高层建筑PLC控制恒压供水系统的设计

基于PLC的变频恒压供水系统的设计
 随着人们生活质量的提高，以及对高效节能和设备使用寿命的要求的提高，这些方式都将逐渐被淘汰．因此，开发全自动的变频调速恒压供水系统越来
越受到人们的重视和青睐。

针对高层楼宇供水问题，提出了采用PLC作为中
心控制单元，与变频器、水泵电机及控制电路相结合来构成闭环压力调节系统，根据系统状态快速调整供水量，使系统具有节能、工作可靠、自动控制
程度高、经济易配置等优点，可在生产、生活中得到广泛应用．
 1、变频恒压供水系统的理论分析与方案设计
 1．1、变频恒压供水系统的理论分析
 目前，水泵电机通常由三相交流异步电动机来驱动，对水泵的调速通过对其电机转速的调节来实现．而电机转速的调节主要通过变频调速装置同时改
变电压和频率来实现．
 变频调速系统通常是使用变频器拖动电机来实现电动机的软启动和无级调速，从而使鼠笼式异步电动机获得更高性能．在分析水泵的负载特性时，常
采用下列的一组公式：。

基于PLC变频恒压供水控制系统设计PLC变频恒压供水控制系统的设计供水系统是一种常见的工业和建筑领域常用的系统。

PLC变频恒压供水控制系统是一种可以控制和调节水泵的电气控制系统，以实现恒压供水的目的。

下面将介绍一个基于PLC变频恒压供水控制系统的设计。

设计目标：1.实现恒定的供水压力，不受进水压力和水流量的波动影响。

2.实现多台水泵的协调运行，实现水泵的均衡负荷运行，延长水泵寿命。

3.实现故障自动检测和报警，提高供水系统的可靠性。

系统组成：1.传感器：使用压力传感器和流量传感器来感知进水压力和供水流量。

2.PLC：使用可编程逻辑控制器（PLC）来实现逻辑控制和运算。

3.变频器：使用变频器来控制水泵的转速，从而实现恒扬程供水控制。

4.水泵：使用多台水泵来实现供水。

系统工作原理：1.系统启动：当水泵系统运行时，PLC会控制最初的启动过程，按照设定的启动顺序依次启动水泵，避免同时启动造成的电网冲击。

2.进水压力检测：系统通过压力传感器检测进水压力，当进水压力小于设定的最小进水压力时，PLC会自动启动水泵，以提供足够的进水压力。

3.恒压供水控制：PLC通过控制变频器，改变水泵的转速来实现供水流量和压力的稳定。

当供水压力低于设定的最小供水压力时，PLC会增加水泵的转速以提供足够的供水压力；当供水压力高于设定的最大供水压力时，PLC会降低水泵的转速以避免过高的压力。

4.水泵协调运行：通过PLC控制，多台水泵可以根据供水流量需求实现均衡负载运行，避免其中一台水泵长时间运行。

系统优势：1.系统能够自动检测供水压力，保持恒定的供水压力，避免由于进水压力和水流量的波动而导致的供水压力变化。

2.系统能够实现多台水泵的协调运行，避免单一水泵长时间运行而导致的设备损坏。

3.系统具有快速故障检测和报警功能，及时发现水泵等设备的故障，减少停机时间。

总结：基于PLC变频恒压供水控制系统的设计可以实现恒定的供水压力，提高供水系统的稳定性和可靠性。

课题名称基于PLC的高楼恒压供水控制系统的设计姓名：王镇日期：2011年11月10日目录摘要 (1)关键词 (1)1.引言 (1)2 恒压供水的特点................................................‥ (5)2系统结构图 (5)3软件部分 (6)3.1PLC程序 (6)3.2I\O分配表 (10)3.3 变频器参数设定 (10)4 控制电路图 (11)4.1 主电路图 (11)4.2 控制电路图 (11)5 主要器件的选择 (12)5.1MD-W 恒压供水压力传感器的介绍 (12)5.2PLC的特点 (13)6变频器的特点 (14)7系统要实现的功能有 (15)7.1 手动运行 (15)7.2 自动运行 (16)7.3 特殊情况 (16)8 这个系统的优越性 (16)总结 (17)基于PLC的高楼恒压供水控制系统的设计摘要：建设节约型社会，合理开发、节约利用和有效保护水资源是一项艰巨任务。

居民生活用水具有时间集中，用水量变化较大的特点，而采用原供水系统存在成本高，可靠性低，水资源浪费和管网系统待完善的问题。

为此采用变频器与可编程控制器（PLC）构成控制系统，优化控制泵组的调速运行，自动调整泵组的运行台数，完成供水压力的闭环控制，提出用自来水水压供水与水泵提水相结合的方式，并配以变频器、PLC、压力传感器、溢流阀等将管网的压力，通过压力传感器把数据传给PLC，PLC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，使水管中的压力始终保持在合适的范围。

PLC恒压供水的优点在于当管网流量变化时，能达到稳定供水压力和节能、安全、供水高品质等优点。

关键词：变频器；PLC；恒压供水；1.引言现在的恒压供水应以经济合理，技术先进，供水安全可靠为原则。

传统的供水方式（包括水箱/水塔供水和气压供水）。

水箱/水塔供水称为重力供水，具有供水压力比例恒定和储水的功能。

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。

毕业设计论文基于PLC的楼宇变频器恒压供水系统设计摘要随着社会经济的迅速发展，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趋势。

本设计是针对居民生活用水/消防用水而设计的。

由变频器、PLC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之间的切换及速度，使系统运行在最合理的状态，保证按需供水。

本文介绍了采用PLC控制的变频调速供水系统，由PLC进行逻辑控制，由变频器进行压力调节。

通过PLC控制变频与工频切换，实现闭环自动调节恒压供水。

运行结果表明，该系统具有压力稳定，结构简单，工作可靠等优点。

关键词:恒压供水，PLC(可编程序控制器)，变频器，变频调速。

目录1绪论 (1)1.1 变频器恒压供水产生的背景和意义 (1)1.2变频恒压供水系统理论分析 (5)1.2.1变频恒压供水系统节能原理 (5)1.2.2 变频恒压控制理论模型 (7)1.3恒压供水控制系统构成 (7)2 变频恒压供水系统设计 (12)2.1 设计任务及要求 (12)2.2 系统主电路设计 (13)2.3 系统工作过程.............................................................................................. 错误！未定义书签。

3 器件的选型及介绍 (1)3.1 变频器简介 (1)3.1.1 变频器的基本结构与分类 (1)3.1.2 变频器的控制方式 (1)3.2 变频器选型 (3)3.2.1 变频器的控制方式 (3)3.2.2 变频器容量的选择 (3)3.2.3 变频器主电路外围设备选择 (5)3.3 可编程控制器(PLC) (7)3.3.2 PLC的工作原理 (8)3.3.3 PLC及压力传感器的选择 (9)4 PLC编程及变频器参数设置 (10)4.1 PLC的I/O接线图 (10)4.2 PLC程序 (10)5.系统安装 (13)5.1 PLC安装位置确定 (13)5.2 变频器的安装 (14)5.2.1 变频器的安装环境 (14)5.2.2 安装方式 (14)5.3 变频器和电机的距离确定电缆和布线方法 (14)5.4 系统安装图 (15)6.设计预期与结果分析 (17)6.1设计预期 (17)6.2结果分析 (17)参考文献 (18)致谢 (19)附录 (19)1绪论1.1 变频器恒压供水产生的背景和意义1.1.1供水方案的确定众所周知，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。

摘要本设计根据城市小区的供水要求，设计了一套基于PLC控制的变频调速恒压供水系统。

该系统由PLC、变频器、水泵机组、压力变送器等构成。

本系统利用变频器实现对三相水泵电机的变频调速，采用“先启先停”的原则切换运行水泵。

压力传感器检测水压信号，送入PLC并与设定值比较进行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和供水量。

这样使管网水压力始终保持在设定值附近，从而实现恒压供水。

关键词：PLC；变频调速；PID控制；恒压供水ABSTRACTAccording to the city water supply system,this paper designed a PLC-based control of frequency control water supply system.The system consists of PLC, inverter, water pump, pressure sensors and other accessories.The system uses frequency converter three-phase pump motor of the soft start and frequency control, and use "first start first stop"principle to switch to run the pump.Pressure sensors to detect pressure signals into the PLC compared with the PID set point operation and thus control the inverter output voltage and frequency, thereby changing the water pump motor speed and water supply.It makes the pipe network water pressure is always maintained around the set value in order to achieve constant pressure water supply.Keywords:PLC; frequency control; PID control; constant pressure water supply目录1 绪论 (1)1.1课题的背景及意义 (1)1.2变频恒压供水系统的国内外研究现状 (1)1.3本课题主要研究内容 (2)2 恒压供水系统总体方案设计 (2)2.1系统的主要结构及组成 (2)2.2PLC概述及其系统组成 (2)2.3变频器简介及选型 (3)2.3.1 变频器简介 (3)2.3.2变频器的基本结构 (3)3 系统硬件选择及系统电路设计 (5)3.1硬件选择 (6)3.1.1 PLC及其扩展模块的选型 (6)3.1.2 变频器的选型 (6)3.1.3 水泵机组的选型 (7)3.1.4 压力变送器的选型 (7)3.1.5 液位变送器选型 (8)3.2系统主电路分析及其设计 (8)3.3系统控制电路分析及其设计 (9)3.4PLC的I/O端口分配及外围接线图 (11)4 系统的软件设计 (14)4.1 系统软件设计分析 (14)4.2PLC程序设计 (15)4.2.1 控制系统主程序设计 (15)4.2.2 控制系统子程序设计 (19)4.3PID控制器参数整定 (22)4.3.1 PID控制及其控制算法 (22)4.3.2 系统的近似数学模型及参数取值 (23)5总结 (24)参考文献 (25)附录 (26)致谢 (34)1 绪论1.1 课题的背景及意义城市中各类小区的供水系统是小区众多基础设施当中的一个重要组成部分。

《基于PLC恒压变频供水系统的设计与实现》篇一一、引言随着现代工业和城市化的快速发展，供水系统的稳定性和效率成为了关键性的问题。

恒压供水系统作为解决这一问题的有效手段，已经得到了广泛的应用。

其中，基于PLC（可编程逻辑控制器）的恒压变频供水系统以其高效、稳定、智能的特点，在供水领域得到了极大的关注。

本文将详细介绍基于PLC恒压变频供水系统的设计与实现。

二、系统设计1. 系统架构设计本系统主要由三部分组成：PLC控制器、变频器和供水泵站。

其中，PLC控制器负责接收压力传感器传来的信号，通过运算处理后，控制变频器调节供水泵的转速，从而达到恒压供水的目的。

2. PLC控制器设计PLC控制器是本系统的核心部分，它需要接收压力传感器的实时数据，对数据进行处理和计算，然后发出控制指令。

此外，还需要具有与其他设备通信的能力。

在设计过程中，应充分考虑PLC的稳定性、可扩展性、抗干扰能力等因素。

3. 变频器与供水泵站设计变频器是连接PLC控制器和供水泵站的桥梁，它接收PLC 的控制指令，调节供水泵的转速。

供水泵站则负责实际的供水任务。

在设计过程中，应考虑泵站的布局、管道的设计、泵的选型等因素，以确保整个系统的稳定性和效率。

三、系统实现1. 硬件实现硬件部分主要包括PLC控制器、变频器、压力传感器、供水泵站等设备的选型和安装。

在选型过程中，应充分考虑设备的性能、价格、维护等因素。

安装过程中，应遵循相关的安全规范，确保系统的稳定性和安全性。

2. 软件实现软件部分主要包括PLC程序的编写和调试。

在编写过程中，应充分考虑系统的控制逻辑、数据处理、通信协议等因素。

在调试过程中，应对系统进行反复测试和优化，确保系统的稳定性和准确性。

四、系统测试与运行1. 系统测试在系统安装完成后，应进行系统测试。

测试过程中，应检查各部分的连接是否正常，系统运行是否稳定，数据是否准确等。

如果发现问题，应及时进行排查和修复。

2. 系统运行经过测试后，系统可以正式投入运行。

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。

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。

PLC控制变频器的恒压供水系统的设计恒压供水系统是一种能够根据管网压力变化自动调节水泵运行速度的系统，常用于公共建筑、工业厂房和住宅小区的水供应系统中。

PLC（可编程逻辑控制器）控制变频器的恒压供水系统设计是一种自动化控制方案，能够有效地提高供水系统的稳定性和能效。

1.系统布局设计：需要根据实际的供水系统布局来确定变频器的安装位置和水泵的布置，以确保系统的整体效果最优。

通常情况下，变频器和PLC控制器会安装在一个控制柜中，方便集中控制和管理。

2.传感器选择与安装：恒压供水系统需要通过传感器来实时监测管网压力的变化，常用的传感器包括压力传感器和流量传感器。

这些传感器需要适当地安装在管道上，并与PLC控制器相连接，以便实时采集和反馈数据。

3.变频器选择与参数设置：根据水泵的功率和变频器的性能需求，选择合适的变频器，并进行参数设置。

在供水系统中，变频器的作用是通过控制电机的转速来调整水泵的出水量，从而满足恒压供水的需求。

4.PLC程序设计：根据实际的供水系统需求，编写PLC程序进行控制逻辑的设计。

程序中需要包括对传感器数据的采集和处理、对变频器的频率设置和控制、对水泵的启停控制等功能。

5.系统调试与优化：在完成PLC程序的设计后，需要进行系统的调试与优化。

通过实际操作和测试，确定系统的参数设置和控制策略是否满足恒压供水系统的要求，并对系统进行优化，提高供水系统的工作效率和稳定性。

6.联动控制与报警功能设计：为了确保供水系统的安全性和稳定性，在PLC控制变频器的恒压供水系统设计中，还需要考虑系统的联动控制和报警功能。

例如，当系统发生故障或异常情况时，PLC控制器可以发出报警信号，并采取相应的措施来保护设备和系统的运行。

总而言之，PLC控制变频器的恒压供水系统设计是一项复杂而重要的工作，它能够实现供水系统的自动化控制，提高系统的稳定性和能效。

要设计一个好的恒压供水系统，需要充分了解供水系统的要求和实际情况，并合理选择和配置设备，进行有效的控制策略设计和系统优化。

《PLC实现恒压变频供水系统的设计》篇一一、引言随着工业自动化水平的不断提高，PLC（可编程逻辑控制器）在供水系统中的应用越来越广泛。

恒压变频供水系统作为一种高效、节能的供水方式，其设计及实现成为现代供水工程的重要课题。

本文将详细介绍PLC在恒压变频供水系统设计中的应用，包括系统构成、工作原理、设计方法及实施效果等方面。

二、系统构成恒压变频供水系统主要由水源、水泵、压力传感器、PLC控制器、变频器等部分组成。

其中，水源提供系统所需的水资源，水泵负责将水输送到指定地点，压力传感器实时监测水管中的水压，PLC控制器则负责整个系统的控制与调节，变频器则用于调节水泵电机的转速，实现恒压供水。

三、工作原理恒压变频供水系统的工作原理是通过PLC控制器实时采集压力传感器的数据，根据设定的压力值与实际压力值的差异，通过变频器调节水泵电机的转速，从而保持水管中的水压恒定。

当实际水压低于设定值时，PLC控制器会增加水泵电机的转速，提高水压；反之，则会降低水泵电机的转速，降低水压。

此外，系统还具有过载、过流、过压等保护功能，确保系统的安全稳定运行。

四、设计方法1. 确定系统参数：根据实际需求，确定供水系统的流量、扬程、工作压力等参数。

2. 选择设备：根据系统参数，选择合适的水泵、压力传感器、PLC控制器及变频器等设备。

3. 设计电路：设计PLC控制电路及变频器驱动电路，确保电路的稳定性和可靠性。

4. 编程控制：使用编程软件对PLC进行编程，实现恒压控制、故障诊断及保护等功能。

5. 安装调试：将设备安装到现场，进行系统调试，确保系统正常运行。

五、实施效果PLC实现恒压变频供水系统的设计具有以下优点：1. 节能：通过实时调节水泵电机的转速，实现恒压供水，避免了能源的浪费。

2. 稳定：系统具有较高的稳定性，能够根据实际需求自动调节水压，保证供水的稳定性和连续性。

3. 智能：通过PLC控制器实现智能化控制，具有故障诊断及保护等功能，提高了系统的安全性。

《PLC实现恒压变频供水系统的设计》篇一一、引言随着工业自动化和智能化水平的不断提高，PLC（可编程逻辑控制器）在工业控制领域的应用越来越广泛。

恒压变频供水系统作为现代建筑和工业生产中的重要组成部分，其稳定性和可靠性对于保障供水系统的正常运行至关重要。

本文将详细介绍如何利用PLC实现恒压变频供水系统的设计。

二、系统设计目标本系统设计的主要目标是实现恒压供水，即通过PLC控制变频器，使水泵电机运行在最佳状态，以保持供水压力的恒定。

同时，系统应具备自动化、智能化、高效率和低能耗的特点，确保供水的稳定性和可靠性。

三、系统组成恒压变频供水系统主要由PLC控制器、变频器、水泵电机、压力传感器、水管网等部分组成。

其中，PLC控制器是系统的核心，负责接收压力传感器的信号，根据设定的压力值控制变频器，从而调节水泵电机的运行状态。

四、PLC控制策略1. 压力采集：通过压力传感器实时采集供水系统的压力信号，并将其传输给PLC控制器。

2. 压力设定：在PLC控制器中设定目标压力值，与实际采集的压力值进行比较。

3. 变频控制：根据压力差值，PLC控制器输出控制信号给变频器，调节水泵电机的运行频率，使供水压力接近目标压力值。

4. 故障诊断与保护：PLC控制器具备故障诊断与保护功能，当系统出现故障时，能及时切断电源，保护设备安全。

五、系统实现1. 硬件选型与配置：根据系统需求，选择合适的PLC控制器、变频器、水泵电机和压力传感器等设备，并进行合理的配置。

2. PLC编程：根据控制策略，编写PLC程序，实现压力的实时采集、比较、控制和故障诊断与保护等功能。

3. 系统调试：对系统进行整体调试，确保各部分设备正常运行，达到恒压供水的目标。

4. 运行维护：定期对系统进行巡检和维护，确保系统的稳定性和可靠性。

六、系统优势1. 自动化程度高：通过PLC控制，实现供水的自动化，减少人工干预，提高工作效率。

2. 节能环保：根据实际需求调节水泵电机的运行状态，降低能耗，减少对环境的影响。

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。

摘要众所周知，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。

该设计对环保、节能、自动补压型给水设备坐了介绍。

从节能科技的实践出发，阐述了变频调速技术在高楼给水设备的应用。

以PLC电路控制方式，介绍了自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，系统设定给水压力值与反馈的总管压力是机制进行比较，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：压力传感器、变频器、PLC控制、恒压供水1AbstractIt is well known, the water is produces in the life the essential important constituent, conserves energy oneself in saving water to become the time characteristic under the actual condition, our this water resources and the electrical energy short country, in the municipal administration water supply, the high-rise construction water supply, aspect technologies and so on industrial production periodical feeding continuously quite are since long ago backward, the automaticity is low.Mainly displays in the water used peak, the water supply capacity is lower than the demand frequently, appears phenomenon which the hydraulic pressure reduces falls short of demand, but in the water used trough time, the water supply capacity is higher than the demand frequently, appears the hydraulic pressure ascension supply in excess of demand the situation, this time will be able to create the energy the waste, simultaneously will have the possibility to cause the water pipe demolition and the water used equipment damage.This design to the environmental protection, the energy conservation, made up the profiling to sit the introduction automatically to the water equipment.Embarked from the energy conservation science and technology practice, elaborated the frequency conversion velocity modulation technology gave the water equipment in the tall building the application.By the PLC electric circuit control mode, introduced from has been able the hydraulic pressure control system principle of work and the PLC control system.In the analysis hydraulic pressure control work flow foundation, has given the PLC control system hardware and the software design.The intelligent hydraulic pressure basic control strategy is: Uses the electric motor speeder and the programmable controller (PLC) constitution 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 goal.The system control goal is the pumping station main pipe water leakage pressure, the system hypothesis is the mechanism carries on the comparison for the hydraulic pressure value and the feedback main pipe pressure, after its interpolation input frequency changer operation processing, sends out the control command, controls the pump electric motor to throw transports the Taiwan number and the movement variable displacement pump electric motor rotational speed, thus achieved stabilizes for the water main pipe pressure in the hypothesis value of pressure.2Keywords: pressure sensor, inverter, PLC control, the constant pressure water supply3目录第一章绪论 (6)第二章设计功能及方案论证 (7)2.1 设计功能 (7)2.2 系统设计方案分析及方案论证 (7)2.2.1 系统设计方案论证 (7)2.2.2 PLC、变频器控制系统方案分析 (8)2.3 系统控制方框图 (10)第三章系统硬件选型 (11)3.1 PLC可编程控制器部分 (11)3.1.1 PLC概述 (11)3.1.2 PLC选型和性能指标 (15)3.1.3 PLC的工作原理 (17)3.1.4 PLC的基本指令 (18)3.2 变频器的概述及选型 (19)3.3 传感器的介绍及选型 (22)3.3.1 传感器的定义与组成 (22)3.3.2 传感器的选型 (22)3.4 FX0N-3A A/D、D/A转化一体化模块 (24)3.4.1 概述 (24)3.4.2 性能规格 (24)3.5 触摸屏显示器 (26)3.5.1 触摸屏概述 (26)3.5.2 触摸屏的通信 (26)3.5.3 触摸屏与PLC的通信 (27)3.6 开关电源 (28)3.6.1 开关电源的概述 (28)3.6.2 AC/DC变换 (29)3.6.3 开关电源的选用 (29)3.7 电机的选择 (30)3.7.1 三相异步电动机的结构 (30)3.7.2 三相异步电动机的工作原理 (30)3.7.3 额定转矩（Mn） (31)3.7.4 变频调速 (31)3.8 变压器的选择 (32)3.8.1 变压器的概述 (32)3.8.2 变压器的结构及功能 (32)3.8.3 变压器的选择 (33)3.9 电气装备附件的选择 (33)3.9.1 电线电缆选择 (33)43.9.2 接触器的选择 (34)3.9.3 电磁式继电器的选择 (35)3.9.4 热继电器的选择 (36)3.9.5 熔断器的选择 (37)3.9.6 开关的选择 (38)第四章硬件电路设计 (39)4.1 主电路控制电路图 (39)4.2 设计功能内容 (40)4.2.1主要设计内容 (40)4.2.2 I/O端口分配 (40)4.3 控制电路及附属电路设计 (41)4.3.1主电路分析 (42)4.3.2控制电路分析 (43)4.4 恒压供水系统的梯形图 (45)4.5 恒压供水系统的指令表 (45)第五章软件设计 (46)5.1 软件设计分析 (46)5.2 压力控制部分 (47)5.3 机械故障处理部分 (49)第六章结束语 (49)致谢 (51)参考文献 (52)5第一章绪论目前，在城市供水系统中，还有很多高楼、生活小区、变郊企业等采用高位水塔或直接水泵加压供水方式，在用水量大时电机满负荷运行，而在用水量小时则会停机或切换到空运行状态。

城市恒压供水系统一、前言1、供水系统概述城市规模的不断扩大，高层建筑的不断增长，对于高层的用户来说，在白天或者用水高峰时供水系统的电动机负荷最大，常常需要满负荷或超负荷运行，而在晚上或休闲是,所需水量减少很多，但是电动机依然处于满负荷运行状态,这样既浪费了大量的资源，对电动机的损耗也较大。

所以需要根据不同的需求条件来调节电动机的转速以实现恒压供水。

在供水系统中，当用水量需要变化时，传统的调节方法是通过人工改变阀门的开度来调整, 但是此类方法无法对供水管道内的压力和水位变化做出及时、恰当的反应，往往会造成用水高峰期时供水压力不足，用水低峰期时供水压力过高，不仅十分浪费能源而且存在事故隐患（例如压力过高容易造成爆管事故）。

因此无法满足城市供水系统的要求。

采用变频调速的供水系统可以有效解决以上的问题。

根据用水量的大小，控制水泵的转速，即用水量增大时，调高变频，使水泵转速升高，增加供水量。

当用水量超过一台水泵的供水量时启动新的水泵以增加供水量，当用水量减少时，使水泵转速降低或减少投入运行的水泵数量，减少供水量。

2、供水系统功能城市供水系统的主要功能是在用水量不断变化的情况下，维持管内的压力在一定范围内,既能满足用水的需求,又能最大程度节约能源,延长设备寿命。

变频供水的控制器经历了从继电器- 接触器，到单片机，再到PLC。

而变频器也从多端速度控制、模拟量输入控制发展到专用变频器，为实现城市供水系统简单、高效、低能耗的功能，并且实现自动化的控制过程，采用PLC作为核心控制器是个较好的方案。

（完整word版）plc变频器控制恒压供水系统PLC具有体积小、设计周期短、数据处理和通信方便、易于维护和操作、明显降低成本等优点，可满足城市供水系统的控制要求.除此以外，PLC作为城市供水控制系统使设计过程变得更加简单，可实现的功能变得更多。

由于PLC的CPU强大的网络通信能力，是城市供水系统的数据传输与通信变得可能,并且也可以实现其远程监控.利用「1。

《基于PLC恒压变频供水系统的设计与实现》篇一一、引言随着现代工业和城市化进程的快速发展，供水系统的稳定性和效率问题越来越受到关注。

恒压变频供水系统作为一种先进的供水技术，通过精确控制水泵的转速和输出，实现了水压的稳定供应。

本文将详细介绍基于PLC（可编程逻辑控制器）的恒压变频供水系统的设计与实现过程。

二、系统设计1. 需求分析在系统设计阶段，首先需要对供水系统的需求进行详细分析。

包括供水范围、水压要求、水泵数量及功率等。

同时，还需考虑系统的稳定性、可维护性及节能性等因素。

2. 硬件设计硬件设计是恒压变频供水系统的基础。

主要包括PLC控制器、变频器、水泵、压力传感器等设备。

其中，PLC控制器负责整个系统的控制与协调，变频器用于调节水泵的转速，压力传感器则用于实时监测水压。

3. 软件设计软件设计是实现恒压变频供水系统的关键。

通过PLC编程，实现对水泵的转速、输出及水压的精确控制。

同时，还需设计友好的人机界面，方便操作人员对系统进行监控与操作。

三、系统实现1. PLC编程PLC编程是实现恒压变频供水系统的核心。

通过编写梯形图或指令表，实现对水泵的转速、输出及水压的精确控制。

在编程过程中，需充分考虑系统的稳定性、响应速度及节能性等因素。

2. 硬件连接与调试将PLC控制器、变频器、水泵、压力传感器等设备连接起来，进行系统调试。

确保各设备之间能够正常通信，并实现精确的控制与协调。

3. 人机界面开发开发友好的人机界面，方便操作人员对系统进行监控与操作。

人机界面应具有直观、易操作、信息丰富等特点，能够实时显示水压、水泵状态等信息。

四、系统测试与优化1. 系统测试在系统测试阶段，需要对恒压变频供水系统进行全面的测试，包括稳定性测试、响应速度测试、节能性测试等。

确保系统能够满足实际需求。

2. 参数优化根据测试结果，对系统的参数进行优化，以提高系统的性能和稳定性。

优化过程中，需充分考虑系统的实际运行情况及外界环境因素。

《PLC实现恒压变频供水系统的设计》篇一一、引言随着城市化进程的加速，对水资源供应的稳定性和效率提出了更高的要求。

恒压变频供水系统以其稳定、节能和可靠的特点，成为了现代供水工程中不可或缺的组成部分。

本文将重点讨论如何利用可编程逻辑控制器（PLC）实现恒压变频供水系统的设计，以确保水压的稳定与水资源的合理利用。

二、系统概述恒压变频供水系统是一种通过变频器调节水泵电机转速，以实现恒定供水压力的自动化系统。

该系统主要由PLC控制器、变频器、水泵、压力传感器等部分组成。

其中，PLC作为系统的核心控制单元，负责接收压力传感器的信号，根据设定的压力值调整变频器的输出频率，从而控制水泵的转速，实现恒压供水。

三、系统设计1. 硬件设计硬件部分主要包括PLC控制器、变频器、水泵和压力传感器。

PLC控制器选用高性能的工业级控制器，具备强大的数据处理能力和抗干扰能力。

变频器选用具有高效率、低噪音等特点的变频器，以保证水压的稳定与水资源的合理利用。

水泵的选择应考虑其流量、扬程和效率等因素，以满足实际需求。

压力传感器则负责实时监测供水压力，并将信号传输给PLC控制器。

2. 软件设计软件部分主要包括PLC控制程序的设计。

控制程序应具备以下功能：实时接收压力传感器的信号，根据设定的压力值计算变频器的输出频率；根据计算结果调整变频器的输出频率，控制水泵的转速；当系统出现故障时，能及时报警并自动切换到备用设备，保证系统的稳定运行。

在编程过程中，应遵循结构化、模块化的原则，以提高程序的可靠性和可维护性。

四、系统实现1. PLC程序设计PLC程序是实现恒压变频供水系统的关键。

在程序设计过程中，应充分考虑系统的实时性、稳定性和可靠性。

首先，应设置一个合适的压力设定值，作为系统控制的依据。

然后，通过压力传感器实时监测供水压力，将压力信号转换为电信号并传输给PLC控制器。

PLC控制器根据接收到的信号与设定值进行比较，计算出差值并转换为变频器的输出频率。

基于PLC的高层小区变频恒压供水系统基于PLC的高层小区变频恒压供水系统随着城市化进程的不断推进，高层建筑的数量不断增加，给城市供水系统带来了巨大的挑战。

传统的水泵供水系统无法满足高层建筑对水压稳定性的要求，因此需要一种能够实现恒压供水的系统。

基于PLC的高层小区变频恒压供水系统应运而生。

PLC，即可编程逻辑控制器，是一种可编程的电子设备，被广泛应用于工业自动化领域。

利用PLC技术，可以实现对供水系统的精确控制和监测。

在高层建筑的供水系统中，传统的变频器提供了恒压供水的解决方案。

PLC技术在高层小区变频恒压供水系统中的应用具有以下优势。

首先，PLC可以通过编程实现系统的自动化控制。

传统的变频器需要手动调节频率和压力，而PLC可以根据预设的逻辑控制代码自动调节水泵的运行状态，实现供水系统的智能化操作。

其次，PLC具有较好的稳定性和可靠性。

PLC系统通常由多个模块组成，每个模块都具有自己的功能，当一个模块发生故障时，其他模块仍然能够正常工作，保证了整个供水系统的可用性。

再次，PLC技术可以实现对供水系统的远程监控和故障诊断。

通过网络连接，PLC可以实时收集供水系统的运行数据，并将其发送到控制中心。

一旦系统出现异常情况，PLC可以立即向操作员发出报警信息，便于及时处理问题。

基于PLC的高层小区变频恒压供水系统的工作原理如下。

首先，PLC通过传感器收集到水泵进出口的压力和水位数据。

根据这些数据，PLC计算出当前的供水压力，并与预设的恒压值进行比较。

如果当前的供水压力低于预设的恒压值，PLC会启动水泵，并根据计算得到的频率决定其运行速度。

然后，PLC根据水泵的运行状态和供水压力的变化情况，通过比较当前的压力与上一次的压力，判断供水系统是否存在异常。

如果出现故障，PLC会立即发出报警并停止水泵的运行，以避免进一步损坏系统。

最后，PLC可以通过通信模块将供水系统的运行数据发送到控制中心，供操作员进行监控和管理。

恒压供水系统的PLC控制设计摘要：本文介绍了恒压供水的基本原理以及系统构成的基础，说明了可编程控制器（PLC）在恒压供水系统中所担任的角色。

从系统的整体设计方案和实际需求分析开始，紧密的联系实际生活的需要，力求做到使系统运行稳定，操作简便，解决实际中问题，保证供水安全、快捷、可靠。

恒压供水保证了供水质量，以PLC为主机的控制系统丰富了系统的控制功能，提高了系统的可靠性。

关键字:PLC；恒压供水；变频器随着变频调速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。

然而，由于新系统多会继续使用原有系统的部分旧设备（如水泵），在对原有供水系统进行变频改造的实践中，往往会出现一些在理论上意想不到的问题。

本文介绍的变频控制恒压供水系统，是在对一个典型的水塔供水系统的技术改造实践中，根据尽量保留原有设备的原则设计的，该系统很好的解决了旧设备需要频繁检修的问题，既体现了变频控制恒压供水的技术优势，同时有效的节省了资金。

1.恒压供水原理及工艺1.1 任务随着社会的发展和进步，城市高层建筑的供水问题日益突出。

以方面要求提高供水质量，不要因为压力的波动造成供水的障碍；另一方面要求保障供水的可靠性和安全性，在发生火灾时能可靠供水。

针对这两方面的要求，新的供水方式和控制系统应运而生，这就是PLC 控制的恒压无塔供水系统。

恒压无塔供水系统包括生活用水的恒压控制和消防用水的恒压控制——即双恒压系统。

恒压供水保证了供水的质量，以PLC为主机的控制系统丰富了系统的控制功能，提高了系统的可靠性。

1.2 工艺要求对三泵生活/消防双恒压供水系统的基本要求是：（1）生活供水时，系统应底恒压值运行，消防供水时系统应高恒压值运行；（2）三台泵根据恒压的需要，采用“先开先停”的原则介入和退出；（3）在用水量小的情况下，如果一台泵连续运行的时间超过3H，则要切换到下一台泵，即系统具有“倒泵功能”，避免某一台泵工作时间过长；（4）三台泵在启动时要又软启动功能；1.3 系统的组成和基本工作原理以一个三泵生活/消防双恒压无塔供水系统为例来说明其工艺过程，市网来水用高低水位控制器EQ来控制注水阀TV1，它们自动把水注满储水池，只要水位低于高水位，则自动往水箱中注水。

西安建筑科技大学课程设计（论文)任务书专业班级:学生姓名：一、 课程设计（论文）题目指导教师(签名）：基于PLC的高层建筑给水控制系统设计二、本次课程设计（论文）应达到的目的 本课程的课程设计实际是建筑电气与智能化专业学生学习完《建筑设备自动化系统》、《电器控制及 PLC 应用》等课程后,进行的一次全面的综 合训练,其主要目的是：1．进一步巩固理论知识，加深学生对建筑设备自动化控制技术理论知 识的理解和对这些理论的实际应用能力；2．PLC 可编程序控制器广泛地应用于建筑设备的自动控制领域, 使得 建筑设备自动化程度和生产效率得到极大的提高，通过 PLC 应用系统的设 计，提高学生对实际问题的分析和解决能力；3．培养学生根据系统要求，编制相应的控制程序，再在设备上进行调 试和检验的能力, 由于整个过程相当于在工程现场完成一个小型的工程项 目,这对于加深理解建筑设备自动化控制技术的理论,熟练掌握可编程序控 制器的使用和操作方法,加快学习梯形图语言的速度，以及建立建筑设备自 动化控制系统概念、积累工程现场经验、培养动手能力等方面都有较大的 帮助;4．培养查阅图书资料、工具书的能力,培养分析问题、解决问题的独 立工作能力,学会实验数据的分析与处理、编写设计说明书和技术总结报 告。

三、本次课程设计（论文)任务的主要内容和要求(包括原始数据、技术参 数、设计要求等)1．掌握高层建筑给水系统的运行原理。

根据高层建筑给水系统实际运行 的要求,制定合理的监控方案。

2。

掌握 PLC 工作原理、编程、调试方法及 PLC 控制系统的设计方法以 及在生产设备中的应用技术。

3．正确确定 I/O 点数，合理选用 PLC 控制器，编写梯形图程序。

4. 绘制有关图纸： 高层建筑给水系统的监控原理图 5. 用组态王设计上位机监控界面,并与 plc 通讯。

6. 掌握建立计算机控制技术系统的方法,按系统要求组成系统，进行调 试以满足给定要求或模拟运行. 7.书写课程设计论文一份（3000－5000 字)，绘制系统结构图，提供程 序梯形图。