基于PLC控制的恒压供水系统论文答辩PPT
毕业论变频恒压供水系统文答辩PPT课件
故障、状态 等量输入
报警、控制 等量输出
上位机、 组态等
A/D模块 可编程控制器(PLC) 通讯模块
变频器
压力 变送器
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人机界面
软启动、自 耦变压器
水泵机组
本系统主要硬件设备清单
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输入输出点代码及地址编号
输入点代码及地址编号 本变频恒压供水系统有11个输入量，其中包括10个数字量
通过PLC控制变频器的输出频率，进而改变水泵 电机的转速来改变供水量，最终保持管网压力稳定 在设定值附近。
系统由可编程控制器、变频器、水泵机组、压 力传感器、工控机等构成。
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一、概述
背景 居民生活用水和工业用水要求日益增加。且用 水和工业用水会随季节、昼夜等的变化而随之发生变 化，传统的供水系统已经不能满足人们的需求。
－
PID
D/A
PLC A/D
变频器
接触 水泵
器
机组
管网压力 管道
压力变送器
检测来的电信号为模拟量，需通过PLC的A/D转换模块，读 入并与设定值进行比较，将比较后的偏差值进行PID运算，再 将运算后的数字信号通过D/A转换模块转换成模拟信号作为变 频器的输入信号，控制变频器的输出频率，从而控制电动机的 转速，进而控制水泵的供水流量，最终使用户供水管道上的压 力恒定，实现变频恒压供水。
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系统主程序流程图
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程序中使用的PLC元件及其功能
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具体程序举例
增、减泵判断和相应操作程序 当PID调节结果大于等于变频运行上限频率（或小于等于
变频运行下限频率）且水泵稳定运行时，定时器计时5min（ 以便消除水压波动的干扰）后执行工频泵台数加一（或减一） 操作，并产生相应的泵变频启动脉冲信号，这里以增泵为例， 程序如下图所示：
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。
恒压供水系统的毕业答辩PPT
2.2 PLC及扩展模块的选型
(1) PLC主模块：
考虑PLC端子数目要有一定的预留量，选用PU226， 开关量输出16点，输出形式为AC220V继电器输出；开关 量输入24点，输入形式为+24V直流输入。
(2) 扩展模块：
由于实际中需要模拟量输入点1个，模拟量输出点1 个，选用EM235，该模块有4个模拟输入、1个模拟输 出信号通道。
2.6 液位变送器的选型
本设计要求贮水池水位：2m~5m。本设计选择淄博丹佛斯公司生产 的型号为DS26分体式液位变送器，其量程为：0m~200m，适用于水池、 深井以及其他各种液位的测量；零点和满量程外部可调；供电电源： 24VDC；输出信号：两线制4~20mADC精度等级：0.25级。
2.7 系统主电路、控制电路的设计
仿真波形图
图4.8 阶跃响应仿真波形图
图4.9加入纯滞后换届后的仿真波形图
从图中不难看出，系统的调节时间较快，且能输出稳定的压力信号，完 全符合设计要求。
4 监控系统的设计
采用组态软件实现的监控界面
PLC控制的变频调速恒压供水系统
答辩人： 指导老师：
课题背景
人们对用水质量 的要求不断提高
经济快速发展
节水节能的观念 逐渐增强
恒压供水系统 不断发展
自动化控制技术 的飞速发展
主要研究内容
系统方案选择 系统硬件设计 系统软件设计 监控系统的设计
一
二
三
四
根据实际情 况选择最佳 方案
系统主要设 备的选型
2.4 水泵机组的选型
(1) 选型原则： 一是要确保平稳运行； 二是要经常处于高效区运行，以求取得较好的节能效果。 (2) 机组选型: 本设计的要求为：电动机额定功率75KW，供水压力控制 在0.3±0.01Mpa。 根据本设计要求并结合实际中小区生活用水情况，最终确 定确定采用3台上海熊猫机械有限公司生产的SFL系列水泵机组 （电机功率75KW）。
毕业论文 基于PLC的恒压供水系统
基于PLC的楼宇恒压供水控制系统设计摘要：近年来，随着我国的社会主义市场经济的发展越来越快，人们对供水质量和可靠性的要求不断提高；并且水资源的依赖程度也越来越高。
然而传统的供水系统普遍存在着一下缺点：供水系统的自动化程度低、可靠性差、水电资源浪费严重、供水效率低,同时，水泵长期高速运转后轴承可能发热磨损严重，将会影响到水泵使用寿命，也使系统的维护工作变得更加复杂.本次设计是基于PLC 恒压供水系统，为了改善上述传统供水系统的缺陷，以恒定管网末端供水压力作为目标，运用现代变频技术来实现恒压供水。
本次设计的供水系统主要由PLC、变频器、压力变送器、液位传感器、动力及控制线路、水泵以及整个过程的监控组态系统组成,用户可通过实验设备控制柜面板上的指示灯和按钮、转换开关来控制系统的运行.此系统能提升动态供水的可靠性和稳定性，真正做到了供水和用水的动态平衡。
关键词：恒压供水;PLC；变频调速；OPC监控组态系统Design of Constant Pressure Water of BuildingsSupplying system Based on PLCAbstract：In recent years , as China 's development of the socialist market economy, faster and faster, it requires water to continuously improve the quality and reliability ; and dependence on water resources is increasing. However, the prevalence of conventional water supply system about disadvantages：low degree of automation of water supply systems ，poor reliability，hydropower serious waste of resources , low water efficiency , while the high—speed operation long after the water pump bearings may wear serious heat will affect the life of the pump ，also makes system maintenance work has become more complex. This design is based on PLC constant pressure water supply system in order to improve the above-mentioned defects of traditional water supply systems to the end of the pipe network water pressure constant as the target ，the use of modern technology to achieve frequency conversion constant pressure water supply 。
基于PLC的恒压供水系统的设计
基于PLC的恒压供水系统的设计1. 引言1.1 背景介绍恒压供水系统是一种能够保持管网压力恒定的供水系统，其特点是在用户用水量变化时能够自动调节工作状态，保持供水压力恒定。
随着城市建设的发展和人们对供水质量和供水压力要求的提高，恒压供水系统在城市供水系统中得到了广泛的应用。
在传统的供水系统中，因为管网压力波动大，用户在高峰时段可能会出现供水压力不足的情况，影响用户的用水体验。
而恒压供水系统通过在系统中增加变频器或调速器等设备，能够根据用户用水量的变化实时调节泵的运行状态，从而保持管网的压力稳定，提高供水系统的稳定性和可靠性。
恒压供水系统的设计和应用对于提高城市供水系统的运行效率和水质保障具有重要意义。
基于PLC的恒压供水系统能够更加智能化地控制供水系统的运行，提高系统的运行效率和稳定性。
研究基于PLC 的恒压供水系统的设计对于推动供水系统的智能化和可持续发展具有重要的意义。
1.2 研究意义恒压供水系统作为现代生活中不可或缺的设备，其稳定可靠的运行对于保障用户正常生活和生产经营具有重要意义。
传统的恒压供水系统存在着一些问题，如压力波动大、能耗高、维护成本高等。
对于基于PLC的恒压供水系统的研究具有重要的意义。
通过对基于PLC的恒压供水系统进行研究和设计，不仅可以提升系统的性能和可靠性，还可以为恒压供水系统的发展带来新的技术突破和创新，推动相关领域的发展。
本文旨在探讨基于PLC技术的恒压供水系统的设计原理和方法，为相关研究和应用提供参考和借鉴。
1.3 研究目的研究目的是为了探索基于PLC的恒压供水系统设计的有效性和可行性。
通过对恒压供水系统的原理和特点进行分析，以及PLC在恒压供水系统中的应用情况进行研究，我们可以更好地理解恒压供水系统的设计要求和实施步骤。
通过对基于PLC的恒压供水系统的硬件设计和软件设计进行详细的讨论，可以为工程师和研究人员提供实用的设计方案和技术支持。
通过本研究，我们希望能够总结出基于PLC的恒压供水系统设计的优势和特点，为未来的恒压供水系统设计和研究提供参考和借鉴。
基于PLC的恒压供水系统设计与调试毕业设计(论文)
当前我国供水运行管理仍然比较落后，水资源浪费现象十分严重，不能适应现代社会发展的需求。因此在供水网络中需要采用供水优化调整方案，引入计算机、变频器、可编程控制器等先进技术，使供水网络在最佳状态下运行，具有重要的现实意义。只有强化水资源的同意管理，进行合理开发，才能促进国民经济的可持续发展。
②存储器
可编程控制器配有两种存储器：系统存储器(ROM)和用户存储器(RAM)。系统存储器：存放系统管理程序。用户存储器：存放用户编制的应用程序和工作数据。
③输入输出接口
输入输出接口是PLC和现场输入与输出设备连接的部分。
A)输入接口输入接口电路用来接收和采集现场输入信号，输入回路中公共点COM通过输入元件连接到对应的输入点上，再通过输入继电器将输入元件的状态转换成CPU能够识别和处理的信号，并存储到输入映像寄存器中。PLC输入回路接线如图2-3所示。
(3)定时唤醒功能。由于系统是根据管网用水量的多少来决定投入运行水泵的台数，所以当用水量长期在某一小范围内变化时就会使得某台水泵长期运行而磨损严重，而其他水泵长期不使用造成生锈，设定本功能后则可方便的解决该问题。对于同流量的多台水泵，为使各泵平均工作时间相同，须设置定时换泵功能。在设定了定时换泵功能后，当一台变量泵连续工作时间超过设定值后，且有变量泵处于“休息”状态，则变频器自动切换启动“休息”时间最长的变量泵，并停止原变量泵，以保证各台水泵运行时间均等，延长水泵使用寿命。换泵时间可任意设定。
在20世纪90年代初我国引进德国西门子公司的PLC技术，同时变频器也开始起步应用于我国，恒压调速供水系统经历了一个逐步完善的发展过程，2008年至今中国变频恒压自动供水设备市场发展迅速，产品产出持续增长，国家产业政策鼓励变频恒压自动供水设备产业向高技术产品方向发展，国内企业新增投资项目投资逐渐增多。投资者对变频恒压自动供水设备行业的关注越来越密切，这使得变频恒压自动供水设备行业的发展需求迅速增大。
基于PLC的模糊控制恒压供水系统设计答辩PPT课件
在误差切换点（|E| = Eb）以及系统允许误差范围内（|E| ≦ Ea）系统保持上一次的 动作。
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在小误差范围内（Ea <|E|<E b），采用PID控制，以消除静态误差，提高控制精度
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三 系统控制方法－模糊控制
1 供水系统控制方式选择
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2 模糊控制系统构成 模糊控制器与常用的负反馈闭环系统相似，不同的是控制装置由模糊控制器来实现，
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b 参数自动调整修正因子Fuzzy-PID控制算法子程序设计
以水压实际测量值与设定值的误差大小作为选择的条件，在大误差范围内，采用自 调整修正因子Fuzzy控制，以提高动态响应速度，增强自适应能力；在小误差范围内，于 用PID控制，以消除静态误差，提高控制精度。同时，为了防止控制策略造成系统的切换 过于频繁，在误差的切换点，系统规定不做切换，维持上一次的动作。
压力闭环Fuzzy-PID控制子程序流程图如下图。
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供水系统的水压自调整修正因子Fuzzy控制器具有良好的动态性能，能够 随着误差E的变化修改控制规则，有一定的自适应能力，而不具备PID控制良好 的静态性能，为此，把PID控制引入自调整修正因子Fuzzy控制中，构成自调整 修正因于Fuzzy-PlD控制器
推。若出水压力超过设定压力，则变频器降低输出频率来稳定出水压力。若变频器输出频
率，低于设定水泵出水频率，而出水压压力仍高于设定压力值时，延时一段时间后根据软
起/软停的原
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• 则，停止正在运行水泵中频率最低的几乎停止的变频泵，在延时，判断压力，若压力很高， 则切换1号泵变频运行，直到压力恒定。如果用水量比较小，即流量小，若系统只有一台 水泵变频运行，且连续一段时间频率低于设定出水频率，则切除变频运行主泵，这时起动 小流量富足辅助泵来维持压力，直至出水压力达到设定值。投入小流量泵，这样既保护主 泵电动机，又能节约能源。
PLC恒压供水控制系统毕业论文
PLC恒压供水控制系统毕业论文摘要利用自动控制程序PLC恒压控制三台水泵电机供水给生活小区生活用水。
采用可编程控制器（PLC）构成控制系统进行优化控制泵组的运行，并自动调整泵组的运行台数，完成供水压力的要求，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，控制泵电动机的投运台数工作而达到给水总管压力稳定在设定的压力值上。
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。
关键词：PLC，自动控制系统，控制指1.设计任务书1.1设计题目：PLC控制恒压供水系统1.2设计目的1)毕业设计是学校学习的最后一个环节，也是培养学生综合运用所学的基本知识、基本理论和基本技能，独立进行工程设计、科学研究和专业基本训练，解决实际工程问题的一个很重要环节。
2)通过毕业设计，培养学生树立正确的设计、思考和研究思想；理论联系实际和严谨、高度合作协作的工作态度。
3)通过毕业设计，使学生在查阅文献资料、收资调研、工程计算、数据处理等各个方面的能力得到基本的训练。
4)利用现代化科学技术程序系统控制恒压供水，使用自动化技术方便工作，熟悉一种具体的现代自动控制系统产品性能，学习其设计及使用方法，巩固所学的自动控制原理技术，可编程制空器、机电一体化技术等各方面理论知识，培养高新技术综合应用能力。
1.3设计内容及要求1)随着PLC自动控制技术的发展和人们对生活饮用水品质要求的不断提高，为了解决住户较大变化的生活用水及保持供水压力，保证生活用水的质量，避免克服水锤效应及第二次污染造成供水污染的问题，PLC控制恒压供水系统已逐渐取代原有的水塔供水系统，广泛应用于多层住宅小区生活消防供水系统。
PLC控制恒压供水系统很好的解决了旧设备需要频繁检修的问题，既体现了PLC控制恒压供水的技术优势，同时又有效的节省了资金。
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专 业：电气自动化 学 号：20130438 学 生：李海洋 指导老师：刘文乐
经济快速发展
课题背景
人们对用水质量的要 求不断提高
节水节能的观念逐 渐增强
自动化控制技术 的飞速发展
恒压供水系 统不断发展
主要内容
系统方案选择 系统硬件配置
系统程序设计
系统人机界面
一
二
• 根据实ห้องสมุดไป่ตู้情 况选择最佳方
在整个工作中，不但丰富了自己的理论知识，也锻炼 了自己的实际动手能力，获得了不少宝贵的经验。
感谢
在毕业设计即将完成之际，首先要感谢我的指导老师的关 心和指导。刘文乐老师严谨的治学态度，渊博的知识让我 受益匪浅。
在完成课题的过程中，刘老师时刻关注着课题的设计和进 度。在各个方面都一直非常有耐心的指导我，使我的知识 的积累不断地增长，并且顺利的完成了课题。在此，对他 表示真诚的感谢！
须恒压供给每一个用户。
2.系统硬件配置
系统原理图：
• 整个系统由三台水泵，一台变频调速器，一台PLC 和一个压力传感器及若干辅助部件构成。
2. 系 统 硬 件 配 置
PLC
变频器
水泵
系统主要硬件
3. 系 统 程 序 设 计
总程序的顺序功能图:
自动运行顺序功能图:
按下SB8按钮， 系统进入自动 运行模式，顺 序功能图如图 所示。
手动运行顺序功能图:
当按下SB9按钮， 系统进入手动运行 模式。系统的每步 动作都必须有相应 的操作。顺序功能
图如图所示。
4.系统人机界面
结论
通过对恒压供水控制系统的研究，对PLC和变频器等 设备有了基本操作，对控制系统和控制系统的设计有了更 深层次的理解，对系统设计过程中所遇到的问题以及问题 的解决办法有了进一步的认识，为以后做系统的设计打下 基础。
案
•系统硬件实 际配 置，主
要器件选择等
三
• 程序流程图 和PLC程序
四
• 人机界面
1.系统方案选择
恒压供水系统常用控制方式有： 1.变频器单独控制一个水泵。 2.变频器控制多台水泵。
在本文中主要采用变频器控制多个水泵 的控制方式。
供水系统方案简介：
此次设计研究的对象是一
栋楼房的供水系统。这栋楼 有10层，由于高层楼对水压 的要求高，在水压低时，高 层用户将无法正常用水甚至 出现无水的情况，水压高时 将造成能源的浪费。如图所 示，是这栋小楼的供水流程。 自来水厂送来的水先储存的 水池中再通过水泵加压送给 用户。通过水泵加压后，必
最后，我要向在百忙之中抽时间对本文进行审阅、评议和 参加本人论文答辩的各位老师表示由衷的感谢！
知识回顾 Knowledge
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祝您成功