构原理 (19)2.5系统控制流程设计 (20)2.5.1系统组成及作用 (20)2.5.2系统运行过程 (20)3软件设计 (23)3.1系统中检测及控制开关I/O分配 (23)3.2I/O地址及标志位分配表.................................. (25)3.3流程图 (27)3.4程序设计： (28)4.结论 (43)致谢 (44)参考文献 (45)1第一章前言1.1供水系统发展过程及现状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。
plc变频调速恒压供水系统 毕业设计
前言传统的工厂供水系统不但花费财力与物力，而且其水量变化具有随机性，用水高峰时水压不足，低谷时又造成能量浪费。
而恒压供水系统却能使系统中的管道出口压力在用水量发生变化时保持不变，从而满足节能降耗的要求。
本文采用计算机（PC），可编程控制器（PLC），变频器组成变频恒压供水监控系统。
通过PLC和变频器自动调节电机的运行方式和转速的增减，实现恒压供水，既防止了能量空耗，又避免出现电机启动时冲击电流对设备的影响。
本次毕业设计的主要内容是应用可编程逻辑控制器与变频器控制水泵电机的运行，从而使供水系统的压力恒定。
本文主要内容包括三部分，第一部分是对恒压供水系统，可编程控制器PLC和变频器的概述；第二部分是基于PLC变频调速的恒压供水系统的硬件设计。
第三部分是基于PLC变频调速的恒压供水系统软件设计。
目录1 概述： (1)1.1 PLC变频调速恒压供水系统的概述： (1)1.1.1 PLC变频调速恒压供水系统得组成 (1)1.1.2 PLC变频调速恒压供水系统实现的功能 (1)1.1.3 传统供水系统存在的问题及其改进 (1)1.2 PLC基本知识简介 (2)1.2.1 PLC概述： (2)1.2.2 PLC的系统组成及各部分作用： (3)1.2.3 PLC的分类及S7-200系列PLC简介 (4)1.3 变频器简介 (5)1.3.1 通用变频器概况 (5)1.3.2 MICROMASTER420系列变频器 (6)2 PLC变频调速恒压供水系统的设计 (7)2.1 PLC变频调速恒压供水系统的PLC信号控制系统 (7)2.2 PLC与变频器硬件组成 (7)2.3 变频器的配置与连接 (7)3 PLC变频调速恒压供水系统软件程序设计 (9)3.1 PLC变频调速恒压供水系统工作原理图及流程图 (9)3.2 PLC的I/O点数的分配及外围接线图 (10)3.3恒压供水系统界面 (11)3.4 PLC变频调速恒压供水系统的完整梯形图 (15)总结 (18)主要参考文献 (19)1、概述传统的供水系统已经很难满足现在工厂的供水需求，其不足之处日趋暴露。
基于PLC变频调速恒压供水系统的设计毕业设计(论文)
基于PLC变频调速恒压供水系统的设计毕业设计（论文）洛阳理工学院毕业设计（论文）基于PLC变频调速恒压供水系统的设计摘要随着社会经济的迅速发展，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趋势。
论文分析了采取变频调速方式实现恒压供水相对于传统的阀门控制恒压供水方式的节能机理。
通过对变频器内置PID模块参数的预置，利用远传压力表的水压反馈量，构成闭环系统，根据用水量的变化采取PID调节方式，在全流量范围内利用变频泵的连续调节和工频泵的分级调节相结合，实现恒压供水且有效节能。
依据供水要求，设计了一套由PLC、变频器、远传压力表、多台水泵机组等主要设备构成的全自动变频恒压供水，具有全自动变频恒压运行、自动工频运行和现场手动控制等功能。
关键词：可编程序控制器, 变压变频调速, 恒压供水, PLCI洛阳理工学院毕业设计（论文）PLC-BASED INVERTER CONTRL CONSTANT PRESSURE WATER SUPPLYSYSTEM DESIGNABSTRACTWith the rapid socio-economic development of water quality and water supply systems to improve reliability requirements. In addition, the current energy shortage, the use of advanced automation technology, control technology and communication technology, the design of high performance, high energy, able to adapt to different areas of constant pressure watersupply system has become an inevitable trend.Paper analyzes the way VVVF speed control constant pressure water supply compared with the traditional way of constant pressure water supply valve to control the energy-saving mechanism. Converter built by the preset parameters of PID module, using the hydraulic pressure gauge feedback Fareast one volume, constitute a closed-loop system, in accordance with changes in water consumption. In this paper, based on water requirements, the design of a set by the PLC, frequency converter, Far Easton pressure, multi-pump unit consisting of major equipment such as automatic frequency conversion constant pressure water supply, with automatic constant frequency operation, automatic frequency run and on-site features such as manual control.KEY WORDS:： programmable logic controller, VVVF speed control, constant pressure water supply, PLCII洛阳理工学院毕业设计（论文）目录前言 ................................................. 1 第1章绪论 (2)1.1 本课题设计的背景 ................................ 2 1.2 本课题设计的内容 .. (3)1.2.1 恒压供水系统的选型 ........................ 3 1.2.2 系统的硬件设计 ............................ 3 1.2.3 系统的软件设计 ............................ 3 1.3 系统控制的原理 .................................. 3 第2章系统的硬件设计 (5)2.1 恒压供水系统的基本构成 .......................... 6 2.2 可编程控制器（PLC）的选型 (9)2.2.1 PLC概述 ................................... 9 2.2.2 PLC的选型 ................................. 9 2.3 PLC模拟量控制单元的配置以及应用 ............... 12 2.4供水系统主要器件选型 ........................... 14 2.5 PLC及变频器控制电路 (15)2.5.1 供水系统电气主电路 ....................... 15 2.5.2 供水系统控制电路 ......................... 16 2.6 硬件接线图 ..................................... 17 2.7 控制系统的I/O点及地址分配 ..................... 19 第3章系统的软件设计 (22)3.1 PLC梯形图设计 (22)3.1.1 梯形图绘制 ............................... 22 3.1.2 梯形图指令 ............................... 25 3.1.3 程序的结果以及程序功能的实现 ............. 28 3.2 系统工作流程图 .................................29 3.3 控制系统程序设计 (30)3.3.1 启动程序 (30)III洛阳理工学院毕业设计（论文）3.3.2 水泵切换程序 ............................. 31 3.3.3 逐台停泵程序 ............................. 31 3.3.4 故障处理 (31)第4章系统调试 (32)4.1 PLC程序的运行和模拟调试 ....................... 32 4.2 系统总体调试 ................................... 32 结论 ................................................ 33 谢辞 ................................................. 34 参考文献 .............................................. 35 外文资料翻译 (36)IV洛阳理工学院毕业设计（论文）前言随着各住宅小区的宿舍楼等一座座高楼拔地而起，相应的生活用水量也大幅度增加。
基于PLC变频调速恒压供水系统毕业设计
河南工业大学Henan Polytechnic Institute 毕业设计（论文）题目基于PLC变频调速恒压供水系统的设计班级G32105姓名指导教师目录摘要 (4)一．绪论 (4)1.1引言 (4)1.2变频恒压供水产生的背景和意义 (5)1.3变频恒压供水的现况 (5)二．变频恒压供水的理论分析 (7)2.1水泵的工作原理 (7)2.2供水电机的搭配 (7)2.3水泵的调节方式 (8)2.4恒压供水系统的能耗分析 (11)2.5供水系统的安全性问题 (14)2.6本章小结 (16)三．变频恒压供水系统的构成及控制原理 (16)3.1变频恒压供水控制系统的构成方案 (16)3.2变频恒压供水系统的结构 (17)3.3变频恒压供水系统的控制方案 (19)3.4变频恒压供水系统的水压恒定控制 (21)3.5变频供水水泵加减的控制 (22)3.6本章小节 (24)四．变频恒压供水系统的设计 (24)4.1乐山市第一水厂的现况 (24)4.2变频改造的可行性分析 (26)4.3变频电机的确定 (27)4.4变频器的选型 (27)4.5硬件设计 (28)4.6软件设计 (30)4.7本章小节 (33)摘要随着我国社会经济的发展，住房制度改革的不断深入，人们生活水平的不断提高，城市建设发展十分迅速，同时也对基础设施建设提出了更高的要求。
城市供水系统的建设是其中的一个重要方面，供水的可靠性、稳定性、经济性直接影响到用户的正常工作和生活，也直接体现了供水管理水平的高低。
传统供水厂，特别是中小供水厂所普遍采用的恒速泵加压供水方式存在效率较低、可靠性不高、自动化程度低等缺点，难以满足当前经济生活的需要。
随着人们对供水质量和供水系统可靠性要求的不断提高，需要利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术，要求设计出高性能、高节能、能适应供水厂复杂环境的恒压供水系统成为必然趋势。
本文首先根据管网和水泵的运行特性曲线，阐明了供水系统的变频调速节能原理;从具体分析了变频恒水压供水的原理及系统的组成结构，提出不同的控制方案，通过研究和比较，得出结论:变频调速是一种优于调压调速、变极调速、串级调速、机械调速等的调速方式，是当今国际上一项效益最高、性能最好、应用最广、最有发展前途的电机调速技术.它集微机控制技术、电力电子技术和电机传动技术于一体，实现了工业交流电动机的无级调速，具有高效率、宽范围和高精度等特点的结论。
PLC恒压供水控制系统毕业论文
克拉玛依职业技术学院毕业设计(论文）题目： P L C 恒压供水控制系统专业：电气自动化设计指导老师：叶晓燕毕业设计学生: 阿依别克·哈孜木汗学号:********目录摘要............................................. - 0 - 1.设计任务书..................................... - 1 -1。
2设计目的................................. - 1 -1.3设计内容及要求............................ - 1 -1.4设计进程安排.............................. - 3 -2.PLC恒压供水控制系统 ........................... - 4 -2。
1引言..................................... - 4 -2.2恒压供水PLC控制系统的基本策略............ - 4 -2.3恒压供水系统的基本构成.................... - 5 -2。
4 工作原理 ................................ - 5 - 3。
水泵电机的选择................................ - 9 - 3。
1。
概述 ................................... - 9 - 4、PLC的模拟量扩展单元的配置和选型 ............. - 10 -4.1 PLC模拟量扩展单元的配置及应用....... - 10 -4.2 PLC系统的选型...................... - 10 -5、电控系统的原理图............................. - 11 -5.1 主电路图、 .............................. - 11 -6、系统的程序设计............................... - 14 -6。
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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）ABSTRACTABSTRACTIn 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目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1 选题背景 (1)1.2选题意义 (2)1.3国内外在该方向的研究概况 (2)第2章系统总体分析和设计 (12)2.1系统概述2.2恒压供水系统的节能原理2.3变频恒压供水系统的组成及原理2.4变频恒压供水系统控制流程2.5 水泵切换条件分析第3章系统电路设计思路3.1 系统电路结构及原理图3.2 系统电路工作原理第4章器件的选型及介绍4.1.1 简介PLC的产生4.1.2 简介PLC的发展状况及其发展趋势4.1.3 简介PLC的应用领域4.1.4 PLC的工作过程4.1.5 PLC的选型4.1.6 PLC的I/O端口分配4.2.1 变频器的构成4.2.2 变频器的特点4.2.3 变频器的选型4.3压力传感器的接线图4.4 液位变送器的选型4.5元器件的选型第5章控制系统的软件设计5.1主程序流程图5.2系统程序自第1章绪论1.1选题背景压才能满足用水要求。
以前大多采用传统的水塔、高位水箱，或气压罐式增压等设备，但它们都必须由水泵以高出实际用水高度的压力来“增大”水量，其结果增大了水泵的轴功率和损耗。
自从变频器问世以来，变频调速技术在各个领域得到了广泛的应用。
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 年代初经历了一次质的飞跃。
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始终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。
伴随着电力电子技术的飞速发展，变频器的功能也越来越强大。
充分利用变频器内置的各种功能，对合理设计变频调速恒压供水设备，降低成本，保证产品质量等方面有着重要的意义。
而随着我国社会经济的发展，人们生活水平的不断提高，以及住房制度改革的不断深入，各类小区建设发展十分迅速，同时也对小区的基础设施建设提出了更高的要求。
小区供水系统的建设是其中的一个重要方面，供水的可靠性、稳定性、经济性直接影响到小区住户的正常工作和生活，也体现了小区物业管理水平的高低。
1.2选题意义传统的供水方式普遍在不同程度上存在浪费水力、电力资源；效率低；可靠性差；自动化程度不高等缺点，严重影响了居民的用水和工业系统中的用水质量。
目前的供水方式朝向高效节能、自动可靠的方向发展，变频调速技术以其显着的节能效果和稳定且可靠的控制方式，在风机、水泵、空气压缩机、制冷压缩机等高能耗设备上广泛应用，特别是在城乡工业用水的各级加压系统，居民生活用水的恒压供水系统中，变频调速水泵节能效果最为突出，其优越性表现在：一是节能显著；二是在开、停机时能减小电流对电网的冲击和对供水水压对管网系统的冲击；三是能减小水泵、电机自身的机械冲击损耗。
基于PLC和变频技术的恒压供水系统集变频技术、电气技术、现代控制技术于一体。
采用该系统进行供水可以增强供水系统的稳定性和可靠性，同时系统具有良好的节能性，这在能源日益紧缺的今天显得尤为重要，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、降低能耗等方面都具有重要的现实意义。
1.3国内外在该方向的研究概况目前在国内外变频调速恒压供水控制系统的研究设计中，对于能适应不同的用水场合，结合现代控制技术、网络和通讯技术同时兼顾系统的电磁兼容性(EMC)的变频但压供水系统的水压闭环控制的研究还不够。
因此，有待于进一步研究改善变频恒压供水系统，使其能更好的应用于生活、生产实践中。
采用变频调节以后，系统实现了软起动，电机起动电流从零逐渐增至额定电流，起动时间相应延长，对电网没有较大的冲击，减轻了起动机械转矩对于电机的机械损伤，有效地延长了电机的使用寿命。
这种调控方式以稳定水压为目的，各种优化方案都是以母管(市政来水管)进口压力保持恒定为条件。
实际上，给水泵站的出口压力允许在一定范围内变化。
因此这种调控方式缩小了优化范围，所得到的解为局部最优解，不能完全保证泵站始终工作在最优状态.变频调速是优于以往任何一种调速方式(如调压调速、变极调速、串级调速等)，是当今国际上一项效益最高、性能最好、应用最广、最具有发展前途的电机调速技术.它采用微机控制技术;电力电子技术和电机传动技术实现了工业交流电动机的无级调速，具有高效率、宽范围和高精度等优点。
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、维修方便和低成本低能耗等诸多优点。
第2章系统总体分析和设计2.1系统概述如图2.1所示，为该系统的供水流程。
图2.1 供水流程简图变频恒压供水方式与传统的水塔或高位水箱以及气压供水方式相比，不论是设备的投资，运行的经济性，还是系统的稳定性、可靠性、自动化程度等各方面都具有无法比拟的优势，而且具有显著的节能效果。
目前变频恒压供水系统正向高可靠性、全数字化微机控制、系列化的方向发展。
追求高度智能化、系列化、标准化，是未来供水设备适应城镇建设中成片开发、智能楼宇、网络供水调度和整体规划要求的趋势。
2.2恒压供水系统的节能原理在变频恒压供水系统中, 关键是对水泵的控制.泵的转速n 与流量Q、扬程H 及泵的轴功率N 的关系如下式：(1)泵用电动机驱动时,电动机功率P 可用下式表示:(2)式中:泵的流量Q 和扬程H 的关系曲线见图 2.2 . 曲线①、②分别对应转速n1 、n2( n1 > n2) 时的H - Q 特性曲线, 曲线③、④为管阻特性曲线. 当调节流量时, 通常采用调节阀门和变频调速两种方式.图2.2 泵的流量 Q 和扬程H 的关系曲线假设泵的额定工作点为N 点, 额定流量QN 为100 % ,此时轴功率P1 与图中QNNHN0 区域面积成正比.(1) 调节阀门法当流量从QN 减小到QA 时,采用调节阀门法, 管阻特性曲线从④切换至③, 扬程H 增大, 工作点由N 切换至 A. 此时轴功率P2 与图中QAHAA 0 区域面积成正比.(2) 变频调速法由式( 1) 可知,泵的流量Q 与转速n 成正比, 要将流量从QN 减小到QA 时,可将泵转速从n1 降至n2 , 工作点从N 切换至B, 扬程H 减小. 在同样流量QA 下, 轴功率P3 与图中QAHBB 0 区域面积成正比. 由图可知,P3 < P2 ,在同样流量QA 下, 采用调速法节省的轴功率与图中阴影部分( BAHAHB) 区域面积成正比, 节能效果非常明显.对于电机的转速,可用下式表示:式中: n—电机转速,r/ m in ;f —电源频率,H z ;p —电机极对数;s —转差率.因此,当调节泵的流量时, 通过改变频率调节电机速度,即采用变频调速法, 比采用调节阀门法节能.2.3 变频恒压供水系统的组成及原理图图2.3变频恒压供水系统控制流程图PLC控制变频恒压供水系统主要有变频器、可编程控制器、压力变送器和现场的水泵机组一起组成一个完整的闭环调节系统，该系统的控制流程图如图 2.3所示。