【精品】毕业设计(论文)-恒压供水控制系统设计
恒压供水系统论文
恒压供水系统引言恒压供水系统是一种能够保持水压稳定的供水系统，广泛应用于楼宇、住宅区、工业园区等场所。
本文将介绍恒压供水系统的原理、构成和工作原理，并对其在实际应用中的优势和局限性进行分析。
原理恒压供水系统是通过控制水泵的启停和变频器的运行来实现水压的稳定。
系统根据水压的变化情况对水泵进行控制，以保持恒定的供水压力。
当水压过低时，水泵启动并加大供水流量；当水压过高时，水泵停止运行以减少供水流量。
变频器能够根据需求自动调整水泵的转速，以适应不同的供水压力需求。
构成恒压供水系统主要由水泵、水箱、变频器、传感器、控制器等组成。
水泵水泵是恒压供水系统的核心设备，负责提供稳定的供水能力。
根据实际需求，可以选择不同类型和规格的水泵，如离心泵、轴流泵等。
水箱水箱用于储存供水。
通过调整水箱的水位来实现不同水压需求下的供水控制。
变频器变频器是恒压供水系统的调速设备。
它可以自动控制水泵的转速，使其能够根据实际需求提供恒定的供水压力。
传感器传感器用于监测供水压力和水位等参数，并将数据传输给控制器进行处理。
控制器控制器通过对传感器数据的分析和处理，实现对水泵和变频器的智能控制。
控制器可以根据实际需求调整水泵的启停和变频器的运行，以保持恒定的供水压力。
工作原理恒压供水系统的工作过程可以分为三个阶段：冲洗阶段、稳定阶段和停机阶段。
冲洗阶段在供水系统启动时，水泵启动并辅以最大功率工作。
此时，控制器通过传感器监测到水压低于设定值，并发出启动变频器的信号。
变频器调整水泵的转速，使其提供较大的供水流量以冲洗管道中的空气。
稳定阶段当冲洗阶段完成后，系统进入稳定阶段。
此时，控制器监测到水压已达到或接近设定值，并发送停止变频器的信号。
水泵停止运行或工作在较低的转速下，以提供稳定的供水流量。
停机阶段当供水需求减小或停止时，系统进入停机阶段。
控制器通过传感器监测到水压高于设定值，并发送启动变频器的信号。
变频器调整水泵的转速，使其提供较低的供水流量或停机。
恒压供水毕业设计论文
摘要自从变频器的问世以来，变频调速技术在各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年代开始经历了一次飞跃。
恒压供水调速系统实现水泵电机无极调速，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，最合理的节能型供水系统。
在实际应用中得到了很大的发展。
随着电力电子技术的飞速发展，变频器的功能也越来越强。
充分利用变频器内置的各种功能，对合理涉及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非常重要的意义本课题是选用一拖一，也就是一台变频器控制一台水泵的控制方式；所用设备主要有西门子公司生产的S7-200（CPU224）的PLC、变频器、交流接触器电机泵、压力传感器、超声波传感器、管道、触摸屏和导线若干它们组成一个闭环回路。
各器件组成部分的原理，西门子S7-200PLC的各个接线的。
本回路中，当水压和液面达到指定值后，通过压力传感器和超声波传感器反应，并由变频器控制电泵机来达到恒压控制和恒定液面控制。
关键词：PLC 变频器一拖一恒压控制恒定液面控制目录第一章绪论………………………………………………………………………1.1课题研究的背景………………………………………………1.2供水系统发展过程…………………………………………..第二章 PlC的概述…………………………………………………………….2.1可编程控制器的定义…………………………………………………2.2 PLC的发展和应用……………………………………………………2.3 西门子S7-200 PLC概述……………………………………………2.4 本课题的主要研究内容……………………………………………. 第三章变频恒压供水系统的理论分析………………………………………3.1水泵的工作原理……………………………………………………3.2 供水电机的搭配…………………………………………………….3.3 水泵的调节方式……………………………………………………3.4 恒压供水系统的能耗分析…………………………………………3.5 供水系统的安全性问题[9…………………………………………. 第四章变频很压供水系统的硬件设计…………………………………………4.1设计的方向………………………………………………………….4.2变频恒压供水系统的结构设计……………………………………4.3 变频恒压供水系统的构成………………………………………….4.4 PLC外围接线图……………………………………………………心得体会………………………………………………………………………….. 致谢……………………………………………………………………………参考文献……………………………………………………………………………附录……………………………………………………………………………….第一章绪论1.1课题研究的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。
毕业设计(论文)变频恒压供水控制系统设计
摘要基于变频器的智能恒压供水系统以西门子S7-200系列PLC作为控制器，采用其扩展模拟输入输出模块EM235，利用其内部的PID控制指令，配合MM420型号的变频器和电机，同时用KBY压力变送器来检测管网压力。
构成闭环调速系统。
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，变频器的作用是为电机提供可变频率的电源，实现电机的无级调速，从而使管网水压连续变化。
压力变送器的作用是检测管网水压。
智能PID调节器实现管网水压的PID调节。
PLC控制单元则是泵组管理的执行设备，同时还是变频器的驱动控制，根据用水量的实际变化，自动调整输出模拟量，进而控制变频器。
变频恒压供水控制系统通过测到的管网压力，经PLC内置PID 调节器运算后,通过EM235模拟输出端传送到变频器，调节输出频率，实现管网的恒压供水。
关键词：恒压供水、可编程控制器、无级调速、PID控制、闭环调速系统、山东科技大学专科毕业论文目录目录1 绪论 (1)1.1 恒压供水系统的发展历程 (1)1.2 恒压供水系统研究的目的和意义 (2)1.3 恒压供水系统的应用 (3)2 基于变频器的智能恒压供水系统的设计方案 (4)2.2 恒压供水系统设计总体方案设计 (4)2.3 变频恒压供水原理 (6)3 基于变频器的智能恒压供水系统的硬件设计 (7)3.1 系统中硬件电路构成 (7)3.2 PLC型号选择和系统硬件配置 (20)3.3 外部硬件电路设计 (22)4 基于变频器的智能恒压供水系统的软件设计 (24)4.1 系统流程图 (24)4.2软件设计 (25)结术语 (31)致谢词 (32)参考文献 (33)1 绪论变频恒压供水系统成为现在建筑中普遍采用的一种水处理系统。
随着社会和变频调速技术发展和人们节水节能意识的不断增强，变频恒压供水系统的节能特性使得其越来越广泛用于工厂、住宅、高层建筑的生活及消防供水系统。
恒压供水是指用户端在任何时候，不管用水量的大小，总能保持网管中水压的基本恒定。
毕业设计——PLC控制的恒压供水系统设计
青岛理工大学毕业设计（论文）题目 PLC控制的恒压供水系统设计学生姓名：林倍正指导教师：季鸿雁自动化工程学院电气工程专业07级4班年月日中文摘要进去21世纪以来，随着改革开放的不断发展深入，我国城市化建设的进一步推进及其经济迅猛发展，人民的物资生活水平不断提高；与此同时，城市城镇居民需水量不断增多，对城市供水系统提出了更高更严格的要求。
能否实现供水的可靠性、稳定性、经济节能性关系到城区的建设和经济的发展，也直接影响到城区居民的正常生产、工作、学习、生活。
针对目前的小区供水系统中存在的电能浪费、水资源浪费且供水质量差等一些列问题，本文研究并设计了一种变频调速恒压供水控制器。
该控制器是以三菱FX2N PLC为主要器件，并与变频器、压力传感器等器件结合起来，共同构成了恒压供水系统。
该系统是以管网水压为设定参数，根据本小区供水管网压力的实际需要和季节变化（如夏季为用水高峰期），可在一天中不同的时间段，设定不同的压力给定值，实现管网水压的自动调节，即实现恒压供水。
论文论述了多种方案合理性，分析了多泵供水方式的各种供水状态及转换条件，分析了电机由变频转工频运行方式的切换过程及存在的问题。
最终给出了实现有效状态循环转换控制的电气设计方案和PLC控制程序设计方案。
系统有效地解决了传统供水方式中存在的问题，增强了系统的可靠性。
并与计算机实现了有机的结合，可通过PLC的上位计算机监控软件对压力设定值进行实时调整提升了系统的总体性能。
关键词：PLC，变频，供水，恒压ABSTRCTIn the 21st century, with the continuous development of reform and opening up, the deep in urbanization construction to further promote and rapid economic development, people's material life level increases; Meanwhile, the city urban residents of urban water supply, increasing more strict system put forward higher requirement. Realization of water supply reliability and stability, economic energy-saving sex to urban construction and economic development, also directly affects the normal production and urban residents work, study and life.Aiming at the existing in the village water supply system waste of electric, water resources waste and poor water quality, this paper studies some problem and designed a kind of variable frequency speed regulation constant pressure water supply controller. This controller is FX2N PLC for the main device mitsubishi inverter, and devices such as pressure sensor is combined to make a constant pressure water supply system. This system is for pipe pressure, this village set parameters according to the actual needs of water supply pipe pressure and the seasonal variation (such as summer peak), but for water in one day and set various different time periods, realize the given value of pressure pipeline pressure, namely, realize automatic regulation of constant pressure water supply.This paper discusses the various solutions rationality, analyzed all kinds of water supply to the water supply pump way status and conversion condition by frequency conversion motor, analyzes the operating mode turn power frequency switching and existing problems. Eventually gives realize effective electric conversion controlling state cycle design scheme and PLC control program design.System effectively solve the traditional way of existing problems of water supply, and enhance the system reliability. And with computer to realize the organic union, but through PLC PC monitor software real-time adjustment of pressure setting the overall performance improved system.Keywords: PLC, frequency conversion, water supply, constant pressure目录目录 (4)第一章绪论 (5)1.1 研究背景及意义 (5)1．2变频恒压供水系统的国内外研究现状 (5)1．3可编程控制器(PLC)的特点 (5)1.4国内外变频调速技术的发展与现状 (6)1.5本课题的主要研究内容 (6)第二章系统的控制原理及其方案论证 (7)2．1变频恒压供水系统理论分析 (7)2．1．3变频恒压供水系统的近似数学模型 (8)2.1.4PID算法................................................................................ 错误！未定义书签。
毕业论文--恒压供水系统【范本模板】
毕业设计开题报告一、课题设计（论文）目的及意义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，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,变频控制技术的进步不仅仅是异步电动机结构简单、坚固、易于维护等优点，更主要的是采用变频调速技术的异步电动机的机械特性达到了直流电动机调压调速的特性。
由于计算机技术的介入，使得变频器具有丰富的功能和方便好用的特点，因此人们才有可能按照实际要求，自行构成一个适用和可靠的调速系统。
随着电力电子技术的飞速发展，变频器的功能也越来越强。
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非常重要的意义。
二、课题设计（论文)提纲1、恒压供水系统技术指标分析2、硬件电路设计3、软件设计4、总体调试三、课题设计（论文)思路、方法及进度安排设计思路:详细分析设计要点及参数确定，系统的工艺要求，对主要元器件选型.根据工艺要求进行硬件设计和软件设计进度安排1-2周，根据任务书搜集资料，方案论证，写开题报告,制定元器件购买计划及预算；3-4周，电路设计,电路组装、调试、成型5-6周,整理论文材料,毕业答辩。
四、课题设计（论文）参考文献；［1］袁任光.可编程控制器选用手册,北京：机械工业出版社,2002。
[2] 陈宇。
可编程控制器基础及编程技巧,广州：华南理工大学出版社，1999.［3] 马云峰、徐群岭.PLC的PID功能在恒压供水系统中的应用，潍坊:潍坊高等专科学校。
[4] FX—20MX可编程控制器操作手册及编程手册［5］ YASKAWA CIMRG7变频器用户手册、产品目录、编程手册[6］滑海穗、郎宏仁。
可编程控制全自动恒压供水系统,哈尔滨:哈尔滨市自来水公司.［7] 陈少波.带PID功能的变频器在恒压供水系统中的应用，广东：广东汕头大学机电系.[8］韩焱青.PLC控制变频调速恒压供水系统，武汉化工学院学报 2000年04期恒压供水系统的设计内容摘要:本文主要针对当前供水系统中存在的自动化程度不高、能耗严重、可靠性低的缺点加以研究，开发出一种新型的并在这三个方面都有所提高的PLC 控制的恒压供水系统。
恒压供水系统论文
恒压供水系统论文恒压供水系统是一种在给水管网中维持恒定水压的系统。
在城市自来水供应中，恒压供水系统发挥着重要的作用。
本文将对恒压供水系统的原理、优点以及在城市供水中的应用进行综述。
首先，恒压供水系统的原理基于水泵的调节。
通过控制水泵的启停来维持管网中的恒定水压。
具体而言，当管网中水压低于预设值时，水泵会启动并向管网中注入水，提升水压；反之，当水压高于预设值时，水泵会停止工作，以防止过高的水压造成管网的损坏。
恒压供水系统可以根据需求调整水泵的工作压力，从而适应不同的供水需求。
恒压供水系统具有许多优点。
首先，它可以保证用户在不同楼层和不同地理位置的供水压力稳定一致。
无论用户所在位置的高低差如何，恒压供水系统都可以通过调节水泵的工作来确保供水压力的稳定，提高了供水的舒适性。
其次，恒压供水系统还能够节约能源。
传统的供水系统中，压力泵工作时会不断运转，耗费大量的电能。
而恒压供水系统根据需求智能调节水泵的工作状态，避免了不必要的能源浪费，提高了供水系统的效率。
此外，恒压供水系统还具有良好的稳定性和可靠性。
通过引入现代控制技术，恒压供水系统能够智能化地控制水泵的工作状态，实现稳定和可靠的供水过程。
即使在供水管网中出现异常情况，恒压供水系统也能够根据实时情况做出相应调整，确保供水系统的正常工作。
在城市供水中，恒压供水系统得到了广泛的应用。
它不仅能够提供稳定的给水压力，改善用户的用水体验，而且能够节约能源，降低供水系统的运行成本。
因此，越来越多的城市在供水系统中引入恒压供水技术，提升供水效果，提高供水系统运营的可持续性。
综上所述，恒压供水系统在城市供水中具有重要的作用。
它通过智能调节水泵的工作状态，保持管网中的恒定水压，提高供水的舒适性和可靠性。
此外，恒压供水系统还能够节约能源，降低供水系统的运行成本。
通过在城市供水系统中广泛应用恒压供水技术，我们可以改善水资源利用效率，提升城市供水系统的可持续性。
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。
基于PLC的恒压供水控制系统的设计-毕业论文
毕业设计（论文）毕业论文题目：基于PLC的恒压供水控制系统的设计摘要随着城市化的发展，供水的便利性和稳定性决定了用水的品质，对工作和生活有着重要的意义。
本文设计的变频调速恒压供水系统是以PLC以及频率转换器为主要控制系统，A/D转换模块将压力传感器检测到的数字信号变成标准的电信号，通过CPU的PID算法处理的差异，然后由CPU发出控制指令，改变频率可变控制器的频率和输出电压来改变泵的转速和泵数，比如一台作变速运行时其他两泵作恒速运行。
这样，主管道的压力就稳定在恒定范围内，从而保证了供水能力与用水的平衡。
此外，变频恒压供水是以PLC为基础，并与供水泵、压力表等设备相结合，实现切换水泵、运行监控、数据报警的功能。
供水系统以用户体积为基础，自动调节参数的节能系统实现了水量的恒定和多变。
该系统能保持稳定的水压，保护需水量，可应用于高层建筑、居民小区、企业生产等方面。
关键词：PLC；恒压供水；变频调速；组态软件ABSTRACTThe A / D conversion module changes the digital signal detected by the pressure sensor into the standard electrical signal, processes the difference through the PID algorithm of the CPU, and then the CPU sends out the control command, changes the frequency and output voltage of the frequency variable controller to change the speed and number of pumps, such as The other two pumps operate at constant speed when the platform is in variable speed operation. In this way, the pressure of the main pipeline is stable in a constant range, thus ensuring the balance between water supply capacity and water consumption. In addition, frequency conversion constant pressure water supply is based on PLC, and combined with water supply pump, pressure gauge and other equipment, to achieve the function of switching water pump, operation monitoring, data alarm.The water supply system is based on the user volume, and the energy-saving system with automatic adjustment parameters realizes the constant and variable water volume. The system can maintain stable water pressure and protect water demand, which can be applied to high-rise buildings, residential areas, enterprise production and other aspects.Key words: PLC; constant pressure water supply; variable frequency speed regulation; configuration softwareII目录1绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 课题背景及意义 (1)1.3 供水系统的国内外研究现状 (2)1.3.1 国内外发展与现状 (2)1.3.2变频供水系统的发展趋势 (2)1.4 PLC概述 (3)1.4.1 可编程逻辑控制器简介 (3)1.4.2 西门子S7-200系列PLC简介 (3)2 变频恒压供水系统的理论分析及方案 (5)2.1 系统的理论分析 (5)2.1.1水泵工作原理及节能原理 (5)2.1.2 供水系统恒压原理 (5)2.2 变频恒压供水系统控制方案的确定 (6)2.2.1控制方案的确定 (6)2.2.2 变频恒压供水系统的体系结构 (7)2.2.3 变频恒压供水系统控制流程 (9)2.2.4 水泵切换控制分析 (10)3 系统的硬件设计 (12)3.1 系统主要设备的选型 (12)3.1.1 PLC及其扩展模块的选型 (12)3.1.2 变频器的选型 (13)III3.1.3 水泵机组的选型 (13)3.1.4 压力变送器的选型 (13)3.2 系统主电路设计 (14)3.3 系统控制电路设计 (15)3.4 PLC的I/O端口分配及外围接线 (17)4 系统的软件设计 (20)4.1 系统软件设计分析 (20)4.2 PLC程序设计 (24)4.2.1控制系统主程序设计 (24)4.2.2 控制系统子程序设计 (27)5 监控系统的设计 (30)5.1 组态软件简介 (30)5.2 监控系统的设计 (30)5.2.1 组态王的通信参数设置 (30)5.2.2 新建工程与组态变量 (31)5.2.3 组态画面 (31)5.2.4 监控系统界面 (32)6 结论 (34)参考文献 (36)IV1绪论1.1 引言水是生命之源，人们对用水品质、安全等问题愈加重视。
高层建筑恒压供水控制系统设计_毕业设计(论文) 精品
湖南科技大学潇湘学院毕业设计（论文）题目高层建筑恒压供水控制系统设计作者学院信息与电气工程学院专业电气工程及其自动化学号指导教师二〇一二年六月五日湖南科技大学本科生毕业设计（论文）任务书信息与电气工程学院自动化工程系（教研室）系（教研室）主任审批签名: 日期:学生姓名: 王水斌学号: 0854010205专业: 电气工程1、设计（论文）题目及专题：高层建筑恒压供水控制系统设计2、学生设计（论文）时间：自二月二十日开始至六月十日止3、设计（论文）所用资源和参考资料：1）过程控制系统设计；2）自动控制原理；3）PLC原理及应用。
4、设计（论文）完成的主要内容：1）恒压供水PLC控制系统总体方案设计；2）恒压供水PLC控制系统硬件设计；3）恒压供水PLC控制系统PLC编程；4）控制器参数的整定，控制功能验证5）系统设计的优缺点，设计心得5、提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求：1）设计论文2~4万字（40页）。
格式和要求按院有关规定。
2）系统原理图、软件框图及仿真软件。
6、发题时间：二零一二年二月十八日指导教师（签名）：孙昌跃学生（签名）：湖南科技大学潇湘学院毕业设计（论文）指导人评语[主要对学生毕业设计（论文）的工作态度，研究内容与方法，工作量，文献应用，创新性，实用性，科学性，文本（图纸）规范程度，存在的不足等进行综合评价]指导人：（签名）年月日指导人评定成绩：湖南科技大学潇湘学院毕业设计（论文）评阅人评语[主要对学生毕业设计（论文）的文本格式、图纸规范程度，工作量，研究内容与方法，实用性与科学性，结论和存在的不足等进行综合评价]评阅人：（签名）年月日评阅人评定成绩：湖南科技大学潇湘学院毕业设计（论文）答辩记录日期：学生：学号：班级：题目：提交毕业设计（论文）答辩委员会下列材料：1 设计（论文）说明书共页2 设计（论文）图纸共页3 指导人、评阅人评语共页毕业设计（论文）答辩委员会评语：[主要对学生毕业设计（论文）的研究思路，设计（论文）质量，文本图纸规范程度和对设计（论文）的介绍，回答问题情况等进行综合评价]答辩委员会主任：（签名）委员：（签名）（签名）（签名）（签名）答辩成绩：总评成绩：摘要本文介绍水泵在高层建筑恒压供水系统中的PLC和变频控制以及监控组态设计过程。
恒压供水系统论文(共10篇)-学术堂
03
水泵类型选择
根据供水需求和系统特性 ，选择适合的水泵类型， 如离心泵、潜水泵等。
水泵性能参数
确定水泵的流量、扬程、 功率等关键性能参数，以 满足恒压供水要求。
水泵配置方案
根据实际需求和水泵性能 ，制定合理的水泵配置方 案，包括并联、串联等组 合方式。
控制策略与方法
1 2
恒压控制原理
阐述恒压供水系统的基本原理，即通过调节水泵 转速或阀门开度来保持出水压力恒定。
03
设计了基于PID控制算法的恒压供水系统控制器，并通过实验验证了 控制器的有效性和稳定性。
04
探讨了恒压供水系统在实际应用中的可行性和经济性，为相关领域的 研究提供了参考。
对未来研究方向提出建议和展望
01 02 03 04
深入研究恒压供水系统的动态特性和稳定性，进一步提高系统的控制 精度和稳定性。
了系统的运行效率和稳定性。
04
恒压供水系统性能评估与 优化
性能评估指标与方法
供水压力稳定性
能耗效率
通过实时监测供水系统的压力变化，评估 其稳定性，包括最大压力、最小压力、平 均压力等指标。
分析供水系统在运行过程中所消耗的能源 ，如电能、水能等，计算其能耗效率，以 评估系统的节能性能。
水质指标
评估方法
通信技术
采用工业以太网、现场总线等通信技术，实现水泵与系统、系统与 远程监控中心的数据传输和信息交互。
恒压供水系统智能化改造方案探讨
智能化控制系统设计
01
根据恒压供水系统需求，设计智能化控制系统，包括硬件选型
、软件编程、人机界面开发等。
水泵机组优化选型
02
针对恒压供水系统特点，选用高效、节能、低噪音的水泵机组
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毕业设计题目恒压供水控制系统设计系别专业班级姓名学号指导教师日期设计任务书设计题目：恒压供水控制系统设计设计要求：1．设计一个采用全自动变频恒压控制方式来实现恒压供水的自控系统。
2．本系统主要以PLC来控制，按照控制要求选择器件，设计其硬件主控电路。
3．根据要求选择相应的传感器、驱动电机、阀门等;4．按照设计要求设计相应算法，编制相应的PLC控制程序。
设计进度要求：第一周：确定题目,查阅资料第二周：根据设计要求分析恒压供水的工作原理第三周：对硬件进行设计第四周：对软件进行设计第五周：进行调试,找出问题第六周:改进设计中存在不足第七周：撰写设计论文第八周：整理论文，准备答辩指导教师（签名）：摘要恒压供水在城市自来水管网系统、住宅小区生活消防用水系统、楼宇中央空调冷却循环水系统等众多领域中均有应用。
恒压供水是指用户端在任何时候，不管用水量的大小总能保持管网中水压的基本恒定。
在恒压供水系统中可根据压力给定的理想值信号及管网水压的反馈信号进行比较，变频器根据比较结果调节水泵的转速，达到控制管网水压的目的。
本文主要针对当前供水系统中存在的自动化程度不高、能耗严重、可靠性低的缺点加以研究，开发出一种新型的并在这三个方面都有所提高的变频式恒压供水自动控制系统。
全文共分为四章.第一章阐明了供水系统的应用背景、选题意义及主要研究内容。
第二章阐明了供水系统的变频调速节能原理。
第三章详细介绍了系统硬件的工作原理以及硬件的选择.第四章详细阐述了系统软件开发并对程序进行解释。
关键词：恒压供水,PLC，变频技术目录摘要 (II)1 变频控制系统简介 (1)1。
1变频调速供水控制系统简介 (1)1。
2变频调速在供水行业中的应用 (1)2 供水系统的变频调速节能原理 (4)2。
1 水泵调速运行的节能原理 (4)2。
2 本系统总体介绍 (5)3 系统硬件的工作原理及硬件选择 (7)3。
1 PLC的工作原理及选择 (7)3.2 变频调速系统原理及选择 (9)3。
3 压力传感器的选择 (12)3。
4 水泵的选择 (13)3。
5 鉴频鉴相问题 (14)3.6 控制电路 (16)4 系统软件开发 (18)4.1 PLC编程简介 (18)4.2 PLC程序解释 (26)致谢 (29)参考文献 (30)1 变频控制系统简介1.1变频调速供水控制系统简介变频调速供水控制系统是集现代变频调速技术、PLC技术、监控技术和计算机技术为一体的新一代给水控制系统。
该系统完全可以取代传统的水塔、高位水箱和气压罐等给水方式.与传统的给水方式相比，该系统不但满足了现代工矿企业、城镇居民和高层建筑对新型给水系统的要求。
系统采用内置变频调速器、先进的可编程控制器等现代控制技术，对水泵机组进行闭环控制，确保压力波动小、达到设定压力时间短、且可随用水量的变化自动调节水泵转速及工作水泵台数，确保恒压变量供水.系统采用现代计算机数字控制技术和模块化、标准化的设计，满足多种本地和远程联网协议，系统的可扩展性强。
系统具有手动、自动操作方式，系统压力、电机电流、电机频率和电机累计运行千瓦时LED显示，变频器、电机工况与故障指示及防误操作等功能。
系统具有输入电源缺相、不平恒、过压、过流、过载、短路、电机过热、飞速启动、断水及低水位停机等完善的安全保护功能，有效的提高了给水成套设备的安全可靠性。
该系统还配有完善的故障自诊断、故障检修手动工作方式等功能，使维修工作十分轻松快捷。
由于控制回路与负载回路之间是通过中间继电器实现电隔离和信号耦合的，因此系统的抗干扰能力强。
系统自动检测瞬时水压,并据此调节水泵的供水量，机组特性曲线接近管网损失特性曲线，节能效果显著.由于变频器对电机实行的是循环软启动控制,启动平稳无冲击，提高了电机、水泵和管道等的寿命，减少了管网的泄露。
此外由于系统无需高位水箱等设备，不但节省了投资，而且无水质二次污染问题。
本系统还可以将生产、生活、消防等系统合为一体，投资省、占地少、经济效益明显。
1。
2变频调速在供水行业中的应用作为高性能的调速传动，直流电动机调速控制方法长期以来一直应用广泛。
但是直流电动机由于换向器和电刷维护保养很麻烦，价格也相当昂贵.使异步电机实现性能好的调速一直是人们的理想。
异步电机的调速方法很多，例如变极调速、有极调速、定子调压调速、串级调速、变频调速等。
但是因为各种各样的缺点没有得到厂泛的应用。
70年代以后，由于微电子技术、电力电子技术和微处理机技术的发展，促使晶体管变频器的诞生。
晶体管变频器不但克服了以往交流调速的许多缺点,而且调速性能可以和直流电动机的调速性能相媲美.三相异步电动机具有维修方便、价格便宜、功率和转速适应面宽等优点,其变频调速技术在小型化、低成本和高可靠性方面占有明显的优势。
到80年代末，交流电机的变频调速技术迅速发展成为一项成熟的技术，它将供给交流电机的工频交流电源经过二极管交流变成直流，再逆变成频率可调的交流电源，以此电源拖动电机在变速状态下运行，并自动适应变负荷的条件。
它改变了传统工业中电机启动后只能以额定功率、定转速的单一运行方式，从而达到节能目的.现代变频调速技术应用于电力水泵供水系统中，较为传统的运行方式是可节电40%-60％,节水15％—30％。
由于变频调速具有调速的机械特性好，效率高，调速范围宽，精度高，调整特性曲线平分，可以实现连续的、平稳的调速，体积小、维护简单方便、自动化水平高等一系列突出的优点而倍受人们的青睐。
尤其当它应用于风机、水泵等大容量负载时，可以获得其它调速方式无法比拟的节能效果。
变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器,变频器可分成交流-直流-交流变频器和交流-交流变频器两大类，目前国内大都使用交—直-交变频器。
自从通用变频器问世以来，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年代初开始经历了一次飞跃。
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。
在实际应用中得到了很大的发展。
随着电力电子技术的飞速发展，变频器的功能也越来越强.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非常重要的意义.新型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。
恒压供水调速系统的这些优越性,引起国内几乎所有供水设备厂家的高度重视，并不断投入开发、生产这一高新技术产品。
目前该产品正向着高可靠性、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标准化是未来供水设备适应城镇建设成片开发、智能楼宇、网络供水调度和整体规划要求的必然趋势。
在短短的几年内,变频调速恒压供水系统经历了一个逐步完善的发展过程，早期的单泵调速恒压系统逐渐被多泵调速系统所代替.虽然单泵调速系统设计简易可靠，但由于单泵电机深度调速造成水泵、电机运行效率低,而多泵调速系统投资更为节省，运行效率高，被实际证明是最优的系统设计,很快发展成为主导产品。
2 供水系统的变频调速节能原理2。
1 水泵调速运行的节能原理全自动变频调速供水控制系统采用专用供水控制器控制变频调速器，通过安装在管网上的远传压力表，把水压转换成电信号，通过接口输入控制器内置的PID控制器上,用以改变水泵转速。
当用户用水量增大,管网压力低于设定压力时，变频调速器的输出频率将增大，水泵转速提高，供水量加大。
当达到设定压力时，水泵恒速运转，使管网压力稳定在设定值上。
反之当用户用水量少,管网压力高于设定压力时，变频调速器的输出频率将降低,水泵转速下降，供水量减少，使管网压力稳定在设定压力，这样反复循环就达到了恒压变量供水的目的.水泵配电柜控制柜至用户压力信号压力传感器水池图2。
1 供水系统原理图供水系统的工作原理如图2.1所示.由自来水管网或其它水源提供的水进入蓄水池经加压水泵进入用户管网管路。
通过压力传感器按提供网的压力信号，传送给控制系统的PID，经PID运算后输出信号控制变频器的输出频率，从而控制水泵的转速进而保持供水管道的压力基本恒定。
用户用水量大时，管网管路压力下降变频器频率就升高,水泵转速加快，反之频率下降,水泵减速运行,从而维持恒压供水。
当用水量大于一台水泵的最大供水量时，通过PLC自动切换电路工作再投入一台水泵，根据最多用水量的大小可投入数台水泵。
在供水系统中，控制对象是水泵，控制目标是保持管网水压恒定，控制方法是压力信号的反馈闭环控制。
它的自动控制原理图见图2。
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图2。
2变频式恒压供水自动控制原理图2.2 本系统总体介绍本系统针对的用户是自来水公司供水系统和水厂、泵站等各种泵类电机的调速和控制，控制对象应尽量做到通用型，系统功能设计和设备选择主要立足于通用性、可靠性和经济性和节能效果，而对于特殊情况下的供水系统不在本系统控制范围之列(事实上特殊供水系统也只是在通用系统功能实现的基础上充分考虑到特殊性，最根本的还是在于一般系统的研制）。
在本论文中，我们以四台水泵为控制对象，建立一个模型，研制一种新型的控制系统使得水泵转速跟随用水量的变化而变化,实现变频、恒压、无级调速的供水系统,从而达到节能、节水、充分利用设备、高可靠性、高自动化程度的目的。
如图2。
3所示，供水系统由四台泵(二用二备）组成,由一台可编程控制器和一台变频器切换控制任一台电机调速.水泵可变供电回路由工频回路和变频器提供的变频回路组成，通过PLC和变频器将各台水泵按照一定的规律顺序投入运行和顺序停止运行，使整个的供水回路处于最佳的配置状态。
变频器则具体的微调当前水泵的转速，使转速变化跟随管网压力变化（实际上是跟随用户用水量的变化）。
图2.3 4台水泵控制原理图3 系统硬件的工作原理及硬件选择3。
1 PLC的工作原理及选择3。
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1 PLC的简介PLC是以微机控制技术为基础，通过编程，可以执行诸如逻辑判断,顺序控以时，计数,运算等功能,并通过数字或模拟I/O组件控制机械设备。
与传统的继电器控制盘相比，PLC控制系统体积小，可靠性高；更易使用和维护，且能在工厂环境下进行编程;便于扩充和修改功能，又具有向中央数据采集系统传递信息的能力；通过接插件，所有输入端点能直接和工业现场的开关,接点直接相连,所有输出端点能直接驱动继电器、电磁阀、电机启动器的线圈等。
它的发展大致经历了三个发展时期。
1。
形成期(1970-1974年）早期的PLC采用小规模的IC构成专用的逻辑处理芯片(CPU），采用机器语言或汇编语言编程，仅有逻辑控制指令，控制点少，功能简单，并没有获得广泛重视。