基于S7-200PLC控制的变频恒压供水控制系统设计毕业设计(论文)
基于PLC的变频恒压供水系统论文设计
上传说明：本论文仅供大家学习和参考用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。
因此本文以采用变频器和PLC 组合构成系统的方式，以乐山第一水厂160kw和75kw水泵电动机控制系统为对象，逐步阐明如何实现水压恒定供水和数据传输的.最后，从分析该厂恒压变频供水的可行性，改造的理论、技术、经济可行性等方面进行多次实验分析:其次，分别从确定变频器的参数，设计变频主电路、变频电机的运行模式、控制模式及流程。
在此基础上，对中小供水厂变频电机的选型、安装、调试和运行各步骤加以详细地阐述。
然后归纳和分析了安装运行中的问题和注意事项。
通过变频恒压供水系统的试运行，对该系统在实际供水中所取得的节约电耗、恒定压力、保护管网等实际效果进行了总结，指出变频技术在中小供水厂供水领域所取得的成果及应用中的局限性。
基于西门子PLC控制的变频恒压供水系统的设计
基于西门子PLC控制的变频恒压供水系统的设计摘要：随着经济的快速发展和国内生产、生活用水的不断增加，供、用水系统的矛盾越来越突出。
传统的供水系统一般由气压罐、启动控制柜、电动阀等设备来实现，这种方式控制的恒压供水系统管网压力波动大，水泵启动频繁，故障率较高。
现由变频器、西门子S7-200PLC、管网压力传感器等通过PID调节来实现管网的恒压供水。
该方式控制精度高，管网压力波动性小，压力稳定，控制水泵数量不受限制、故障率低等优点，故可在供水系统中广泛推广应用。
关键词：西门子PLC；变频恒压；供水系统；自动控制技术引言：由于传统的恒压供水系统具有较大的局限性，本文介绍的利用变频器和PLC技术设计的恒压供水系统消除了传统供水系统的局限性。
本文从恒压供水系统的组成和功能、PLC技术的程序设计、试验和结论这三个方面对该系统进行了阐述。
1恒压供水系统概述恒压供水系统主要由三部分组成，分别是设计控制单元、执行单元、检测反馈单元。
这三个单元紧密联系、缺一不可。
只有这些单元互相配合，才能实现系统的恒压供水功能。
这三种单元的概况分别是：①控制单元：控制元件是恒压供水系统中最重要的组成部分之一，通常采用S7-200可编程控制器对其进行控制，具有稳定性和可靠性的特点。
由S7-200可编程控制器实现的控制单元操作简单、方便、直观，而且其通信功能强大。
②执行元件：执行元件也是恒压供水系统中最核心的部分，它由独立的变频器组成。
其主要负责接收控制单元发出的信号来调节电机的输出频率，调节水泵转速，最终实现控制管网压力的功能。
③检测反馈单元：检测反馈单元是控制系统中不可缺少的部分，只有在检测元件的帮助下，才可测量出管网的实际压力，管网压力检测采用扩散硅管道式压力变送器，其特点是把隔离的硅压阻式压力敏感元件封装于不锈钢壳体内制作而成。
它能将接受到的液体或气体压力转换成标准的4-20mA电流号对外输出至PLC系统，从而保证系统的正常、高效运行。
基于PLC变频调速的恒压供水系统论文
目录摘要 (1)前言 (1)第1章常见的变频恒压供水概况 (1)1.1PLC控制的变频恒压供水 (1)1.2常见的供水方式 (1)1.3变频恒压调节的基本原理 (1)1.4变频驱动方式和调节方式以及压力传感变送器的使用 (3)1.4.1 恒压供水系统的驱动方式 (3)1.4.2 恒压供水调节方式 (3)1.4.3 关于压力传感变送器的使用 (4)第2章、恒压供水系统的硬件设计 (5)2.1PLC、变频器控制的恒压供水系统方案 (5)2.1.1 方案特点 (5)2.1.2 变频-工频双回路恒压供水方案优点 (6)2.1.3 设备选型 (6)2.2模拟供水系统的拟定 (6)2.3主电路设计 (7)2.4电气控制系统接线原理图及说明 (8)2.5控制流程图 (9)2.6输入输出元件与PLC地址对照表 (11)2.7PLC程序设计 (12)第3章、恒压供水系统的软件设计 (13)3.1 水泵的转速与其扬程H、流量Q及功率的关系 (14)3.2 PID控制及其调节 (15)总结 (16)致谢 (21)参考文献 (22)基于PLC变频调速的恒压供水系统摘要：随着我国社会经济的发展，住房制度改革的不断深入，人民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提高。
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。
最后，从分析该恒压供水变频供水的可靠性，改造理论、技术、经济可行性等方面进行多次实验分析；其次分别从确定变频器的参数，设计变频主电机、变频电机的运行模式、控制模式及流程。
毕业设计--基于PLC的变频调速恒压供水系统(含外文翻译)
摘要本论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,并利用组态软件开发良好的运行管理界面。
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、工控机等构成。
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。
通过工控机与PLC的连接，采用组态软件完成系统监控，实现了运行状态动态显示及数据、报警的查询。
关键词：变频调速，恒压供水，PLC，组态软件ABSTRACTAccording to the requirement of China's urban water supply, this paper designs a set of water supply system of frequecey control of constant voltage based on PLC, and have developed good operation management interface using Supervision Control and Data Acquisition.The system is made up of PLC, transducer,units of pumps,pressure sensor and control machine and so on.This system is formed by three pump generators,and they form the circulating run mode of frequency conversion. With general frequency converter realize for three phase pump generator soft start with frequency control,operation switch adopts the principle of”start first stop first”. The detection signal of pressure senso r of hydraulic pressure,via PLC with set value by carry out PID comparison operation,so,control frequency and the export voltage of frequency converter,and then the rotational speed that changes pump generator come to change water supply quantity,eventually,it is nearby to maintain pipe net pressure to stabilize when set value. Through work control machine the connection with PLC,with group form software consummately systematic monitoring,have realized operation state development to show and data,report to the police inquiry.Keywords: variable frequency speed-regulating, constant-pressure water supply, PLC, supervision control and data acquisition.目录1 绪论 (1)1.1 课题的提出 (1)1.2 变频恒压供水系统的国内外研究现状 (3)1.3 PLC概述 (5)1.4 本课题的主要研究内容 (7)2 系统的理论分析及控制方案确定 (8)2.1 变频恒压供水系统的理论分析 (8)2.2 变频恒压供水系统控制方案的确定 (11)3 系统的硬件设计 (19)3.1 系统主要设备的选型 (19)3.2 系统主电路分析及其设计 (23)3.3 系统控制电路分析及其设计 (25)3.4 PLC的I/O端口分配及外围接线图 (27)4 系统的软件设计 (31)4.1 系统软件设计分析 (31)4.2 PLC程序设计 (33)4.3 PID控制器参数整定 (40)5 监控系统的设计 (46)5.1 组态软件简介 (46)5.2 监控系统的设计 (46)6 结束语 (51)参考文献 (53)致谢 (55)附录 (56)附录A 英文文献 (56)附录B 中文翻译 (65)附录C 主程序梯形图 (71)1 绪论1.1 课题的提出水和电是人类生活、生产中不可缺少的重要物质，在节水节能已成为时代特征的现实条件下，我们这个水资源和电能源短缺的国家，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，自动化程度较低，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，城市中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。
变频恒压供水毕业设计论文
摘要随着社会市场经济的不断发展，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。
首先，介绍了当前国内外恒压供水系统的发展情况，并提出不同的控制方案，通过研究和比较，详细说明了恒压供水系统的工作原理。
本文采用变频器和PLC实现恒压供水和数据传输，然后用数字PID对系统中的恒压控制进行设计。
其次，详细陈述了基于PLC变频恒压供水系统工程的方案设计，包括系统的硬件和软件设计，并对系统采取了可靠性措施进行了说明。
最后，结合MCGS组态软件对所设计的电路和程序进行了仿真、调试。
结果表明，所设计的硬件电路及程序运行可靠，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，能够满足用户恒压供水的要求。
关键词：变频器，恒压供水，PLC，MCGS，压力传感器AbstractWith the rapid development of socialistic marketing economy,there is a growing demand for better quality of water supply and higher reliability of supply system. In addition ,considering the current common energy crisis, achieving the scheme of automatingthe water supply system. So it is an inevitable tendency to design and create an energy-savingconstant-pressure water supply system of excellent performance with the help of advancedtechniques of automation,monitor-control system; and communication. Meanwhile, the System can also adapt to various water Supply regions.Firstly, this paper introduces the current situation of constant pressure water supply system, and puts forward the development situation of different control scheme, through research and comparison, detailed descriptions of constant pressure water supply system principle of work. This paper adopts inverter and PLC constant pressure water supply and data transmission, then use digital PID on system of constant pressure control design.Secondly, a detailed statement based on PLC frequency constant pressure water supply system engineering design, including the system hardware and software design of the system adopted reliability measures are presented.Finally, combined the MCGS software to design the circuit and procedures are simulated, debugging.Results show that the design of hardware circuit and program reliable operation, has greatly improved the quality of water supply, and save the human, has the obvious economic benefits and social benefits, and can satisfy the requirements of users constant pressure water supply.Key Words:VF speed; constant pressure water supply;PLC;MCGS;Pressure sensor目录1 绪论 (1)1.1城市供水系统的要求 (1)1.2变频调速系统的发展趋势 (1)1.3变频恒压供水产生的背景和意义 (1)1.4国内外研究概况 (2)1.5本课题的主要设计研究对象 (3)2 恒压供水系统 (4)2.1变频恒压供水系统 (4)2.2变频恒压供水控制方式的选择 (5)2.3变频恒压供水系统及工作原理 (5)2.3.1 系统的构成 (5)2.3.2 工作原理 (6)2.4主电路接线图 (6)3 硬件的设计方案 (8)3.1可编程控制器 (8)3.1.1简介PLC (8)3.1.2 PLC的特点 (8)3.1.3 PLC的国内外状况 (9)3.1.4 PLC的构成 (9)3.1.5 PLC的工作过程图 (9)3.1.6 PLC的选型 (10)3.1.7 PLC的接线 (10)3.2变频器 (11)3.2.1 变频器的构成 (11)3.2.2 变频器的特点 (12)3.2.3 变频器的选型 (12)3.2.4 变频器的接线 (13)3.3PID调节器 (13)3.4压力传感器的接线 (14)3.5原件表 (14)4 软件的设计方案 (16)4.1PLC控制 (16)4.1.1 手动运行和自动运行 (17)4.2编程及介绍 (18)4.2.1 总程序的顺序功能图 (18)4.2.2 自动运行顺序功能图 (18)4.2.3 手动模式顺序功能图 (19)5 MCGS组态软件的仿真与调试 (20)5.1MCGS组态软件 (20)5.1.1 MCGS组态软件的整体结构 (20)5.1.2 MCGS工程的五大部分 (21)5.2建立界面 (21)5.2.1 建立窗口 (21)5.2.2 定义数据对象 (22)5.2.3 编辑画面 (23)5.2.4 对象元件的选择 (24)5.2.5调试步骤 (25)5.2.6系统总体调试 (25)5.3本章小结 (25)结论 (26)参考文献 (27)致谢 (28)1 绪论1.1城市供水系统的要求众所周知，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。
《2024年基于PLC的变频恒压供水系统的设计》范文
《基于PLC的变频恒压供水系统的设计》篇一一、引言随着城市化进程的不断推进和居民生活质量的提升，对供水的需求和质量要求也越来越高。
为满足这些需求，我们提出了一种基于PLC的变频恒压供水系统设计方案。
此系统结合了可编程逻辑控制器（PLC）与变频技术，有效控制了水泵的运行状态，达到了稳定供水的目的。
该设计不仅能实现水压的稳定输出，还可以降低能源消耗，具有很高的实际应用价值。
二、系统概述基于PLC的变频恒压供水系统主要由以下几个部分组成：PLC控制器、变频器、水泵、传感器和管网等。
其中，PLC控制器和变频器是该系统的核心部分，负责实现水压的稳定输出和能源的节约。
三、系统设计1. PLC控制器设计PLC控制器是整个系统的“大脑”，负责接收传感器采集的数据，并根据这些数据对变频器进行控制，以实现水压的稳定输出。
在设计过程中，我们选择了高性能的PLC控制器，其处理速度快、可靠性高，可以确保系统的稳定运行。
2. 变频器设计变频器是实现恒压供水的关键设备。
它可以根据PLC控制器的指令调整水泵的转速，从而达到控制水压的目的。
我们选择了高性能的变频器，具有较高的转换效率和稳定的运行性能。
3. 水泵设计水泵是供水系统的核心设备。
在设计过程中，我们选择了高效、低噪音的水泵，以满足供水的需求。
同时，我们还考虑了水泵的节能性能，选择了能效较高的水泵。
4. 传感器设计传感器负责采集水压、流量等数据，为PLC控制器提供控制依据。
我们选择了高精度的传感器，以确保数据的准确性。
5. 管网设计管网是供水系统的“血管”，其设计直接影响到供水的质量和效率。
我们采用了高强度、耐腐蚀的管道材料，并进行了合理的布局和安装，以确保供水的稳定和高效。
四、系统实现在系统实现过程中，我们首先对各个设备进行了选型和采购，然后进行了设备的安装和调试。
在调试过程中，我们对系统的各项性能进行了测试和优化，确保系统能够稳定、高效地运行。
最后，我们对系统进行了实际运行测试，验证了该设计的可行性和实用性。
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的恒压供水系统控制论文设计论文
(５）恒速泵十气压罐供水方式
这种方式是利用封闭的气压罐代替高位水箱蓄水，通过监测罐内压力来控制泵的开、停。罐的占地面积与水塔水箱供水方式相比较小,而且可以放在地上,设备的成本比水塔要低得多。而且气压罐是密封的，所以大大减少了水质因异物进入而被污染的可能性。但气压罐供水的方式也存在着许多缺点，在介绍完变频调速供水方式后,再将二者作一比较。
②出口变压控制
水泵出口变压控制也是将压力传感器安装在水泵出口处,但其压力设定值不只是一个。是将每日24小时按用水曲线分成若干时段,计算出各个时段所需的水泵出口压力，进行全日变压,各时段恒压控制.这种控制方式其实是水泵出口恒压控制的特殊形式。他比水泵出口恒压控制方式能更节能，但这取决于将全天24小时分成的时段数及所需水泵出口压力计算的精确程度．所需水泵出口压力计算得越符合实际情况越节能，将全天分得越细越节能,当然控制的实现也越复杂。
目录
第一章绪论１
《2024年基于PLC的变频恒压供水系统的设计》范文
《基于PLC的变频恒压供水系统的设计》篇一一、引言随着社会经济的不断发展和人民生活水平的持续提高，对于供水的需求和质量提出了更高的要求。
恒压供水系统作为现代供水技术的重要组成部分，其稳定性和可靠性直接关系到人们的日常生活和工作。
传统的供水系统由于无法实现精确控制和调节，往往难以满足现代供水的需求。
因此，基于PLC（可编程逻辑控制器）的变频恒压供水系统的设计应运而生，它不仅可以实现精确控制，还可以提高供水系统的效率和稳定性。
二、系统设计概述本设计主要针对基于PLC的变频恒压供水系统进行设计。
该系统以PLC作为核心控制器，通过变频器控制水泵的运转，实现对供水压力的精确控制。
系统主要由PLC控制器、变频器、水泵、压力传感器等部分组成。
三、硬件设计1. PLC控制器：作为整个系统的核心，负责接收压力传感器的信号，并根据设定的压力值对变频器进行控制，从而调节水泵的运转速度。
2. 变频器：连接PLC控制器和水泵，根据PLC的指令调节水泵的运转速度，实现对供水压力的精确控制。
3. 水泵：系统的执行机构，负责将水从水源输送到供水管网。
4. 压力传感器：实时检测供水管网的压力，并将信号传输给PLC控制器。
四、软件设计软件设计主要包括PLC控制程序的编写和系统运行策略的设计。
1. PLC控制程序编写：根据系统的硬件配置和功能需求，编写PLC控制程序。
程序主要包括数据采集、数据处理、控制输出等部分。
数据采集部分负责实时采集压力传感器的信号；数据处理部分对采集的信号进行处理，计算出实际的压力值；控制输出部分根据设定的压力值和实际的压力值之间的差异，输出控制信号给变频器，调节水泵的运转速度。
2. 系统运行策略设计：根据系统的实际需求和运行环境，设计合理的系统运行策略。
主要包括压力设定值的选择、水泵的启停策略、故障处理策略等。
压力设定值的选择应根据实际需求和供水能力进行设定；水泵的启停策略应根据实际用水量和用水规律进行优化，以实现节能和稳定供水；故障处理策略应包括对系统各部分的故障检测和报警，以及在故障发生时的自动切换和保护措施。
基于PLC的恒压供水泵站系统设计论文
南京工程学院自动化学院本科毕业设计（论文）题目：基于PLC的恒压供水泵站系统设计专业：自动化班级：自动化093学号: *********学生姓名：***指导教师：刘云霞副教授起迄日期：2013.3～2013.6设计地点：工程中心4号楼Graduation Design (Thesis)Design of Constant Pressure Water-supply SystemBased on PLCByJia RuiyongSupervised byAssociate Prof. Liu YunxiaDepartment of Automation EngineeringNanjing Institute of TechnologyJune, 2013摘要本设计以一个城市小区供水系统作为被控对象，研究基于PLC的变频恒压供水系统，使系统获得较好的性能指标，力求做到使系统运行稳定，操作简单，解决实际供水中问题，保证供水安全、快捷、可靠，目前变频恒压供水系统已在国内外实际供水控制系统中得到广泛的应用。
此变频恒压供水系统由水泵机组，共包括四台水泵电机，其中三台为常规水泵，一台为辅助水泵，其与可编程序控制器、变频器、压力传感器等相关器件组成了一个变频循环运行系统。
系统实时比较管网压力与压力设定值偏差的变化情况，经PLC进行PID运算，由PLC控制水泵电机的变频、工频切换，自动控制水泵电机投运台数和电机转速，实现闭环自动调节恒压供水。
经软件仿真及实验室调试，证明系统基本可以满足设计要求。
关键词：PLC；PID；变频器；恒压供水ABSTRACTThe design of a city district water supply system as a controlled object, the study is based on the PLC constant pressure water supply system, allowing the system to obtain better performance indicators, and strive to make sure that the system is stable and easy to operate, to correct the problem that is the actual water supply to ensure water supply safe, fast, reliable, constant pressure water supply system has been widely used in domestic and foreign real water supply control system.Constant pressure water supply system consists of a pump unit, including a total of four pump motor, three conventional pumps, one for the auxiliary water pump, a variable frequency with a programmable logic controller, inverter, pressure sensors and other related devices cycle operation system. Real-time comparison system pipe network pressure and pressure setpoint deviation changes, the PID operation by the PLC, the PLC controlled pump motor frequency, frequency switching, automatic control of the number of units put into operation the pump motor and the motor speed to achieve constant loop automatic adjustment pressure water supply.The software simulation and laboratory testing, proof system could meet the design requirements.Keywords: PLC; PID; inverter; constant pressure water supply目录第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 供水系统发展历程 (1)1.3 恒压供水系统的国内外研究现状 (2)1.4 本文的结构 (3)第二章恒压供水系统控制方案确定 (4)2.1 系统设计要求 (4)2.2 变频恒压供水系统结构分析 (5)2.3 变频恒压供水系统控制流程 (7)第三章变频恒压供水系统原理分析 (8)3.1 电动机的调速原理 (8)3.2 变频恒压供水系统的节能原理 (9)3.3 变频恒压供水系统的变频原理 (11)3.3.1 变频调速的优点及应用 (11)3.3.2 变频器频率给定方式 (12)3.4 控制系统PID原理及整定 (12)3.4.1 PID控制原理 (12)3.4.2 参数整定方法 (13)第四章控制系统硬件电路设计 (16)4.1 PLC及其扩展模块选型 (16)4.1.1 PLC特点及性能指标 (16)4.1.2 可编程序控制器（PLC）的选型 (17)4.1.3 扩展模块选型 (18)4.2 变频器的选型 (19)4.2.1 变频器的具体选型 (19)4.2.2 变频器与模拟量扩展扩展的连接 (19)4.2.3 变频器参数设定 (20)4.3 水泵机组的选型 (21)4.3.1 水泵机组的选型原则 (21)4.3.2 水泵机组选型 (22)4.4 供水压力传感器的选型 (23)4.4.1 压力传感器的性能参数 (23)4.4.2 压力传感器的选型 (24)4.5 系统主电路设计及分析 (25)4.6 系统软件的I/O口分配及外围接线图 (26)第五章系统的软件设计 (30)5.1 恒压供水系统软件部分总体分析设计 (30)5.1.1 系统软件部分分析 (30)5.1.2 系统软件部分总体设计 (30)5.1.3 恒压供水系统程序流程图 (32)5.2 子程序和中断程序 (34)5.2.1 子程序的调用指令和返回指令 (34)5.2.2 子程序调用过程的特点 (34)5.2.3 中断程序的调用原则 (35)5.2.4 中断调用指令 (35)5.3 供水压力采集程序 (36)5.3.1 压力采集的平移式平均值滤波法 (36)5.3.2 压力采集程序的编制 (38)5.4 控制系统PID整定部分程序设计 (40)5.4.1 PID回路指令及使用 (40)5.4.2 PID指令在系统中的使用 (40)第六章PLC程序仿真及调试 (42)6.1 仿真软件调试 (42)6.2 实验室调试 (46)第七章结论 (49)7.1 论文总结 (49)7.1.1主要工作及结论 (49)7.1.2 存在的问题 (49)7.2 个人收获 (50)致谢 (51)参考文献 (52)附录A：电气接线图 (53)附录B：PLC外围接线图 (54)附录C PLC梯形图 (55)第一章绪论1.1引言水是人类最宝贵的资源，是人类赖以生存的基本条件，也是国民经济的生命线。
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基于S7-200PLC控制的变频恒压供水控制系统设计 摘 要 近年来，随着我国国民经济的迅速发展，能源紧缺问题日益明显，因此应用变频调速技术来提高供水质量，降低能耗，在供水领域已得到越来越广泛的重视。变频恒压供水控制系统采用先进的变频调速、PLC等技术组成一闭环控制系统，用于民用建筑、生产用水，可使水泵出口压力保持恒定。恒压供水的基本控制策略是:采用可编程控制器（PLC）与变频调速装置构成控制系统，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，即根据实际设定水压自动调节水泵电机的转速和水泵的数量,自动补偿用水量的变化，以保证供水管网的压力保持在设定值,既可以满足生产供水要求，还可节约电能，使系统处于可靠工作状态，实现恒压供水。 关键字：水泵、变频器、恒压控制、PLC Abstract In recent years, with the rapid development of China's national economy, the energy shortage problem is becoming increasingly apparent, so the application of VVVF technology to improve water quality, reduce energy consumption, in the field of water supply has been more and more attention. Inverter control constant pressure water supply system using advanced Frequency Control, PLC and other technical components of a closed-loop control system for civil construction, production water, can maintain a constant outlet pressure pumps. Constant pressure water supply is the basic control strategy: the use of programmable logic controller (PLC) and constitutes a frequency converter control system, optimized control of the governor to run pumps, and automatically adjusts the number of running pumps to complete the water supply closed-loop control of pressure, that is, according to the actual settings automatically adjust water pressure pump motor speed and the number of pumps, automatic compensation for changes in water consumption to ensure that the pressure of the water supply network to maintain the set value, both the water supply to meet the production requirements, but also to save power, the system is in reliable working condition, to achieve constant pressure water supply.
Key words: water pump ; inverter ;constant pressure control ; energy saving effects 目录 摘 要.......................................................................................................................................................... 1 Abstract ...................................................................................................................................................... 3 目录............................................................................................................................................................ 4 第一章 前言 ............................................................................................................................................ 6 1.1供水系统简介 .............................................................................................................................. 6 1.2目前国内的四类供水控制方式 .................................................................................................. 7 1.2.1 逻辑电子电路控制方式 ................................................................................................... 7 1.2.2 单片微机电路控制方式 .................................................................................................. 7 1.2.3 带PID回路调节器和/或可编程序控制器（PLC）的控制方式 ................................. 7 1.2.4 新型变频调速供水设备 ................................................................................................... 8 1.3变频调速技术发展历程及展望 .................................................................................................. 8 1.4变频恒压供水的原理 .................................................................................................................. 9 1.5变频恒压供水的意义 ................................................................................................................ 11 第二章 方案的确定 ................................................................................................................................ 12 2.1设计内容和要求 ........................................................................................................................ 12 2.2方案的选择 ................................................................................................................................ 12 2.2.1调速调节流量的方法 ..................................................................................................... 12 2.2.2压力控制点设在水泵出口处 ......................................................................................... 12 2.2.3VVVF调速的优点 .......................................................................................................... 13 2.2.4选用PLC的优点 ........................................................................................................... 14 2.2.5单闭环控制系统的优点 ................................................................................................. 15 2.2.6采用PID调节器的优点 ................................................................................................ 15 2.2.7水泵和变频器的选择以及切换的原则 ......................................................................... 15 2.2.8各种按钮以及显示 ......................................................................................................... 16 2.3方案的设计 ................................................................................................................................ 16 2.4.工作原理 .................................................................................................................................... 18 2.5系统优点 .................................................................................................................................... 19 第三章 系统论述 .................................................................................................................................... 21 3.1系统的组成 ................................................................................................................................ 21 3.2系统各部分的介绍 .................................................................................................................... 21 3.2.1水泵电机 ......................................................................................................................... 21 3.2.2变频器 ............................................................................................................................. 22 3.2.3 可控制编程器（PLC) ................................................................................................... 23 3.2.4压力变送器 ..................................................................................................................... 24 3.2.5 PID调节器 ..................................................................................................................... 24 3.2.6控制信号 ......................................................................................................................... 24 3.2.7保护部分 ......................................................................................................................... 25 3.2.8显示部分和故障报警 ..................................................................................................... 25 第四章 系统设计 .................................................................................................................................. 27 4.1 主电路图的设计 ....................................................................................................................... 27 4.2控制电路的设计 ........................................................................................................................ 28