基于PLC的恒压供水系统的设计

随着工业技术的不断发展，PLC（可编程逻辑控制器）在自动化领域中发挥着越来越重要的作用。PLC可以实现逻辑控制、运算处理、故障诊断、通信联网等功能，因此在工业

生产中广泛应用。在工业生产中，恒压供水系统是一种重要的自动化系统，它能够保证供

水系统在不同负荷条件下稳定供水，提高了供水系统的效率和可靠性。本文将介绍一种基

于PLC的恒压供水系统的设计方案。

一、恒压供水系统的结构和工作原理

1. 结构

恒压供水系统通常由水泵、水箱、变频器、传感器、PLC控制系统、阀门等组成。其

中水泵负责将水送入水箱，变频器负责控制水泵的转速，传感器用于监测系统的压力、液

位等参数，PLC控制系统负责根据传感器的反馈信号来对水泵进行控制，以保持系统的恒

压供水。

2. 工作原理

恒压供水系统的工作原理主要是通过PLC不断地监测系统的压力变化，当系统压力低

于设定值时，PLC控制系统会通过变频器提高水泵的转速，增加供水量；当系统压力高于

设定值时，PLC控制系统会通过变频器降低水泵的转速，减少供水量，以达到恒压供水的

目的。

1. 水泵选择

在恒压供水系统设计中，水泵的选择非常重要。一般选用离心泵，因为它具有流量大、压力稳定等特点，适合恒压供水系统的要求。

2. 传感器选择

恒压供水系统需要具有对压力和液位的监测功能，因此需要选择适合的传感器。一般

选用压力传感器和液位传感器，它们能够准确地监测到系统的压力和液位变化，并将这些

信息传输给PLC控制系统。

3. PLC选择

PLC控制系统是恒压供水系统的“大脑”，需要选择性能稳定、可靠性高的PLC。一般选用国内外知名品牌的PLC产品，如西门子、施耐德等。

变频器作为恒压供水系统中控制水泵转速的关键设备，需要选择具有可调节范围广、

响应速度快等优点的产品。同样，一般选用国内外知名品牌的变频器产品。

5. 恒压控制算法设计

在PLC控制系统中，需要设计恒压控制算法，通过对系统压力和液位的监测，不断地

调节水泵的转速来实现恒压供水。这需要对PLC的编程能力有一定的要求，需要根据系统

的实际情况来设计合适的控制算法。

6. 系统安全保护设计

在恒压供水系统的设计中，需要考虑到各种意外情况，比如水泵堵塞、传感器故障等，需要设计相应的安全保护措施。这些措施可以通过PLC控制系统来实现，比如故障诊断、

紧急停车等功能。

7. 人机界面设计

为了方便工作人员对恒压供水系统进行监控和操作，需要设计人机界面。一般选用触

摸屏或者工控机作为人机界面设备，通过PLC控制系统来实现对系统的远程监控和操作。

三、系统调试和运行

在恒压供水系统设计完成后，需要对系统进行调试和运行。这个过程中需要对系统的

各个部件进行逐一调试和设置，保证系统的稳定运行。同时需要对系统的自动控制和人机

界面进行测试，确保系统的正常工作和操作便捷。

四、结论

本文介绍了一种基于PLC的恒压供水系统的设计方案。通过对系统的结构和工作原理

进行分析，介绍了恒压供水系统的各个组成部件选择和设计要点，以及系统的调试和运行

过程。PLC作为恒压供水系统中的关键设备，为系统的自动化控制和操作提供了可靠的技

朧支持，能够提高供水系统的稳定性和可靠性，降低运行成本，是一种非常值得推广应用

的设计方案。

基于PLC的恒压供水系统课程设计

课程设计说明书目录 1引言 (1) 1.2本文的设计思想 (1) 2系统方案的确定 (2) 2.1控制系统方案 (2) 2.2供水系统的控制流程 (4) 3变频恒压供水系统的硬件设计 (6) 3.1 PLC简介 (6) 3.2 PLC的工作原理 (7) 3.3 PLC及压力传感器的选择 (7) 3.4 PLC的I/O接线图 (7) 3.5系统主电路设计 (8) 4系统软件设计 (9) 4.1 PLC程序设计 (9) 4.1.1手动运行 (9) 4.1.2自动运行 (9) 4.2系统程序梯形图设计 (10) 5总结 (18) 参考文献 (19)

1引言 1.1研究背景在经济迅速迅速发展的今天，各种企业如雨后春笋般涌现。企业的供水系统的建设尤为重要，而且随着企业用水量不断增加，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、稳定性直接影响到企业的经济效益。本系统是针对某化工企业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。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。 1.2本文的设计思想本设计针对恒压供水控制系统包括软硬件方面在工业实际应用中具体作用进行详细的介绍。系统将PLC、变频器（含PID）、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，这个操作方便的自动控制系统，以变频调速为核心，以智能供水控制系统取代了以往高位水箱和压力罐等供水设备，起动平稳，起动电流可限制在额定电流以内，从而避免了起动时对电网的冲击；由于泵的平均转速降低了，从而可延长泵和阀门等东西的使用寿命；可以消除起动和停机时的水锤效应。使得系统调试和使用都十分方便，而且大大简化了水厂在管理、数据统计和分析等方面的工作量。变频器为主体构成的恒压供水系统不仅能够最大程度满足需要，其稳定安全的运行性能、简单方便的操作方式、以及齐全周到的功能，将使供水实现节水、节电、节省人力，最终达到高效率优质运行，降低自来水的生产成本和提高生产管理水平的目的。

基于plc控制的恒压供水系统设计-精品

基于 PLC 的恒压供水系统任务设计书

基于PLC的恒压供水系统任务设计书一、系统概述众所周知，水是生产生活中不可缺少的重要组成部分，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。在此情况下，我们小组讨论并设计了该“基于PLC的恒压供水系统”。本文根据中国城市小区的供水要求，设计了一套基于PLC的变频调速恒压供水系统。变频恒压供水系统由可编程控制器、变频器、水泵机组、压力传感器等构成。本系统包含三台水泵电机，它们组成变频循环运行方式。采用变频器实现对三相水泵电机的软启动和变频调速，运行切换采用“先启先停”的原则。压力传感器检测当前水压信号，送入PLC与设定值比较后进行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来改变供水量，最终保持管网压力稳定在设定值附近。二、总体方案设计 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1所示：

图1变频恒压供水系统控制流程图从图中可看出，系统可分为：执行机构、信号检测机构、控制机构三大部分，具体为： (l) 执行机构：执行机构是由一组水泵组成，它们用于将水供入用户管网，其中由一台变频泵和两台工频泵构成，变频泵是由变频调速器控制、可以进行变频调整的水泵，用以根据用水量的变化改变电机的转速，以维持管网的水压恒定；工频泵只运行于启、停两种工作状态，用以在用水量很大（变频泵达到工频运行状态都无法满足用水要求时）的情况下投入工作。 (2) 信号检测机构：在系统控制过程中，需要检测的信号包括管网水压信号、水池水位信号和报警信号。管网水压信号反映的是用户管网的水压值，它是恒压供水控制的主要反馈信号。此信号是模拟信号，读入PLC时，需进行A/D转换。另外为加强系统的可靠性，还需对供水的上限压力和下限压力用电接点压力表进行检测，检测结果可以送给PLC，作为数字量输入；水池水位信号反映水泵的进水水源是否充足。信号有效时，控制系统要对系统实施保护控制，以防止水泵空抽而损坏电机和水泵。此信号来自安装于水池中的液位传感器；报警信号反映系统是否正常运行，水泵电机是否过载、变频器是否有异常，该信号为开关量信号。 (3) 控制机构：供水控制系统一般安装在供水控制柜中，包括供水控制器(PLC 系统)、变频器和电控设备三个部分。供水控制器是整个变频恒压供水控制系统的核心。变频器是对水泵进行转速控制的单元，其跟踪供水控制器送来的控制信号改变调速泵的运行频率，完成对调速泵的转速控制。

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随着工业技术的不断发展，PLC（可编程逻辑控制器）在自动化领域中发挥着越来越重要的作用。PLC可以实现逻辑控制、运算处理、故障诊断、通信联网等功能，因此在工业生产中广泛应用。在工业生产中，恒压供水系统是一种重要的自动化系统，它能够保证供水系统在不同负荷条件下稳定供水，提高了供水系统的效率和可靠性。本文将介绍一种基于PLC的恒压供水系统的设计方案。一、恒压供水系统的结构和工作原理 1. 结构恒压供水系统通常由水泵、水箱、变频器、传感器、PLC控制系统、阀门等组成。其中水泵负责将水送入水箱，变频器负责控制水泵的转速，传感器用于监测系统的压力、液位等参数，PLC控制系统负责根据传感器的反馈信号来对水泵进行控制，以保持系统的恒压供水。 2. 工作原理恒压供水系统的工作原理主要是通过PLC不断地监测系统的压力变化，当系统压力低于设定值时，PLC控制系统会通过变频器提高水泵的转速，增加供水量；当系统压力高于设定值时，PLC控制系统会通过变频器降低水泵的转速，减少供水量，以达到恒压供水的目的。 1. 水泵选择在恒压供水系统设计中，水泵的选择非常重要。一般选用离心泵，因为它具有流量大、压力稳定等特点，适合恒压供水系统的要求。 2. 传感器选择恒压供水系统需要具有对压力和液位的监测功能，因此需要选择适合的传感器。一般选用压力传感器和液位传感器，它们能够准确地监测到系统的压力和液位变化，并将这些信息传输给PLC控制系统。 3. PLC选择 PLC控制系统是恒压供水系统的“大脑”，需要选择性能稳定、可靠性高的PLC。一般选用国内外知名品牌的PLC产品，如西门子、施耐德等。变频器作为恒压供水系统中控制水泵转速的关键设备，需要选择具有可调节范围广、响应速度快等优点的产品。同样，一般选用国内外知名品牌的变频器产品。

PLC的恒压供水控制系统设计

PLC的恒压供水控制系统设计引言：随着人们对生活水平要求的不断提高和经济社会发展的需求，水对人民生活与工业生产的影响日益加强，人民对供水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。PLC的恒压供水系统集变频技术、电气技术以及PLC控制技术于一体。采用该系统进水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和监控；同时系统具有良好的节能性，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。一、基本原理、结构组成和设计的总体方案（一）变频恒压控制供水系统的供水部分主要由水泵、电动机、管道和阀门等构成。通常由异步电动机驱动水泵旋转来供水，并且把电机和水泵做成一体，通过变频器调节改变定子供电频率来改变同步转速而实现调速，从而改变水泵的出水流量而实现恒压供水。在系统运行过程中，出口总管网的实际供水压力跟随设定的供水压力。水压由压力传感器的信号4-20mA送入变

频器内部的PID模块，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，以调整水泵电机的电源频率，从而实现控制水泵转速。如果实际供水压力低于设定压力，变频器将得到正的压力差，这个差值经过变频器转换PID计算变频器输出频率的增加值，该值就是为了减小实际供水压力与设定压力的差值，将这个增量和变频器当前的输出值相加，得出的值即为变频器当前应该输出的频率。该频率使水泵机组转速增大，从而使实际供水压力提高，在运行过程中该过程将被重复，直到实际供水压力和设定压力相等为止。如果运行过程中实际供水压力高于设定压力，情况刚好相反，变频器的输出频率将会降低，水泵的转速减小，实际供水压力因此而减小。同样，最后调节的结果是实际供水压力和设定压力相等。（二）PLC的恒压供水控制系统构成总体方案 1、供水系统总体组成泵站基于PLC的恒压供水控制系统。系统共有两台水泵，两台水泵分别由M1、M2电动机拖动，由KM1、KM2、KM3接触器控制。系统采用了S7-300型PLC（cpu 313c，16个输入点，16个输出点）、三棱变频器FR-A740、压力传感器、浮子式液位开关及其他控制设备。供水系统压力传感器装于管网出口，储水池水位监测浮子液位开关传感器装于储水池顶部。

基于PLC的恒压供水系统设计

引言进几十年来变频调速技术在工业化国家已开始了规模的应用。80年代末，我国的民用及工业建筑电气设计等领域也开始使用变频调速技术。变频调速与传统（如直流电机调速）比较，具有很大的优越性：整个系统体积小，重量轻，控制精度高，保护功能完善，操作过程简便、可靠性高、通用性强，尤其是该技术用于一些高耗能设备的控制上，具有非常显著的节能效果。通过对用电设备进行变频调速技术改造，可使总耗电量减少30%—40%，节能的量级产生了一种飞跃。变频供水是从20世纪90年代迅速发展起来的一项供水应用新技术，主要用于水厂、各种类型的生产厂、高层楼宇的供水系统，具有水压恒定、噪声小、节能等一系列优点。由于供水系统在运行中流量和水压在一天中的变化较大，如果使用传统的电气控制，设备启动频繁，电流和水压冲击严重及设备维修量大，而且对供水压力的控制来说也很麻烦，总得人工对水泵进行启停操作，浪费大，最终还影响供水质量，供水成本也高，而变频供水的出现使这些问题迎刃而解。作为应用现代电力电子器件与微计算机技术有机结合的交流变频调速装置，随着产品的开发创新和推广应用，使得交流异步电动机调速领域发生一场巨大的技术革命。当前自动恒压供水系统应用的电动机调速装置均采用交流变频技术，而系统的控制装置采用PLC控制器。恒压供水系统具有标准的通讯接口，可与城市供水系统的上位机联网，实现城区供水系统的优化控制，为城市供水系统提供了现代化的调度、管理、监控及经济运行的手段。

第一章恒压供水系统设计方案 1.1 恒压供水系统的组成及工作原理系统组成结构如图1所示，采用了3台水泵机组并联运行供水方式，其中1、2号泵即可变频又可工频运行，3号泵只变频运行；选用专为风机、泵用负载设计的普通功能型控制方式的三菱变频器（型号FR-A540-11K-CH），变频器内置 PID 控制模块；PLC 选用易于操作的具有I/O点数，16/16的三菱FX2N-32MR；压力变送器选用普通压力表 Y－100 和 XMT－I270 数显仪实现压力的检测、显示和变送。系统设有手动拨码开关，可分别控制1、2号泵单独在工频下的运行与停止，这主要用于定期检修和突发事件临时供水。系统有普通生活供水和火灾供水两种工作模式，系统要工作时PLC首先利用变频器软启动1号泵，此时装在管网上的水压传感器将实测的管网压力反馈到变频器,同预先在变频器面板设定的给定值进行比较，通过变频器内部PID运算，调节变频器输出频率，以达到控制电机工作转速。在用水量较大时，变频器输出频率接近频率上限时，PLC通过逻辑运行，将当前工作的变频泵由变频切换到工频下工作，并复位变频器，再将变频器切换到下一台泵，由变频器软起动该泵，达到增大供水量目的。当用水量较小时，压力传感器检测到的管网压力高于给定值时，经过变频器PID运算后，可关断工频运行泵，同时变频器复位，变频工作泵号减一，然后由变频器软启动该泵，以降低水压。这样根据用水量大小调节投入水泵台数的方案在全流量范围内靠变频泵的连续调节和工频泵的分级调节相结合，使供水压力始终保持给定值。

(完整版)基于PLC的变频恒压供水系统的设计毕业论文

一、课题简介随着变频技术的发展和人们对生活饮用水品质要求的不断提高，变频恒压供水系统以其环保、节能和高品质的供水质量等特点，广泛应用于多层住宅小区及高层建筑的生活、消防供水中。变频恒压供水的调速系统可以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。在实际应用中如何充分利用专用变频器内置的各种功能，对合理设计变频恒压供水设备、降低成本、保证产品质量等有着重要意义。变频恒压供水方式与过去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着高可靠性、全数字化微机控制、多品种系列化的方向发展。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必然趋势。变频恒压供水系统能适用生活水、工业用水以及消防用水等多种场合的供水要求，该系统具有以下特点: (1)供水系统的控制对象是用户管网的水压，它是一个过程控制量，同其他一些过程控制量(如:温度、流量、浓度等)一样，对控制作用的响应具有滞后性。同时用于水泵转速控制的变频器也存在一定的滞后效应。 (2)用户管网中因为有管阻、水锤等因素的影响，同时又由于水泵自身的一些固有特性，使水泵转速的变化与管网压力的变化成正比，因此变频调速恒压供水系统是一个线性系统。 (3)变频调速恒压供水系统要具有广泛的通用性，面向各种各样的供水系统，而不同的供水系统管网结构、用水量和扬程等方面存在着较大的差

基于plc恒压供水系统毕业设计

基于plc恒压供水系统毕业设计恒压供水系统是一种自动化控制系统，通过控制水泵电机的启停，实现恒定的水压。本文通过PLC控制器控制水泵电机的启停和压力传感器的反馈，实现一个基于PLC的恒压供水系统。一、系统组成恒压供水系统由水源装置、水泵、管道、压力传感器、PLC控制器等组成。系统功能是稳定的将水泵输出的水流量保持在一个恒定的水压力范围内，以满足供水的需要，并且应具备系统自我检测及保护等功能。二、系统工作原理当水压力低于给定的最小值时，PLC控制器发出启动水泵的指令，水泵开始工作，向管路供水，并通过压力传感器反馈实时的压力数据，当压力达到设定最大值时，PLC控制器发出停止水泵的指令，水泵停止工作。当用户需求水量变化时，系统通过控制水泵的启停以及输出水流量的调节，保持水压在给定范围内，从而实现恒压供水。三、系统硬件设计（1）PLC选型本系统采用FX3U系列的三菱PLC。FX3U系列PLC具有较高的性能、可靠性和处理速度，对于高性能、高可靠性的自动化系统来说非常适合。（2）水泵及电机选型根据所需供水量及水压，选用起动电流较小、继电容较小型号的水泵，同时配合相应容量的交流电机，在保证水压的同时，提高系统的效率。（3）压力传感器选型压力传感器是系统中关键的一部分，它将水管路的实时压力转化为具有一定精度和稳定性的电信号，供PLC控制器处理。本系统中采用的压力传感器是0-1MPa的压力传感器，精度为0.5。（4）PLC控制器电路设计 PLC控制器电路包括输入电路和输出电路两部分。输入电路用于控制水泵的启动和停止，其中启动信号来自压力传感器，停止信号来自电源控制。输出电路用于控制水泵电机的正反转动及其调速，其中正转和调速信号由PLC控制器发出，反转信号由相应的感应器反馈。

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一、系统概述恒压供水系统是一种保持供水压力恒定的供水系统，并且可以根据水压的变化自动调整水泵的转速以维持恒定的水压。本文设计的系统采用了PLC控制系统作为控制核心，通过检测压力传感器反馈的水压信号，然后根据设定的压力值来控制水泵的转速。本系统的优点是具有压力恒定、节能、便于维护、易于操作等特点。二、系统硬件设计本系统硬件设计包括水泵、压力传感器、PLC控制器、电源和电线等。 1、水泵：采用变频水泵，可以根据PLC发送的调节水泵转速的信号来控制水泵的转速，保持水压恒定。 2、压力传感器：传感器采用，具有高精度、高可靠性、长使用寿命等特点，通过监测水管中的水压，并将反馈的水压信号发送到PLC控制器。 3、PLC控制器：本系统采用网口式PLC，具有高性能、可靠性高、扩展功能强等特点，定时读取压力传感器反馈的水压信息，并与事先设定的压力值对比，然后根据变频器的功率输出，输出控制信号来实现对水泵的转速的调节。 4、电源：恒压供水系统的电源使用交流电源，电源频率为50Hz，可供给水泵、PLC控制器和压力传感器等设备使用。三、系统流程控制 PLC控制系统根据实际情况，设计了以下控制流程： 1、水泵启动时间控制：与恒压供水系统反应快慢的一个重要原因，是水泵的启动时间，如果水泵启动时间过长，则水压下降会比较明显，影响水的正常使用。系统中启动时间的控制使用定时器软件实现。 2、水泵流量控制：PLC根据监测到的水压信号和设定的压力值，来计算出流量，根据流量来控制水泵的转速，以保持压力稳定。 3、故障报警：当系统出现故障时，PLC控制器会自动停机，并发出故障报警信号，提示用户需要检查系统是否存在故障。四、系统总结

基于PLC的变频恒压供水系统的设计

基于PLC的变频恒压供水系统的设计基于PLC的变频恒压供水系统的设计一、引言随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，人们对供水系统的稳定性和高效性要求越来越高。传统的水泵控制系统往往存在运行不稳定、能耗大、操作复杂等问题。为了解决这些问题，本文将介绍一种基于可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller, PLC）的变频恒压供水系统的设计。二、系统架构变频恒压供水系统是一种利用变频器（Variable Frequency Drive, VFD）控制水泵运行的系统，能实现根据水压需求自动调整水泵的转速，以保持恒定的供水压力。该系统的基本架构如图1所示： [插入图1的系统架构图] 图1 变频恒压供水系统的基本架构系统包含以下组成部分： 1. PLC控制器：负责监测供水系统的状态和参数，并控制变频器的工作状态。 2. 变频器：通过调整水泵的转速，实现供水压力的恒定。 3. 传感器：用于测量供水系统中的压力、流量等参数，并将数据反馈给PLC控制器。 4. 水泵：根据PLC控制器的指令，通过变频器控制实现供水。三、系统设计 1. PLC程序设计 PLC程序是整个系统的核心，它通过读取传感器的数据，

计算供水压力的误差，并根据误差值控制变频器的输出频率，从而调整水泵的转速。具体步骤如下：（1）读取传感器数据：PLC定时读取各传感器的数据，包括供水管道的压力、流量等参数。（2）计算误差值：将实际压力值与设定的理想压力值进行比较，得到压力的误差。根据误差的大小和方向，判断应增大或减小水泵的转速。（3）控制变频器输出频率：PLC发送控制信号给变频器，调整输出频率，控制水泵的运行速度。（4）循环控制：通过不断地监测和调整水泵运行的频率和转速，实现供水压力的恒定。 2. 变频器参数设置根据供水系统的实际需求，需要合理设置变频器的参数，以确保系统的稳定性和高效性。主要包括以下参数：（1）负载类型：选择合适的负载类型，通常为泵类。（2）额定输出频率：根据水泵的额定转速和额定电源频率，合理设定变频器的额定输出频率。（3）最大频率：根据水泵的性能和运行要求，设置允许的最大频率。（4）加速和减速时间：确定变频器的加速和减速时间，以确保水泵的运行平稳。 3. 系统运行监测与维护随着时间的推移，供水管道中的阻力会逐渐增加，导致供水压力下降。为了保证系统的正常运行，需要进行系统运行监测和维护。具体措施如下：（1）定期维护：定期对供水系统和设备进行检查和维护，确保管道畅通和设备运行正常。

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一、引言恒压供水系统是现代城市生活中常见的设备，它能够保持水压稳定，满足不同用水设备对水压的需求。而PLC（可编程逻辑控制器）作为现代自动化控制系统的核心，具有高精度、稳定性强等特点，已广泛应用于各个领域。本文将通过PLC对恒压供水系统的设计，实现对水泵运行、压力控制等参数的精确控制，从而提高供水系统的性能和稳定性。 1. 恒压供水系统的工作原理恒压供水系统主要由水泵、压力传感器、PLC控制器和阀控制器等组成。当用户开启水龙头用水时，压力传感器感知到水压下降，PLC则会启动水泵进行供水，当水压升高到设定值时，PLC会控制关闭水泵。这样就能够保持系统内的水压稳定，满足用户的需求。 2. PLC控制原理 PLC作为恒压供水系统的核心控制器，负责监测水压、控制水泵启停等功能。其控制原理主要包括四个步骤：（1）采集数据：通过压力传感器等传感器采集系统中的各项参数，比如水压、水流量等。（2）数据处理：PLC将采集到的数据进行处理和分析，根据设定的逻辑规则进行判断和运算。（3）控制执行：根据处理后的数据结果，PLC控制执行相应的操作，比如启停水泵、调整阀门开度等。（4）监测反馈：PLC实时监测系统运行状态，并接收执行结果的反馈信息，保证供水系统的稳定运行。 1. 系统参数设定需要根据实际需要设定恒压供水系统的各项参数，比如供水压力、水泵启停设定值、阀门开度等。根据系统参数的设定，编写相应的PLC控制程序，实现对水泵运行、压力控制等功能的自动化控制。 3. PLC硬件布置与连线

根据控制程序的需求，布置PLC控制器及相关IO模块，进行连线连接，确保PLC与系统中的各个传感器、执行器等设备能够正常通讯。 4. 调试与运行对编写好的PLC控制程序进行调试，检查系统各部分设备的运行状态，确保系统能够按照设定的参数稳定运行。 1. 精确控制：PLC具有较高的精度和稳定性，能够实现对恒压供水系统的精确控制。 2. 自动化运行：PLC能够根据设定的程序自动完成对水泵、阀门等设备的控制，减轻人工操作负担。 3. 远程监控：PLC控制系统可以与上位机或者云平台进行连接，实现远程监控和数据采集，方便远程管理和维护。 4. 故障诊断：PLC控制系统能够对恒压供水系统中的设备进行实时监测，并能够通过报警和故障诊断功能，及时发现和排除故障。五、基于PLC的恒压供水系统的未来发展随着自动化技术的不断发展，基于PLC的恒压供水系统也将会有更好的发展。未来，通过与工业互联网、大数据等技术的结合，恒压供水系统将能够实现更加智能化的运行和管理，提高水资源利用效率，推动供水系统的可持续发展。基于PLC的恒压供水系统的设计能够提高供水系统的性能和稳定性，同时也有利于节约人力资源和水资源。希望随着技术的不断进步，基于PLC的恒压供水系统能够得到更广泛的应用，为城市生活带来更好的供水质量和服务。

基于plc控制的恒压供水系统设计-精品

基于PLC 的恒压供水系统任务设计书

图1变频恒压供水系统控制流程图从图中可看出，系统可分为：执行机构、信号检测机构、控制机构三大部分，具体为： (l) 执行机构：执行机构是由一组水泵组成，它们用于将水供入用户管网，其中由一台变频泵和两台工频泵构成，变频泵是由变频调速器控制、可以进行变频调整的水泵，用以根据用水量的变化改变电机的转速，以维持管网的水压恒定；工频泵只运行于启、停两种工作状态，用以在用水量很大（变频泵达到工频运行状态都无法满足用水要求时）的情况下投入工作。 (2) 信号检测机构：在系统控制过程中，需要检测的信号包括管网水压信号、水池水位信号和报警信号。管网水压信号反映的是用户管网的水压值，它是恒压供水控制的主要反馈信号。此信号是模拟信号，读入PLC时，需进行A/D转换。另外为加强系统的可靠性，还需对供水的上限压力和下限压力用电接点压力表进行检测，检测结果可以送给PLC，作为数字量输入；水池水位信号反映水泵的进水水源是否充足。信号有效时，控制系统要对系统实施保护控制，以防止水泵空抽而损坏电机和水泵。此信号来自安装于水池中的液位传感器；报警信号反映系统是否正常运行，水泵电机是否过载、变频器是否有异常，该信号为开关量信号。 (3) 控制机构：供水控制系统一般安装在供水控制柜中，包括供水控制器(PLC系统)、变频器和电控设备三个部分。供水控制器是整个变频恒压供水控制系统的核心。变频器是对水泵进行转速控制的单元，其跟踪供水控制器送来的控制信号改变调速泵的运行频率，完成对调速泵的转速控制。

毕业设计(论文)-基于PLC的恒压供水控制系统设计

1 绪论本设计介绍了一套采用PLC和变频器进行压力调解多台水泵变频控制方案。控制系统通过PLC调节变频器的输出，自动控制给水泵投入的台数和电机的转速，实现闭环自动调解恒压供水。运行结果表明,该系统具有压力稳定、操作简便、节约能源以及可靠性强等特点。采用变频器和可编程控制器等现代控制设备和技术实现恒定水压供水，是供水领域技术革新的必然趋势，以往采用的水塔供水既不卫生又不经济，更重要的是浪费了大量的能源，本文介绍的变频调速恒压供水系统以其有效的实用性，彻底解决了上述问题，是一项颇有实用价值的调速系统，为已有的供水系统技术改造提供了切实可行的途径。 PLC自问世以来，发展异常迅猛。时至今日已拥有门类齐全的各种功能模块和强大的网络通讯能力，其应用范围可以覆盖现代工业的各个领域，满足各类受控对象的不同控制要求。变频调速技术是一种新型的、成熟的交流电机无级调速驱动技术，它以其独特的控制性被广泛应用在速度控制领域。将PLC与变频器结合可大大优化传统的供水系统。传统的供水系统，大体有两种：一种是采用高位水箱，另一种是采用恒速泵打水。前者造价较高，投资成本大。后者使泵满负荷运转，无法调节水量，因此浪费电能。以上两种方式还有着共同缺点，就是管道中水压不稳，时高时低。如今，供水系统已越来越多地采用变频恒压供水。例如，某化工厂的废水处理采用循环系统，将生产车间的废水收集至废水池，经一系列物理、化学处理后，回送至车间使用。该控制系统主要由两部分组成，即水处理系统和自动恒压供水系统。自动恒压供水系统可根据生产车间瞬时变化的用水量，以及与其对应的压力两种参数，通过PLC和变频器自动调节水泵的转数及台数，来改变水泵出口的压力和流量，使车间的用水压力保持恒定值。针对以往供水系统的弊端，本课题采用恒压供水控制方案，即供水管道的压力始终恒定。具体的做法是通过安装在供水管道里的压力传感器所获得的模拟信号（4～200A）传至PLC，经CPU运算处理后与设定的信号进行比较，得出最佳的运行工况参数，由系统的输出模块输出逻辑控制令和变频器的频率设定

基于PLC的变频恒压供水系统的设计

基于PLC的变频恒压供水系统的设计文章设计了一套基于PLC的变频恒压供水系统，该系统具备较高的安全性与可靠性，具有一定的参考价值。标签：PLC；变频恒压；供水系统引言在当今社会的各个领域中都离不开供水系统，实现高效、经济、稳定供水已经成为众多领域关注的焦点。随着科学技术的成熟，如何改善传统供水压力难以稳定、设备浪费、供水安全事故等不良現象已提上日程。所以，本文充分结合现代科学技术，设计了一套基于PLC的变频恒压供水系统。 1 控制系统的基本原理该变频恒压供水系统设计主要是为了满足以下要求：（1）保证供水时压力恒定，并且在进行换泵时水压波动要小。（2）有2台运行，1台备用水泵，运行水泵与备用水泵每10天进行一次轮换。（3）利用管网压力传感器实现变频器的速度以及工频运行、变频运行的控制。（4）当水泵工频运行的时候，由热继电器对电动机的过载进行保护，注意要有报警信号指示。该系统是利用压力变送器FR-E700三菱变频器、PIC、A/D模块以及水泵等共同形成的一个闭环控制系统。水泵的节能优化控制主要是通过PIC对水泵运行的台数及其运行速度进行调整实现的，不但可以稳定水压，还可以充分节约电能，其供水系统的原理如图1所示。 2 控制系统的整体设计 2.1 硬件设计在本闭环系统中，采用图2所示的恒压供水系统主电路接线方式。如图2所示，电动机M1由接触器KM2控制，其变频运行由接触器KM1控制；电动机M2由接触器KM4控制，其变频运行由接触器KM3控制；电动机M3由接触器KM6控制，其变频运行由接触器KM5控制。变频器的启动由

PLC的输出端子Y0控制。热继电器FR1用于M1的过载保护；热继电器FR2用于M2的过载保护；热继电器FR3用于M3的过载保护。图3给出了该变频恒压供水系统的PLC接线图。接触器KM1的线圈由Y1控制；接触器KM2的线圈由Y2控制；接触器KM3的线圈由Y3控制；接触器KM4的线圈由Y4控制；接触器KM5的线圈由Y5控制；接触器KM6的线圈由Y6控制。考虑到电动机中可能出现短路现象，为应对这种情况的发生应当注意设计电气互锁，为此可以在接触器KM1、接触器KM2的线圈内串联对方的常闭触头。 2.2 软件设计当变频恒压供水系统在启动运行时，1#泵的交流接触器就会进行吸合，从而使得电机和变频器之间互相连通，这时变频器的输出频率将会由0Hz逐渐上升至所设定的频率。假使在用水高峰时期，管网中的水压值过于偏低，但是变频器的频率值以已经设置至上限的时候，此时，变频器的OL端就会输出频率上限的信号，这样PLC就会按照信号让KM1断开而使KM2吸合。这样1#水泵的工况就会由变频转变为工频，而此时KM3也会发生吸合，2#水泵将会启动并处于变频运行状态。反之，假使是在用水低谷时期，这时变频器的运行频率通常偏低，管网中的水压值处于过高状态，变频器的OL端就会输出频率下限信号，这样PLC就会按照信号让变频泵停止运行，而另一台水泵的工况就会由工频运行转变为变频运行。 2.3 仿真与调试欲达成恒压供水的目标，则应该充分利用过程控制，而PLC则应当作为控制的中心，对压力及流量变送器所反馈的信号进行实时检测，从而对水管中的压力进行有效控制。通过此方法还可以经计算得到水泵输出流量和每栋楼流量的关系，由此很容易检测出管道中是否存在水的泄漏，并可以将相应的处理结果在触摸屏上显示出来。在专家控制模式下，可以通过控制信号、水管压力、流量计算以及电流感应模块的输出信号对故障进行判断，如果有故障出现，那么有关故障点的报告将会显示在触摸屏上，同时系统会发出相应的警报。并且在这种情况下，系统通常会自动切断主线的电源，使工作的水泵停止运转。 3 结束语本文充分利用现代变频技术，设计了一套基于PLC的变频恒压供水系统，该系统不仅能够保证稳定供水，提高系统安全性，还具备可靠的故障自诊断功能，实用性能良好。参考文献 [1]乔卫红，魏秋红.基于PLC控制的城市变频恒压供水系统设计[J].科学与财

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（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。图1 恒压供水系统示意图 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

传感器及其他控制设备。系统构成如图2所示。图2 系统构成图压力传感器将用户管网水压信号变成电信号(4一20mA），送给变频器内部PID控制器，PID控制器根据压力设定值与实际检测值进行PID运算，并给出信号控制水泵电动机的电压和频率。当用水量较少时，1#泵在变频器控制下变频运行。如需水量加大,压力传感器在管网端测的水压偏小，则变频器输出频率上升，直到50Hz.这时1#泵由变频切换为工频运行状态。同时系统对2＃泵进行变频起动和调节。如果两台泵供水仍不能满足供水要求,则系统将2#泵投人工频进行，将3#泵投人变频运行。供水量增大，加泵情况依次类推。如用水量减少，变频器的频率会下降。当变频器频率下降至下限值时，PLC将最先工频运行的水泵停掉如果频率下限值仍持续出现，PLC再停止第2台工频运行的水泵。系统按先开起的泵先切除的顺序逐台切换泵，以维持管网水压恒定. 3．系统原理系统控制原理结构如图3:压力传感器从供水管网反馈电压信号,电压信号经过滤波放大后送到s7-200的模拟输入口,与给定的供水压力信号比较形成压力偏差信号，经过PLC （s7-200)PID模块PI调节后发出控制电压信号，送到变频器MM440的模拟电压信号与连接到变频器MM440的三相交流电的频率一一对应，调节控制电压信号就可以调节三相交流电的频率。系统是以供水管网的供水压力为控制对象而构成的闭环控制系统，其设计是按照三个电机就可以完全满足供水要求。图3系统闭环控制原理框图系统中采用了数字PID控制技术，使PID的参数整定和调整实现在线控制，通过对系统压力的检测,根据水压的大小使系统分时操作。实现系统了快速、稳定的输出。将管网的实际压力经反馈后送到比较器的愉人端与给定压力进行比较,当管网压力不足时，通过对参

基于PLC的变频恒压供水系统的设计

基于PLC的变频恒压供水系统的设计一、引言随着城市人口的增加和经济的发展，对水资源的需求也越来越大。传统的供水系统存在着供水压力波动大、能耗高的问题，为了解决这些问题，本文将利用PLC技术设计一种基于变频恒压的供水系统，从而减少能耗，提高供水质量和稳定性。二、PLC介绍 PLC是可编程逻辑控制器的缩写，是一种集数字、模拟输入输出、计数、定时功能于一体的工业自动化控制器。其核心是CPU模块，包含CPU和内存，可以接收输入信号、进行逻辑处理、控制输出信号。三、供水系统工作流程设计 1. 水泵控制 PLC通过传感器采集水泵出水压力信号，并与设定值进行比较，通过调节水泵的转速，使出水压力保持在恒定值。当压力低于设定值时，PLC将信号发送给变频器，控制水泵转速逐渐增大；当压力超过设定值时，PLC将信号发送给变频器，控制水泵转速逐渐减小。通过不断调整水泵的转速，使水泵输出的水压保持在恒定值，实现恒压供水。 2. 水箱控制系统还包括一个水箱，可根据水位的高低来控制水泵的工作。当水箱的水位低于设定值时，PLC将信号发送给水泵，启动水泵工作，将水从水源输送至水箱中；当水箱的水位达到设定值时，PLC将信号发送给水泵，停止水泵工作。通过控制水泵的启停，可以实现水箱水位的自动控制，保证水箱有足够的水源

供应。 3. 水质检测为了保证供水质量，系统还将设置水质检测装置。PLC可以定时采集水质传感器的数据，并与设定值进行比较。如果水质偏离设定值范围，PLC将及时发出警报信号，并进行相应的处理，例如关闭水泵。四、系统优势 1. 能耗低传统的供水系统通过开启或关闭水泵来控制供水压力，而PLC 基于变频恒压技术可以根据实时压力需求调整水泵的转速，实现恒压供水。这样既节省了能量，又降低了噪音和设备的磨损。 2. 供水质量稳定 PLC可以实时监测水质，并进行相应的调节和处理。及时发现水质异常，可以通过关闭水泵或其他措施来保证供水质量稳定，提高供水系统的可靠性和安全性。 3. 控制灵活性高 PLC技术具有编程灵活性，可以根据实际需求进行逻辑控制，满足不同场景的供水要求。可以实现多种模式切换，例如峰谷用水期间可提高供水压力，非峰谷用水期间可降低供水压力，以达到节能的目的。五、结论本文设计了一种基于PLC的变频恒压供水系统，通过调整水泵的转速实现出水压力的恒定，提高了供水质量和稳定性。与传统的供水系统相比，该系统具有能耗低、供水质量稳定和控制灵活性高等优势。在未来的水资源管理中，该系统有着广阔的应用前景，可以为城市供水系统的发展带来更多的机遇和挑战

基于PLC的恒压供水系统设计

基于PLC的恒压供水系统设计摘要中国的社会经济飞速发展伴随着城市不断的扩张。常驻城市的人口增多，人们的生活水平也日益提高，居民对与民生息息相关的城市供水系统的稳定性，质量、节能，以及数量的要求也日益增高。其中，由于种种的原因，传统的供水系统需要人工控制，造成大量的水资源浪费,同时维护系统也变得困难。因此需要提升系统自动化的控制水平，否则，根本无法满足现有城市、居民楼。以及工厂所需的供水需求。本设计考虑到了中小城市的供水系统的状况，进行对基于PLC的调速恒压控制供水系统设计。供水系统的设计是基于smart200系列PLC来进行的。对于工业供水中，所有的节能的问题，为了解决这一问题，本文提出了基于PLC的恒压变频供水的一个方案。由变频器频率以及对输出电压的实时控制，从而改变水泵出水量。在系统设计的部分，介绍了选取软硬件型号，绘制了软件系统的流程图及设计程序梯形图，自动控制供水流程符合供水系统的需求，基本满足日常用水需求，并且提高了生产水平。关键词： PLC;恒压供水;变频器;变频调速;可编程控制器

1 前言 1.1研究背景与意义在人类的日常生活需要中，水、电是我们不可或缺的资源。在我国，水资源其实非常短缺。合理地做好节能减排，更好的做法就是从供水利用好水资源做起。社会经济飞升，伴随着我们对于生活水平的要求也提高了，政府加强了城市的建设规划。大部分的一线城市资源几乎达到饱和状态，城市也不断地增加高楼大厦的数量。传统的供水方式不能满足供水系统运行起来节能经济，所以通过变频恒压调速实现恒压供水。伴着变频器的发明问世，变频调速系统已广泛用于以交流电为主要电源的电源应用中。根据用户用水需求，自动调整恒压供水系统的运行参数。近年来，据了解，中国逆变器的增长率一直保持12-15％。逆变器技术目前正朝着专业化，模块化，集成化，智能化和环境保护的方向快速发展。技术发展提供了保证。 1.2本设计的研究内容根据我国供水系统的现状设计本供水系统的需求，进行的研究任务和所做的一些设计内容：（1）构思系统总体设计方案，确定整个系统的功能；（2）分析性能性能需求，确定需要使用的操作系统以及所需设备；（3）完成系统以及所使用到相关软件的安装以及环境配置；（4）分别完成各个功能程序的编写，最后进行程序的整合；（5）记录调试过程中的数据以及实现效果并进行分析；（6）根据作品结果，完善系统，完成论文的撰写。 2 供水系统的设计方案 2.1 供水系统的设计要求（1）开机上电，正常工作的流程工作在压力低于允许的范围内，水泵开始变频运行。（2）正常运行后，水泵变频运行，如果压力低于设定值，变频泵的频率达到50后，超过了十秒，开启下一个水泵的变频，复位初始水泵变频。下一次判断压力值小于设定值时，切换变频水泵为工频运行，且开启下一水泵变频运行（为了错开同一台水泵从变频到工频的转换），依此类推正常工作运行。（3）如果开机上电初始水泵产生故障，压力低于下限，通过判断后，检测下一水泵

基于PLC的恒压供水系统设计-毕业论文

---文档均为word文档，下载后可直接编辑使用亦可打印--- 摘要中国的社会经济飞速发展伴随着城市不断的扩张。常驻城市的人口增多，人们的生活水平也日益提高，居民对与民生息息相关的城市供水系统的稳定性，质量、节能，以及数量的要求也日益增高。其中，由于种种的原因，传统的供水系统需要人工控制，造成大量的水资源浪费,同时维护系统也变得困难。因此需要提升系统自动化的控制水平，否则，根本无法满足现有城市、居民楼。以及工厂所需的供水需求。本设计考虑到了中小城市的供水系统的状况，进行对基于PLC的调速恒压控制供水系统设计。供水系统的设计是基于smart200系列PLC来进行的。对于工业供水中，所有的节能的问题，为了解决这一问题，本文提出了基于PLC的恒压变频供水的一个方案。由变频器频率以及对输出电压的实时控制，从而改变水泵出水量。在系统设计的部分，介绍了选取软硬件型号，绘制了软件系统的流程图及设计程序梯形图，自动控制供水流程符合供水系统的需求，基本满足日常用水需求，并且提高了生产水平。关键词： PLC;恒压供水;变频器;变频调速;可编程控制器 Design of constant pressure water supply system based on PLC

Abstract The rapid development of China's social economy is accompanied by the continuous expansion of the city. The population of residents in cities has increased, and people's living standards have also increased. Residents' demand for stability, quality, energy conservation and quantity of urban water supply systems closely related to people's livelihood has also increased. Among them, due to various reasons, the traditional water supply system needs manual control, resulting in a lot of waste of water resources, and at the same time it becomes difficult to maintain the system.Therefore, it is necessary to improve the control level of system automation, otherwise, it will not be able to meet the needs of existing urban and residential buildings. And the water supply needs of the factory. This design takes into account the status of the water supply system in small and medium-sized cities, and carries out the design of a PLC-based water supply system with speed regulation and constant pressure control. Water supply system design based on smart200 series PLC. Aiming at all energy saving problems in industrial water supply, a constant pressure variable frequency water supply scheme based on PLC is proposed to solve this problem. The frequency of the inverter and the real-time control of the output voltage change the water output of the pump. In the part of system design, the selection of software and hardware models is introduced, and the flow chart of software system and the ladder diagram of design program are drawn, automatically controls the water supply process to meet the needs of the water supply system, basically meets the daily water demand, and improves the production level. Keywords:PLC; Constant pressure water supply; Frequency converter; frequency control; Programmable Controllers 目录