变频器与PLC技术在恒压供水系统中的应用
PLC、变频器在恒压供水系统中的应用

PLC、变频器在恒压供水系统中的应用【摘要】在恒压供水中通过变频器控制水泵的速度,用以调节水管中压力,并利用PLC进行逻辑控制。
PLC作为整个控制系统的核心经过检测元件实时监视、跟踪水管内压力,并经变频器的PID调节保证供水压力,通过PLC 控制变频与工频切换,自动控制水泵投入的台数和电机转速,实现闭环自动调节恒压变量供水,在保持恒压下,达到控制流量的目的。
目前变频调速器已成为恒压供水设备的主体,它不仅可以完全取代传统的高位水箱、水塔等供水方式,而且也消除水质的二次污染,更具有节省能源、自动化程度高、供水操作的利用率均衡,供水泵房,在运方便、提高经济效益等优点。
【关键词】PLC;变频调速;恒压供水;PID控制1.引言当下常用的供水方式有市政管道直接给用户供水、通过天台的水池供水、恒压供水几种。
市政管道直接给用户供水用户不需要自己添加设备、成本低,供水压力一般只能供到6层楼以下,压力不稳定,一般只是在城郊结合农村和小城镇。
通过天台的水池供水只能对9层楼以下的建筑,如果楼层太高,采用这种方式供水,则建筑物的承重负荷大;容易造成二次污染,天台水池长期不清晰容易滋生各种细菌、微生物,不利于人体健康;供水消耗电能多,不利于技能,压力比较稳定。
恒压供水用户用水压力稳定,无论在用水高峰期,还是低谷,水管压力的波动小(因为系统是根据设定压力值与实际压力值进行PID调节,保证水管中的压力稳定);没有二次污染,在天台不需要做水池,楼的承重低;节能、节约电能呢个大约是常规供水的20%。
通过比较可以看出无论是从日后改造还是节能角度恒压供水都已经是最好的供水方式。
2.恒压供水系统的组成及原理2.1恒压供水系统的组成恒压供水所用到的新电工技术包括PLC、变频器控制技术、传感检测技术。
PLC属于核心技术,变频器主要进行调速,在工业控制中使用非常广泛,在风机、水泵负载中使用有节能的功能。
传感检测技术将测量量(如速度、流量、压力等)变化,信号(0-5V或4-20mA)A/D、D/A转换[A/D模块→PLC→D/A模块],控制变频器输出频率起到调节水泵的转速。
PLC及变频器在多台泵自动恒压供水系统中的应用

PLC及变频器在多台泵⾃动恒压供⽔系统中的应⽤⽂章编号:1009—0207(2001)02—067-03P LC 及变频器在多台泵⾃动恒压供⽔系统中的应⽤3邓 巍Ξ(新疆⼯业⾼等专科学校 机电系,乌鲁⽊齐830000)摘 要:本⽂介绍了⽤ABB 公司⽣产的ACS -400型变频器和⽇本三菱公司⽣产的F1-30型⼩型P LC 所设计的⽆塔恒压供⽔系统,其中包括⽅案的确定、硬件设计及软件设计等。
此系统可合理解决三台泵在供⽔⾼、低峰时泵的切换及压⼒的稳定,可确保管⽹平稳压⼒波动<2%,泵切换时压⼒波动10%。
关键词:变频器;P LC ;恒压控制中图分类号:TP202 ⽂献标识码:A 随着异步电机变频调速技术的不断发展,恒压供⽔系统被⼴泛地应⽤到⼯业、农业、科研和民⽤等领域的各个⽅⾯。
不仅取得了显著的节能效果,还极⼤地改善了环境污染。
恒压供⽔的⽅法很多,变频器驱动⽔泵向管路供⽔,由⽔压传感器反馈信号与⽔压设定值在变频器中构成闭环,以保持⽔泵供⽔压⼒恒定的⽅法是⽬前性能最好的。
由于⽤变频器驱动的交流异步电动机能够快速平稳地进⾏调速,使得供⽔系统不仅能够精确地保持设定的⽔压值,⽽且在启停供⽔系统时没有冲击。
与其它⽅法相⽐,除了节能、卫⽣、安全、静⾳、调整⽅便、维修量⼩等特点外,还适于多系统集中控制或是实现⾃动化调节。
1 电⽓控制⽅案的确定1.1 以我校供⽔情况为例学⽣⽤⽔量波动范围较⼤,早、中、晚为⽤⽔⾼峰,上课时间基本不⽤⽔,在泵房设计中考虑⽤⽔量⼩时电机的效率,⽤⽔量⼤时压⼒要稳定,且照顾电机运⾏时间的均稳性,故采⽤三台电机泵各11K W 完成供⽔,要求系统⽆论是⽤⽔⾼峰,还是⽤⽔低⾕,压⼒都要稳定在误差10%范围内,⽽且三台电机投⼊与切换时压⼒不应超过规定范围。
管⽹⽔泵启动电流都不能有冲击。
电机、变频器、P LC 、传感器如有故障,声光报警。
综合系统供⽔质量及低成本要求,选⽤ABB 公司ACS -400型变频器⼀台(内含PI D 调节器),以确保每台电机均可以⾃动软启动及稳态时的压⼒控制。
变频技术和PLC技术在恒压供水系统中的应用研究

工 业 技 术
Sc i en ce e nd Tech n ol ogy  ̄ nn ova t i o n He r a l d
变频 技术 和 P L C技术 在 恒 压供 水 系统 中 的应 用研 究
田宇光 ( 唐 山市 自来水公司 河北唐山
0 6 3 0 0 0 )
以前 , 对 于 供水 控 制 系统 的投 资 都 比 较 门就会 自动 关 闭 ; 如果 水位 比预 定 的报警 水
多, 而它 在 为用 户供水 时 , 大 多数 都 是 同时 运 位低r 蜂 鸣 器 就 会发 出的 缺 水 的报 警 信号。 的稳定… 。 为了有 效 减 少 抚 慰 造作 和 手动 运 用 多台水 泵 , 而 且所 用 的水 泵 的 功 率通 常 都 此系统 自 动 完成 对 多台泵 软启动 、 循 环变频、
摘要: 恒压供水 系 统的设计及应用研究是针对提 高供水质量和节能问题而提 出 的, 该文通过对旧系 统中 _直存在的问题 简单地介 绍水位在 变频
技 术 P L C 技 术及恒压供水 系 统的作用下如何为用户 进行供水 , 并从 实践方面说明, 此 系统在节约资源、 供水质量及运作方面的良好效果。 关键词 : 变蒴技术 P L C 技术 恒压供水系 统 供水质量
了使系 统 的 运 行 能够 保 持 平 稳 , 就 要对P I D
量 要 求也 在 迅 速 提 高 , 而且 , 在 对供 水 系 统 个 不 同分段 的矩 形脉 冲 的宽 度 进 行 确 定 , 可 调节 器参 数 进 行 调节 , 并从 最 先 开始 启动 的
的 可 靠 性 和 安 全 性 方面 的 要 求也 在 慢 慢 地 以 通 过让 三 角波 和正 弦 波相 交来 实现 。 通 过 泵开始 使水 量 减 少。 如 果 电源 发生 间歇性 停
PLC与变频器在恒压供水控制系统中的应用

PLC与变频器在恒压供水控制系统中的应用作者:王学书来源:《中国化工贸易·上旬刊》2020年第05期摘要:较详细地介绍了采用PLC与变频调速恒压供水系统的基本原理,给出了系统的电路的设计和控制,以及系统的主要功能与特点,并在实际中得到了应用。
关键词:可编程控制器;变频器;速度调节;恒压供水;电气原理0 概述随着PLC和变频调速技术的发展,以及人们对用水要求的不断提高,变频恒压供水系统已逐渐取代原有的水塔、高位水箱供水系统,广泛应用于生活用水和工业供水系统。
水泵在市电供电下,其转速保持恒定,而生活或工业用水量却在时刻变化,因此在市电下工作的供水系统管网压力随用水量不同而变化,用水量少时管网压力过大,对供水管网造成很大破坏,对能源也是极大的浪费。
变频调速恒压供水系统的诞生将以上的问题迎刃而剑。
它根据管网的用水情况,通过监测管网压力变化,利用变频器(内置PID控制器)可以改变到水泵电机的供电电压和频率的原理对水泵转速和投入、切除台数进行控制,完成供水压力的闭环控制,调节供水量使管网压力基本保持在恒定的设定压力值。
本文介绍了利用1臺变频器拖动两台水泵,即“一拖二”实现变频恒压供水的目的。
1 控制原理本恒压变量供水系统由ABB ACS550通用变频器(内置PID模块)、三菱FX1S30MR可编程控制器(PLC)、两台水泵、压力变送器、液位探针、接触器与继电器低压电器、指示灯、动力与控制电路等组成。
用户可通过控制柜面板上的按钮、旋钮开关等主令电器来对系统实施手动/自动控制。
另外,本系统还可根据水池水位的高低控制水泵启停。
当水位降到水位下限时,设备自动停泵,有水自动起泵,确保设备及水泵安全。
“一拖二”实现变频恒压供水电气原理图见下。
通过安装在出水管网上的远传压力表,把压力信号通过压力变送器变成4~20mA的模拟电信号送入变频器的5、6端,输入的信号经与给定压力参数进行运算比较和PID调节,将需要执行的命令送给变频器的输出端,由变频器控制水泵的转速,调节系统供水量,使供水系统管网中的压力保持在设定的压力上。
PLC控制变频器在恒压供水中的应用

PLC控制变频器在恒压供水中的应用摘要:本文讨论了PLC在自动化恒压供水中的一些应用。
该系统采用PLC 作为控制中心,完成PID闭环运算、多泵上下行切换、显示、故障诊断等功能,由变频器调速方式自动调节水泵电机转速,达到恒压供水的目的。
关键词:PLC 变频器恒压供水自动化一、前言随着控制技术的发展与完善,变频器及PLC在各个行业的应用越来越广,PLC与变频器的可靠性与灵活性得到了用户的认可。
同时传统的水塔供水方式暴露了很多缺点:水的二次污染,用水高低峰的不平衡,管道阀门易损坏,维修保养费用过高等等。
在此条件下各种恒压供水方式应运而生,其中由变频器、PLC 控制的方式尤为普遍,这种方式的特点:系统稳定,功能强大,变频器用于供水更加节能,所以广泛应用在多层住宅小区生活消防供水系统中,现在好多场合也有应用,这种方式经受了时间的考验,已有很多的应用实例。
本文介绍的系统在牡丹江市自来水公司二次加压泵站从2000年运行至今,系统稳定,性能可靠,得到了用户的肯定和好评。
二、系统组成1.系统概述。
该系统由两台大泵(22KW)与三台小泵(11KW)组成;期中两台大泵为变频器控制,两用一备,小泵为工频泵。
PLC部分由西门子可编程控制器S7-200系列的CPU226,文本显示器TD200组成;变频器采用FR-A540系列,功率22KW。
用户所需的生活用水压力、消防用水压力、运行方式等参数在TD200文本显示器上设定,压力传感器把用户管网压力转换为4-20mA标准信号送进PLC 模拟量模块EM235,PLC通过采样程序及PID闭环程序与用户设定压力构成闭环,运算后转换为PLC模拟量输出信号送给变频器,调节水泵电机转速,达到恒压供水的目的。
系统控制分手动控制和自动控制两种方式。
该系统有各个泵的运行时间累计功能,通过PLC的数据区保持可以断电记忆。
每次起动时先起动变频泵,当用水量超过一台泵的供水能力时,PLC通过程序实现泵的延时上行切换,切换原则为当前未运行的小泵累计运行时间最少的先投入;直到满足设定压力为止。
PLC和变频器在恒压供水系统设计中的应用

PLC和变频器在恒压供水系统设计中的应用摘要:该文阐述了恒压控制系统结构,用PLC和变频器实现了对三台生活泵的逻辑控制及速度控制,可靠性高,抗干扰能力强。
在保持恒压状态下,达到控制流量的目的。
关键词:PLC;变频器;恒压供水系统设计;应用1.引言某热动力厂生活水系统由三台22KW的生活泵组成。
一直采用手动操作模式,分时段切换电机进行供水,严重浪费能源,频繁开停水泵使水泵因负荷突变而缩短使用寿命,使管网经常受到较大的压力冲击,不能根据水位及管网需要随时调节供水量和供水压力。
为使热动力厂供水实现自动化,根据瞬时变化的用水量,统过PLC和变频器自动调节水泵的转速及台数,来改变水泵出口的压力和流量,使生活用水压力保持恒定值。
2.系统结构图一:给煤机电动机变频调速系统的硬件结构供水系统如图一所示,P1、P2、P3为三台生活泵,用于加压供水,F1、F2、F3为手动阀门,F4、F5、F6为止回阀。
正常供水时,F1、F2、F3为开启状态,只有在检修时才关闭。
蓄水池内设有液位控制,当蓄水池呢水位过低时,向PLC 发送信号使系统停机,以防水泵抽空。
在生活泵现场设立现场操作箱进行就地控制,操作箱上设置“手动/自动”切换开关,以提高系统可靠性,当自动控制系统出现故障,生活泵正常运行,不影响生产。
3.恒压供水原理图二:恒压供水原理图本系统以PLC为控制核心,如图二所示,通过PC机设定所需压力,利用安装在出水管网上的远传压传感器将压力信号转换为4—20mA的标准电信号,经过信号处理及由PLC A/D扩展单元变换成数字信号送入PLC,将此数字信号与PC上通过485口传输给PLC的设定值进行比较运算,由数字控制PID算法得出调节参量,经PLC的D/A扩展单元变换后送到变频器,控制变频器输出频率,从而控制水泵电机转速,使管网压力与给定压力一致。
4.系统硬件设计4.1.系统主电路设计图三为恒压供水系统主电路图,采用了一台22KW的ABB公司的ACS510系列变频器作为控制系统的核心,采用5SJ63D断路器及3TB40交流接触器作为主要电气元件。
基于组态、变频器和PLC控制的恒压供水系统
基于组态、变频器和PLC控制的恒压供水系统一、本文概述本文旨在深入探讨基于组态、变频器和PLC控制的恒压供水系统的工作原理、系统设计、实施策略及其在实际应用中的效果。
我们将从系统概述、关键组件分析、控制策略设计、系统实现及性能评估等方面进行全面阐述。
我们将对恒压供水系统的基本概念和重要性进行介绍,阐述其在现代供水系统中的广泛应用。
接着,我们将详细解析组态、变频器和PLC在恒压供水系统中的作用,以及它们如何协同工作以实现恒压供水。
我们将深入探讨基于组态、变频器和PLC的恒压供水系统的设计原则和实施策略。
我们将从硬件设计、软件编程、系统调试等方面进行详细讲解,并分享一些在实际工程中的经验和教训。
我们将通过实例分析,展示基于组态、变频器和PLC的恒压供水系统在实际应用中的表现,包括其稳定性、节能性和可维护性等方面的优势。
我们也将讨论该系统的局限性和可能的改进方向,为未来的研究提供参考。
通过本文的阐述,我们期望能够帮助读者深入理解基于组态、变频器和PLC的恒压供水系统的核心技术,掌握其设计和实施方法,从而更好地应用于实际工程中,提高供水系统的效率和稳定性。
二、系统组成与原理基于组态、变频器和PLC控制的恒压供水系统主要由以下几部分组成:变频器、PLC控制器、压力传感器、执行机构(如水泵)以及组态软件。
这些组件协同工作,以实现供水系统的恒压控制。
系统的工作原理可以概括为以下几个步骤:通过安装在供水管道上的压力传感器,实时检测供水系统的水压。
这些数据传输到PLC控制器中,与设定的压力值进行比较。
根据比较结果,PLC控制器会计算出需要调整的水泵转速或启停状态,以实现对水压的精确控制。
接着,PLC控制器将控制信号发送到变频器。
变频器根据接收到的信号,调整水泵电机的电源频率,从而改变水泵的转速。
这种调整是连续的,可以实现水泵的平滑调速,避免传统供水系统中启停水泵带来的水压波动。
组态软件在整个系统中扮演着重要的角色。
PLC和变频器在恒压供水系统中的应用
PLC和变频器在恒压供水系统中的应用摘要:本文阐述了PLC、变频器和触摸屏在恒压供水系统中的应用,分别介绍了变频恒压供水系统的基本构成,调节器的基本功能以及PLC在恒压供水系统中所发挥的功能,使用PLC和变频器能够使泵站的出水量始终保持恒压,以达到管路出水量始终保持恒定的目的。
关键词:PLC、变频器、调节器、触摸屏一、恒压供水系统1、概述PLC变频调速恒压供水系统(PLC&Inverter Controlled System of Constant Hydraulic Pressure),它集PLC和变频器、控制于一体,整套设备硬、软件配套齐全,可以进行单独操作和PLC及变频器的组合运行,具有智能化、网络化的特点,充分体现出现代工业控制“快捷”、“高效”、“集中”的特点。
2、变频恒压供水系统的基本构成如图1-1所示为恒压供水泵站的构成示意图,压力传感器用于检测管网中的水压,常装设在泵站的出口处。
当用水量大时,水压降低,用水量小时,水压升高。
水压传感器将水压的变化转变为电流或电压的变化送给调节器。
图1-1 变频器恒压供水泵站的构成示意图3、调节器是一种电子装置,在系统中完成以下几种功能:(1)调节器设定水管压力的给定值。
恒压供水水压的高低根据需要而设定,供水距离越远,用水地点越高,系统所需供水压力越大。
给定值即是系统正常工作时的恒压值。
另外有些供水系统可能有多种用水目的,如将生活用水与消防用水共用一个泵站,水压的设定值可能不止一个,一般消防用水的水压要高一些。
调节器具有给定值设定功能,可以用数字量进行设定,有的调节器也可以模拟量方式设定。
(2)调节器接受传感器送来的管网水压的实测值。
管网实测水压回送到泵站控制装置称为反馈,调节器是反馈的接收点。
(3)调节器根据给定值与实测值的综合,依一定的调节规律发出系统调节信号。
调节器接收了水压的实测反馈信号后,将它与给定值比较,得到给定值与实测值之差。
如果给定值大于实测值,说明系统水压低于理想水压,要加大水泵电动机的转速;如果水压高于理想水压,要降低水泵电机的转速。
基于PLC与变频器实现恒压供水控制系统
基于PLC与变频器实现恒压供水控制系统基于PLC与变频器实现恒压供水控制系统一、项目描述传统的生活及生产供水的方法是通过建造水塔维持水压。
但是,建造水塔需要花费财力,水塔还会造成水的二次污染。
那么,可不可以不借助水塔来实现恒压供水呢?当然可以,但是要解决水压随用水量的大小变化的问题,通常的办法是:用水量大时,增加水泵数量或提高水泵的转动速度以保持管网中的水压不变,用水量小时又需做出相反的调节。
这就是恒压供水的基本思路。
交流变频器的诞生和PLC的运用为水泵转速的平滑性连续调节提供了方便。
恒压供水控制系统的基本控制策略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。
系统的控制目标是泵站总管的出水压力,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。
恒压供水就是利用变频器的PID或PI功能实现的工业过程的闭环控制。
即将压力控制点测的压力信号(4-20mA)直接输入到变频器中,由变频器将其与用户设定的压力值进行比较,并通过变频器内置PID运算将结果转换为频率调节信号调整水泵电机的电源频率,从而实现控制水泵转速。
供水系统选用原则水泵扬程应大于实际供水高度,水泵流量总和应大于实际最大供水量。
二、项目要求1.水泵功率:7.5kw.2.恒定压力:3.5mpa三、现恒压供水的方案设计供水系统采用一台三菱(FX2N系列)PLC控制一台三菱(FR-E500)变频器,并通过接触器切换实现一台变频器控制三台水泵的运转,为保证系统的可靠性,本系统采用转换开关来实现工频/变频之间的转换,在变频操作方式下,交流接触器之间采用互锁控制方式,同理,在工频操作方式下,交流接触器之间也采用互锁控制方式。
浅谈恒压供水系统中PLC、变频器的应用
A PPLICATION技术与应用148OCCUPATION2015 02浅谈恒压供水系统中PLC、变频器的应用文/刘 兴 邱利军摘 要:THPWSD-1实训装置是根据民用建筑、工业建筑给排水工程特点设计的实训教学模型,学生练习后可具备安装与控制给排水设备的综合能力,并培养学生的团队协作意识、安全施工意识以及职业素养等。
关键词:变频器 PLC PID控制一、实训装置简介1.生活给水系统概述生活给水系统能完成给水系统的恒压变频供水控制,实现两台水泵之间变频、工频控制自动切换功能。
生活给水系统工艺流程图如图1所示。
图1 生活给水系统工艺流程图1-给水箱 2-闸阀 3-橡胶软接头 4-变频磁力水泵 5-止回阀 6-压力变送器 7-脉冲式水表 8-淋浴混合水龙头 9-角阀 10-淋浴喷头 11-混合水龙头2.灭火喷淋系统概述灭火喷淋系统主要实现自动喷水灭火体系,在发生火灾时,喷头喷水灭火系统自动打开并发出火灾报警信号,完成自动探测、喷水灭火以及报警等功能。
二、生活给水系统、消防给水系统的控制1.生活给水控制系统工作原理为了满足用水终端用水量,供水系统内管道压力必须维持在允许范围内,通常由2台以上的变频磁力泵驱动。
本装置仅由2台变频磁力泵、1只压力变送器、终端用水系统及附件等构成。
变频恒定压力供水系统结构图如图2所示。
图2 变频恒定压力供水系统结构图其中PLC 控制器采用西门子公司CPU 224XP 主机,变频器采用西门子公司MM 420。
生活给水控制系统有两种自动工作状态。
(1)单台水泵的自动运行。
当管道需要用水量压力值小于泵Ⅰ提供的供水量时,给水系统处于泵Ⅰ变频运行工作状态。
此时,泵Ⅰ工作的状态处于变频状态。
(2)两泵运行。
泵Ⅰ处于变频状态时,管道需要的用水量骤然增加,泵Ⅰ的工作状态接近工频(50Hz ),但还是无法满足用水量的需求;此时PLC 发出命令,泵1工频运行,泵Ⅱ开始启动到变频,来增大管道压力值,以满足实际用水量。
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毕业设计(论文)任务书系部:电气工程系专业:自动化技术姓名:学号:题目:变频器与PLC技术在恒压供水系统中的应用起迄日期:设计(论文) 地点:指导教师:专业负责人:发任务书日期: 年10月10日毕业设计(论文)任务书5.本毕业设计(论文)课题工作进度计划:起迄日期工作内容查阅资料、理论设计、设计结构框架软硬件设计程序调试、完善设计报告撰写、修改、成文毕业答辩所在专业教研室审查意见:负责人:年月日系部意见:系部领导:年月日摘要该毕业设计对环保、节能、自动补压型给水设备作了介绍。
以PLC电路控制方式,介绍了智能水压控制系统的工作原理及PLC控制系统。
在分析水压控制的工作流程的基础上,给出了PLC控制系统的硬件和软件设计。
智能水压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,完成供水压力的恒定控制,在管网流量变化时达到稳定供水压力和节约电能的目的。
系统的控制目标是泵站总管的出水压力,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,其差值输入变频器运算处理后,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。
关键词:PLC、压力传感器、变频器PID运算、PLC控制、恒压供水、软启动。
AbstractBe graduation practice's turn to have filled up pressure type water supply equipment work to environmental protection , energy conservation , automation introduce that. Introduced the intelligent hydraulic pressure control system principle of work and the PLC control system. In in the analysis hydraulic pressure control work flow foundation, has produced the PLC control system hardware and the software design. The intelligent hydraulic pressure control system basic control strategy is: Uses the electric motor speeder and the programmable controller (PLC) constitutes the control system, carries on the optimized control,Completes the water supply pressure the constant control, when pipe network current capacity change achieved the stable water supply pressure and saves the electrical energy the goal. The system control goal is the pumping station main pipe water leakage pressure, the system hypothesis carries on the comparison for the hydraulic pressure value and the feedback main pipe pressure actual value, after its interpolation inputs CPU operation processing, sends out the control command, the control pumps the electric motor to throw transports the Taiwan number and the movement variable displacement pump electric motor rotational speed, thus achieved stabilizes for thewater main pipe pressure in hypothesis Pressure.Keyword:PLC、Pressure sensor 、Frequency transformer PID arithmetic、PLC controlled 、The constant voltage supplies water、Softstart.目录1 引言 (4)2 可编程控制器(PLC)2.1 可编程控制器的基础知识 (5)2.2 选用PLC系统的依据 (7)2.3 本系统PLC的选型 (8)2.4 节省PLC输入输出点数的方法 (9)2.5可编程控制器的调试步骤 (12)3 系统总方案设计3.1双恒压供水系统的主体结构 (13)3.2 系统工作原理 (13)3.3 系统硬件设计及控制系统软件设计方法 (13)3.4系统要实现的功能及其控制要求 (14)4 系统设计4.1 分析评估 (16)4.2 电气控制系统原理图 (16)5 双恒压供水系统PLC控制5.1 控制系统的I/O点及地址分配 (20)5.2 系统调试 (21)5.3系统程序设计 (21)结束语 (27)致谢 (28)参考文献书目 (29)1 引言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,当前住宅建筑的小区规划趋向于更具人性化的多层次住宅组合,不再仅仅追求立面和平面的美观和合理,而是追求空间上布局的流畅和设计中贯彻以人为本的理念,特别是在市场经济的浪潮中,力求土地使用效率的最大化。
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。
双恒压供水系统在供水管网中用水量发生变化时,出口压力保持不变的供水方式。
供水网网系出口压力值是根据用户需求确定的。
传统的恒压供水方式是采用水塔、高位水池、气压罐等设施来实现。
随着变频调速技术的日益成熟和广泛应用,利用变频器、PID调节器、传感器、PLC等器件的有机结合,构成控制系统,调节水泵的输出流量,实现恒压供水。
该技术已在供水行业普及。
我们的设计采用一台变频器和PLC来控制两台水泵的“单双、双单”切换运行,实现双恒压供水的稳定。
2 可编程控制器(PLC)可编程逻辑控制器(Programmable Logical Controller),简称PLC。
它是20世纪70年代以来以微机处理器为核心,综合计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展起来的一种新型工业自动控制装置。
由于它具有功能强、可靠性高、配制灵活、使用方便以及体积小、重量轻等优点,被广泛应用于自动化控制的各个领域。
2.1可编程控制器的基础知识1.PLC的起源PLC是从早期的继电器逻辑控制系统发展而来的。
自1836年继电器问世,人们就开始用导线将它同开关器件巧妙地连接,构成用途各异的逻辑控制或顺序控制。
上世纪60年代末,它不断吸收微计算机技术使之功能不断增强,逐渐适合复杂的控制任务。
随着微电子技术、计算机技术和数据通信技术的飞速发展、微处理器的出现,以及流程加工行业(如汽车制造业)对生产流程迅速、频繁变更的需求,PLC技术出现并快速发展。
目前,PLC在小型化、大型化、大容量、强功能等方面有了质的飞跃,使早期的PLC从最初的逻辑控制、顺序控制,发展成为具有逻辑判断、定时、计数、记忆和算术运算、数据处理、联网通信及PID回路调节等功能的现代PLC。
但是,仍然沿用着顺序扫描、程序控制等基本模式及CPU+通信+I/O的基本结构。
PLC之所以有生命力,在于它更加适合工业现场和市场的要求:高可靠性、强抗各种干扰的能力、编程安装使用简便、低价格长寿命。
它的输入输出端更接近现场设备,不需添加太多的中间部件或需要更多的接口,这样节省了用户时间和成本。
PLC的下端(输入端)为继电器、晶体管和晶闸管等控制部件,而上端一般是面向用户的微型计算机。
人们在应用它时,可以不必进行计算机方面的专门培训,就能对可编程控制器进行操作及编程。
2.特点可编程控制器之所以能够得到迅速发展和广泛应用,主要是由于它具有以下特点:(1)可靠性高、抗干扰能力强(2)编程简单、易于掌握(3)功能完善、灵活方便(4)体积小、质量轻、功耗低3.分类通常,PLC产品可按结构形式、控制规模等进行分类。
(1)按结构形式分类按结构形式不同,可以分为整体式和模块式两类.整体式的PLC是将电源、CPU、存储器、输入/输出单元等各个功能部件集成在一个机壳里,从而具有结构紧凑、体积小、价格低等优点,许多小型PLC多采用这种结构。
(2)按控制规模分类按控制规模大小,可以分为小型、中型和大型PLC 三种类型。
1)小型PLC。
小型PLC的I/O点数在256点以下,存储容量在2k步以内,其中输入输出点数小于64点的PLC又称超小型,具有逻辑运算、定时、计数、移位及自诊断、监控等基本功能。
2)中型PLC。
中型PLC的开关量I/O点数通常在256—2048点之间,用户程序存储器的容量为2—8k步,除具有小型机的功能外,还具有较强的模拟量I/O、数字计算、过程参数调节等功能。
3)大型PLC。
又称高档PLC,I/O点数在2048点以上,用户程序存储器的容量为8k步以上,其中I/O点数大于8192点的又称为超大型PLC,除具有中型机的功能外,和具有较强的数据处理、模拟调节、特殊功能函数运算、监视、纪录、打印等功能。
4. PLC的功能1) 数据采集与输出。
2) 控制功能。
包括顺序控制、逻辑控制、定时、计数等。
3) 数据处理功能。
包括基本数学运算、比较、对字节的运算、PID运算、滤波等。
4) 输入/输出接口调理功能。
具有A/D、D/A转换功能,通过I/O模块完成对模拟量的控制和调节,具有温度、运动等测量接口。
5) 通信、联网功能。
现代PLC大多数都采用了通信、网络技术,有RS232或RS485接口,可进行远程I/O控制,多台 PLC可彼此间联网、通信,外部器件与一台或多台可编程控制器的信号处理单元之间,实现程序和数据交换,如程序转移、数据文档转移、监视和诊断。
在系统构成时,可由一台计算机与多台PLC构成"集中管理、分散控制"的分布式控制网络,以便完成较大规模的复杂控制。