基于PLC的泵站供水控制系统的设计_刘宜
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基于单片机(或PLC)控制的变频给水系统的设计摘要随着人们生活质量的提高,人们对水和电的需求越来越大,尤其在我们国家,这个问题日益凸显。
这也影响了城市小区的供水,这对小区供水提出了更高的要求。
目前,居民生活用水和工业用水日益增加。
由于居民日常用水和工业用水会随季节、昼夜等变化而随之发生变化,如采取传统的供水方式不仅影响生活也不利于资源的优化配置。
传统的供水系统已经不能满足人们的需求,可采用变频恒压供水方式来代替传统的供水系统,以达到供水稳定,满足人们需求,合理优化分配等目的。
根据这个需求,设计了基于PLC的变频恒压供水系统,此系统采用闭环控制,主要结构包括:PLC控制器,变频器,水泵机组,液位传感器,压力传感器及上位机监控系统。
PLC是本设计的控制核心,将压力传感器的信号和管压力设定值进行比较,并将处理结果传递给变频器,由变频器控制水泵电机的转速,从而使管网压力与设定压力保持恒定。
另外此次设计选用组态王软件对整个系统运行状态,报警信号等进行监控,对相关信息进行记录,提高了系统的稳定性。
以变频器为核心结合PLC组成的控制系统具有可靠性高,抗干扰能力强,组合灵活,编程简单,维修方便和低成本低能耗等诸多特点。
用该系统进行供水可以提高供水系统的稳定性和可靠性,方便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,所以研究设计系统,对于调高企业效率以及人民生活水平、降低能耗等方面具有重要的现实意义。
关键词:PLC;变频器;恒压供水;组态Frequency Conversion Water Supply System ControlDesign Based on PLCAbstractAs the improvement of people's quality of life, the demand for water and electricity is growing, especially this issue has become increasingly prominent in our country.This is a higher residential water demands because,which has affected the water supply of city district. Today, the problem of living water and industrial water is increaing.Because of some factors which affect water supply,it not only has an effect on living of people but also wasts resource.So the traditional water supply system has been unable to meet people's needs,we could adopt constant pressure water supply to meet these demands,then achieve optimize allocation purposes.According to this demand, constant pressure water supply system was designed which been based on PLC.This system adopts a closed-loop control of which the main structure includes: PLC controller, inverter, water pumps, level sensors, pressure sensors and PC control system.PLC is the core of the design.We compare the signal of the pressure sensor with pressure setting of the tube,then the result is been transmitted to the invert.The invert control the speed of pump motor to maintain constantly the pipe network pressure and set pressure.Furthermore,the design selected Configuration software to monitor running and alarm signals and record relevant information to improve the stability of the system.The system which contain the invert and PLC is with high reliability,flexible,handy and cheap.This is particularly important for increasingly scarce energy. It has important practically significance of the design system for increasing business efficiency,improving people's living standards, and reducing energy consumption.Keywords:PLC; inverter; constant pressure water supply system;configuration目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章前言 (1)1.1 变频恒压供水系统简介及节能原理 (1)1.1.1 变频恒压供水系统: (1)1.1.2 恒压供水系统的节能原理 (1)1.2 变频恒压供水系统的国内外研究现状 (2)1.3 变频恒压供水系统特点 (2)1.4 本课题要完成的工作及预期目标 (3)第2章供水系统设计 (5)2.1 系统的控制方案拟定 (5)2.2 供水系统组成 (6)2.3 系统硬件设计 (8)2.4 电气主电路设计 (8)2.5 供水系统工作过程 (9)第3章电气控制系统硬件的介绍及选型 (12)3.1 PLC选型 (12)3.1.1 PLC的介绍 (12)3.1.2 PLC的选型 (12)3.2 水泵电机的选择 (15)3.3 变频器的原理及选型 (15)3.3.1 变频器的调速原理 (15)3.3.2 变频器的介绍 (16)3.3.3 变频器的型号选择 (17)3.2.4 传感器的选型 (18)第4章控制系统方案设计 (20)4.1 硬件方案设计设计 (20)4.1.1 PLC外围电路 (20)4.1.2 MicroMaster440外围接线 (22)4.2 系统程序设计 (24)4.2.1 恒压供水系统主程序设计 (24)4.2.2 中断程序设计 (27)4.2.3 子程序设计 (29)4.3 中间寄存器说明 (30)第5章方案的最终调试及仿真 (32)5.1 系统组态仿真 (32)5.1.1 组态介绍 (32)5.1.2 组态软件与PLC通讯调试 (32)5.1.3 组态数据库说明 (33)5.1.4 制作恒压供水系统监控画面 (34)5.2 程序仿真 (37)5.2.1 软件介绍 (37)5.2.2 程序输入 (38)5.2.3 程序仿真 (39)第6章结论 (41)致谢 (43)附录:主程序 (44)页码不对第1章前言1.1 变频恒压供水系统简介及节能原理1.1.1 变频恒压供水系统城市供水系统是城市总体规划的组成部分,城市供水系统又水源,输水管道,水厂和配水网组成。
湖南工业职业技术学院Hunan Industry Polytechnic题目基于PLC的供水控制系统设计系名称电气工程系专业及班级机电S2012-1学生姓名李长虹学号43指导教师李力颜志红摘要本课题以某小区供水系统的改造为背景,根据供水系统的特性和实际情况的要求,采用PLC实现供水过程的全自动控制,满足居民用水的需要。
研究的主要内容包括:基于PLC自来水控制系统整体方案的设计、PLC控制系统原理、重点探讨PLC控制系统硬件、软件的设计,对PLC在实际现场控制过程中经常遇到的一些实际问题的解决,基于该工程项目的电气控制系统设计与实现展开的,采用可编程控制器PLC,完成了整个电气控制系统的软硬件的设计,基本达到了预期的目标,实现了小区供水的自动化。
关键词 PLC;供水系统;自动控制目录第1章绪论 (4)1.1课题背景和意义 (4)1.2 国内外物业供水系统发展与现状 (4)1.3 可编程控制器(PLC)的特点及应用 (5)1.4 基于PLC的物业供水系统实现功能及特点 (6)第2章供水系统的理论分析及方案的确定 (7)2.1 恒压供水系统原理 (7)2.2 系统方案确定 (7)第3章供水系统的硬件设计 (9)3.1 系统主要配置的选型 (9)3.1.1 水泵机组的选型 (9)3.1.2 PLC的选型 (10)3.1.3 压力传感器的选型 (11)3.2 可编程控制器I/O分配 (13)3.3 系统电路分析及设计 (14)3.3.1 系统电源 (14)3.3.2 供水系统主电路分析与设计 (14)3.3.3 PLC I/O接线图 (16)3.3.4 压力传感器信号处理 (17)3.3.5 报警电路设计 (18)第4章供水系统的软件设计 (20)4.1 供水系统程序流程图 (21)4.2 供水系统程序设计 (22)4.2.1 供水系统的程序主体思路 (22)4.3.2 供水系统程序设计 (23)结论 (27)参考文献 (28)第1章绪论1.1课题背景和意义我们都知道,水是人类生活、生产中不可缺少的重要物质,在建设节约型时代特征的前提下,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,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。
包钢钢铁职业技术学院(论文)摘要本论文以某小区供水系统的改造为背景,根据供水系统的特性和实际情况的要求,以松下FP0-T32CT作为主控制器、组态软件KingView作为监控平台对小区原有的继电器逻辑控制系统进行更新设计,采用松下公司提供的FPWIN GR 软件对PLC进行程序的编制与调试。
该系统可以对供水系统的压力、液位等过程参数进行在线检测,实现供水过程的全自动控制,满足居民用水的需要。
本论文研究的主要内容包括:基于PLC自来水控制系统整体方案的设计、PLC 控制系统原理、重点探讨PLC控制系统硬件、软件的设计方法,综合对比经验设计法、逻辑设计法、时序图设计法和顺序控制设计法,对PLC在实际现场控制过程中经常遇到的一些实际问题,如:电源干扰问题、扩展I/O点数和系统连锁问题等,提出了具体解决方案。
本论文是基于该工程项目的电气控制系统设计与实现展开的,采用可编程控制器PLC,完成了整个电气控制系统的软硬件的设计,基本达到了预期的目标,实现了小区供水的自动化。
关键词 PLC;供水系统;自动控制I包钢钢铁职业技术学院(论文)AbstractIn this paper a district water supply system transformation as the background, according to the characteristics of the water supply system and actual situation, at the request of the panasonic FP0-T32CT as the main controller, configuration software as a platform to the village KingView monitoring of the original relay update logic control system design, the panasonic company FPWIN GR software to PLC for programming and debugging. The system can for the water supply system pressure, the liquid level and process parameters of on-line inspection, realize the automatic control process of water supply, meet residents use the need of water.This research include: tap water control system based on PLC of the overall program design, PLC control system principle, discusses the PLC control system hardware and software design method, integrated comparative experience design method, the logical design method, the timing diagram design method and sequence control design method, the PLC in actual control process often meet with some actual problems, such as: power interference problems, expand the I/O points and chain system, puts forward specific solutions.This paper is based on the engineering project of the electrical control system design and realization to launch, and by using the programmable controller PLC, has completed the electrical control system of the hardware and software design, basic achieve the expected goal to realize the automation of water supply area.Key word PLC; Water supply system; Automatic controlII包钢钢铁职业技术学院(论文)目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 本课题的研究背景及意义 (1)1.2 国内外研究现状和趋势 (1)1.3 设计原则 (3)1.4 本课题研究的内容 (4)第2章 PLC的概述 (5)2.1 PLC的定义 (5)2.2 PLC的构成 (5)2.2.1 CPU的构成 (6)2.2.2 I/O模块 (6)2.2.3 电源模块 (7)2.2.4 底板或机架 (7)2.2.5 PLC的通信联网 (8)2.3 PLC的基本工作 (8)2.4 PLC的特点及应用 (10)第3章基于PLC的给水控制系统的总体设计 (12)3.1 基于PLC的给水控制系统概况 (12)3.2 基于PLC的给水控制系统要求、组成及功能 (12)3.2.1 基于PLC给水控制系统控制要求 (13)3.2.2 基于PLC的给水控制系统控制组成 (13)3.3 基于PLC给水控制系统设计 (14)3.3.1 基于PLC的给水控制系统的设计步骤 (14)3.3.2 基于PLC的给水控制系统的结构框图 (15)3.3.3 基于PLC的给水控制系统的工艺流程图 (16)第4章基于PLC的供水控制系统硬件设计 (18)4.1 基于PLC的供水控制系统PLC机型选择 (18)4.2 基于PLC的给水控制系统PLC容量选择 (19)4.3 基于PLC的给水控制系统I/O模块的选择 (19)4.3.1 确定I/O点数 (20)4.3.2 开关量I/O接口 (20)4.3.3 模拟量I/O接口 (21)4.4 基于PLC的给水控制系统电源模块的选择 (21)4.5 基于PLC的给水控制系统的信号的传输关系 (22)III包钢钢铁职业技术学院(论文)4.6 基于PLC的给水控制系统的I/O点数分布 (23)4.7 基于PLC的给水控制系统的元器件 (25)4.7.1 松下FP0-T32CT PLC (25)4.7.2 其他元器件 (26)4.7.3 PLC的I/O地址分配 (27)4.7.4 主要元器件简介 (29)4.8 基于PLC的给水控制系统电路设计 (32)第5章基于PLC的给水控制系统的软件设计 (33)5.1 PLC程序设计的常用方法 (33)5.1.1 经验设计法 (33)5.1.2 逻辑设计法 (33)5.1.3 时序图设计法 (34)5.1.4 顺序控制设计法 (34)5.2 PLC软件设计概述 (36)5.3 基于PLC的给水控制系统控制流程 (36)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录1 (40)附录2............................................. 错误!未定义书签。
摘要单幢次高层和高层建筑的高压供水区较多采用该种方案。
一般也需要设计有一座地下水池,通过两台水泵抽水送至高水箱,再由高位水箱向下供水至各用水点。
现在比较常用的水箱供水方式。
水泵控制柜采用最简单的电器元器件,如出现故障,普通的电工就能维修,而且元器件的费用也低。
再加上有高位水箱,不会造成一停电就停水,供水保障率高。
具有稳压作用,使冷热水系统水压保持平衡,方便洗浴。
由于以上诸多原因,目前绝大多数高层建筑采用高位水箱给水方式,尽管高位水箱存在增加建筑荷载和防止生活用水受到二次污染的问题。
为了保障供水可靠性,生活水泵分为工作泵和备用泵,工作泵发生故障时,备用泵应能自动投入使用。
为了防止一台泵长时间运行,需设定运行时间。
当时间到时,自动切换到下一台泵,以防止泵长时间不用而锈死,要有完善的保护功能。
关键词:水泵、给水系统、PLC、自动控制AbstractLife water supply system of modern architecture is an important part of the whole building is indispensable, for the one or two layer is the business groups housing, housing built group of various residential buildings, there are many with the water supply scheme. The general design of underground pool a, concentrated frequency constant pressure water supply, no roof water tank, the water is not the top residential. The main pump generally have three, two open a switch, the auxiliary pump is a small flow pump, water pump during the night hours automatically switch to pay the pump, to keep the system pressure basically unchanged). The main disadvantage of pressure tank is pressurized tank volume is small, can not meet the fire water storage problems, generally as a regular pressure equipment of fire water supply system, water supply is generally used for high-rise building pressure when the water pressure is insufficient, the minority floor.In order to guarantee the reliability of water supply, pump life into working pump and standby pump, when the pump failure, the standby pump should be able to automatically put into use. In order to prevent the pump long time operation, set the running time. When the time comes, automatic switching to a pump to prevent pump, long time and rust do not die, must have perfect protection function.Key words:Water pump、water-supply system 、PLC、Automatic control、第一章绪论 (1)第一节课题设计的目的及意义 (1)第二节设计的主要研究内容及安排 (1)第三节采用PLC控制的优点 (2)第二章系统设计总体方案 (4)第一节设计思路 (4)第二节对扩展模块的选取 (5)第三节系统工作原理 (5)第四节方案分析 (6)第三章系统硬件部分设计 (8)第一节水泵主电路 (8)第二节器件型号的选取 (8)第三节水泵的控制部分设计 (9)第四节PLC自动控制及I/O分配表 (10)第五节PLC外部接线图设计 (11)第六节水位控制部分 (12)第四章系统软件部分设计 (13)结束语 (14)谢辞 (15)参考文献 (16)第一章绪论第一节课题设计的目的及意义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。
批注:1、正确题目是小区换热站供水系统控制(PLC)你的题目是小区物业供水系统,题目偏离,网上下载都找不对资料2、文章按照我发的格式进行排版3、提供小区供热自控部分的 CAD图纸基于PLC控制的小区物业供水系统设计摘要城市供水是指城市公共供水和自建设施供水,城市公共供水是指城市自来水供水企业以公共供水管道及其附属设施向单位和居民的生活、生产和其他各项建设提供用水;自建设施供水是指城市的用水单位以其自选建设的供水管道,及其附属设施向本单位的生活、生产和其他各项建设提供用水。
随着我国各项节水措施的推进,单位GDP用水量、人均用水量将逐渐减少。
但是,由于人口的增加、城市化的深入以及工业生产的增长,预计城市供水行业的总体需求仍将保持平稳增长状态。
在城市化进程迅速的今天,那么大楼供水系统的建设就显得尤为重要。
而且随着城市用水量不断增加,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、稳定性直接影响到大楼用户的正常生活和工作。
本篇设计详细介绍了基于PLC的大楼物业供水系统的方案设计,其中包括硬件选择和电路的设计、软件规划和编写,并重点描述了大楼物业供水系统的工作原理和过程、系统设计、软件编程的原则和技巧。
关键词:供水系统,PLC,稳定性目录第一章绪论 ....................................... 错误!未定义书签。
1.1 研究背景 01.2 供水系统设计要求 (1)1.3 供水系统设计思想 (1)1.4 供水系统方案确定 (2)1.5 供水系统运行和原理 (2)1.5.1 系统原理说明 (2)1.5.2 系统运行说明 (3)第二章可编程控制器的概述.......................... 错误!未定义书签。
2.1 可编程控制器介绍 (4)2.2 三菱FX系列介绍 (5)2.2.1 三菱FX系列PLC主要特点 (5)2.2.2 三菱FX系列PLC主要数据简介 (6)2.2.3 三菱FX系列PLC基本指令 (6)2.3 可编程控制器的特点 (7)2.4 可编程控制器的工作原理 (8)2.4.1 PLC的等效工作电路 (8)2.4.2 PLC的工作过程 (9)第三章系统硬件设计................................ 错误!未定义书签。
基于PLC功能指令控制的供水系统设计钟波【摘要】本文介绍了基于三菱PLC功能指令的应用设计的供水系统程序,在控制程序中集中采用了运算、位移、比较指令.系统具有节能、工作可靠、自动化程度高、经济易配置等有点.【期刊名称】《科技创新导报》【年(卷),期】2010(000)014【总页数】2页(P79-80)【关键词】PLC;功能指令;供水系统【作者】钟波【作者单位】广州铁路职业技术学院,广东广州,510430【正文语种】中文【中图分类】TP3引言目前在生活小区、办公楼宇、学校宿舍等供水环境中由于用水量具有很大随机性,常常出现在用水高峰时供水量很小甚至没有水用的问题。
在本文设计中采用了PLC功能指令的使用,利用管道压力检测开关根据水压的高低和正常,实现自动调整泵组的运行台数和泵组切换工作,达到稳定供水压力和节约电能。
1 工作原理本文采用三菱FX2N-48MR。
工作时,要求水泵数量1≤泵组≤4。
供水压力通过供水管道压力检测开关(K1、K2)的通断,使水泵增加投入工作或撤除工作。
在自动运行时,当用水量过多,水压力达到加泵阀值,K1闭合,此时每延时30S后自动增加1台未曾工作过的水泵投入运行。
当用水量少,水压力达到减泵阀值,K2闭合,此时每延时30S后撤除1台最先工作的水泵。
当水压力正常时,此时运行的水泵台数将维持在增泵或减泵完成时的台数,为避免某台水泵长时间运行,4台水泵需要相互切换工作。
切泵的原则是已先投入工作的水泵先切换,后投入的水泵后切换工作;但切泵运行时投入工作的水泵台数保持不变。
2 程序设计2.1 I/O接线图如图1所示。
图1 I/O接线图2.2 程序设计在程序设计思路上,运用运算、位移、比较指令等功能指令,根据压力检测开关K1、K2的通断,调用增泵、减泵和切泵程序,来实现供水压力调节。
(图2)2.2.1 压力低,加泵运行自动运行时,水压低K1动作(X0闭合),调用加泵子程序。
此时,如无水泵工作,将H1赋值K1Y0(0001)1#水泵工作,同时计时开始。
电信学院毕业设计开题报告
图1 控制电路原理图
6)上位机监控系统
在实际工业监控系统中上位机一般是选用工控机。
工控机全称工业控制计算机,是专门为工业控制设计的计算机,用于对生产过程中使用的机电设备、生产流程、数据参数等进行监测与控制。
工控机通常会进行加固、防尘、防潮、防腐蚀、防辐射等特殊设计,以便在比较恶劣的环境下运行,对数据的安全性要求也很高。
所以一般工业监控系统中就采用工控机。
但是此次设计仿真时是在实验室进行,因各种条件的限制,故此处选用普通PC计算机便可。
上位机监控系统就是将现场与上位机进行连接,获取现象参数,根据这些参数上位机可以对系统运行进行实时监控,或者在监控界面控制系统的运行。
一般先用组态软件模拟出现场运行的设备,然后通过通讯与现场相连,互相交换数据。
采用组态软件设计人机接口界面,能将系统运行期间的各个参数传送至监控界面,进行水泵运行状态、水泵工频运行状态、变频运行状态、水泵切换运行状态的实时监控,并通过上位机监控系统对水泵运行进行控制,如手动/自动模式的转换、水泵的启停、某项参数的设定等。
5.设计工作步骤
1)熟悉题目要求,查阅相关资料。
2)设计总体方案并进行基本硬件配置的选型。
3)设计电气控制原理图。
4)设计控制流程图。
5)系统程序设计。
6)监控系统设计。
7)完成模拟仿真。
随着计算机控制技术的迅速发展 ,以微处理器为核心的可编程序控制器〔 PLC控制已逐步取代继电器控制 ,普遍应用于各行各业的自动化控制领域。
固然煤炭行业也不例外 ,但是目前许多矿井下主排水系统还采用人工控制 ,水泵的开停及选择切换均需人工完成,彻底依赖于工人的技术、经验和责任心,也预测不了水位的增长速度,做不到根据水位和其他参数在用电的峰谷期自动开停水泵 ,这将严重影响煤矿自动化管理水平和经济效益,同时也容易由于人为因素造成各种安全隐患。
在煤矿矿井建设和生产过程中 ,随时都有各种来源的水涌入矿井 ,为保证煤矿的生产安全,必须及时将涌出的矿井水快速地排放到地面 ,矿井排水设备不仅要排除各时期涌入矿井的水 ,而且在遭到蓦地涌水的袭击有可能淹没矿井的情况下 ,还要抢险排水 ,因此煤矿主排水系统能否正常运行直接关系到矿井的安全生产。
因此,矿井排水设备是煤矿建设和生产中不可缺少的 ,排水泵的安全可靠运行对保证矿井安全生产起着非常重要的作用。
目前,矿井排水系统普遍采用人工操作 ,存在着人员劳动强度大、机电启停时间长、水泵运行效率低等诸多问题,如何实现煤矿井下排水泵的自动控制和无人值守,并满足煤矿生产调度综合自动化的要求 ,便成为当前急需解决的问题。
针对当前煤矿排水系统的实际情况 ,本文提出一种实现煤矿井下主排水系统的设计方案 ,并对其工作原理和结构做一扼要介绍。
煤矿井下排水泵自动控制系统通过检测水仓水位和其它参数 ,控制水泵轮流工作与适时启动备用泵,合理调度水泵正常运行。
系统通过触摸屏以图形、图象、数据、文字等方式,直观、形象、实时地反映系统工作状态以及水仓水位、机电工作电流、机电温度、轴承温度、排水管流量等参数,并通过通讯模块与综合监测监控主机实现数据交换。
该系统具有运行可靠、操作方便、自动化程度高等特点,并可节省水泵的运行费用。
整个自动控制系统由数据自动采集、自动轮换工作、自动控制、动态显示及故障记录报警和通讯接口等5个部份组成。
(封面)XXXXXXX学院PLC自动供水泵站控制设计报告题目:院(系):专业班级:学生姓名:指导老师:时间:年月日第1章绪论可编程控制器(Programmable Logic Controller)于1969年面世,发展到现在已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业,成为一种最重要、最普及、应用场合最多的工业控制器。
第1.1节可编程序控制器概述目前的控制器有很多种,有可编程序控制器、单片机、工业计算机等,而可编程序控制器具有驱动能力好、通信接口不复杂、指令简单、运行可靠等优点,所以本课题选用可编程序控制器PLC的硬件的主机由CPU、存储器、输入/输出接口、电源等几大部分组成,此外配备的各种外部设备如计算机可通过通信接口与主机连接。
可编程序控制器(简称PLC)是在继电顺序控制基础上发展起来的以微处理器为核心的通用自动控制装置,PLC是电子技术、计算机技术与继电逻辑自动控制系统相结合的产物。
PLC作为自动控制系统中的一个核心部件,要使它能在控制系统中充分发挥其功能,就必须了解PLC的结构、工作原理等。
以可编程控制器为核心单元的控制系统称为可编程控制系统。
可编程控制系统可分为硬件和软件。
可编程控制系统中硬件组成及各部分的作用PLC的硬件主要由中央处理器(CPU)、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口电源等部分组成。
其中,CPU是PLC的核心,输入单元与输出单元是连接现场输入/输出设备与CPU之间的接口电路,通信接口用于与编程器、上位计算机等外设连接。
对于整体式PLC,所有部件都装在同一机壳内,其组成框图如图1-5-1所示;对于模块式PLC,各部件独立封装成模块,各模块通过总线连接,安装在机架或导轨上,其组成框图如图1-5-2所示。
无论是哪种结构类型的PLC,都可根据用户需要进行配置与组合。
第1.2节可编程序控制器的工作原理尽管整体式与模块式PLC的结构不太一样,但各部分的功能作用是相同的,下面对PLC 主要组成各部分进行简单介绍。
基于S7-300 PLC的取水泵站自动控制系统设计摘要: 本文介绍了国内某大型石化企业给排水工程中海水取水泵站的自动控制系统。
通过对取水泵站中关键设备的研究, 设计了合理的控制方案。
控制系统基于S7-300可编程控制器和组态王组态监控软件, 该控制系统既保证了设备运行的正常可靠, 又对设备运行性能进行了合理优化。
关键词: 取水泵站; 控制方案; S7-300 PLCAbstract: this paper introduces a domestic large petrochemical enterprise in water supply and drainage project of sea water pump station of the automatic control system. Through water pumping station to the key equipment in the research, design the reasonable control scheme. Control system based on S7-300 PLC and configuration king configuration monitoring software, this system not only ensure the equipment running normal and reliable, and the equipment operation performance optimization.Keywords: water pump station; Control project; S7-300 PLC聚酯纤维是我国合成纤维中生产及消费量最大、应用领域最宽的品种,而生产聚酯纤维需要大量的冷却水。
本工程中海水经取水泵站的海水提升泵加压后,通过输送管道送入空压机冷却设备,进行热交换后排放。
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1湖南工业职业技术学院Hunan Industry Polytechnic 题目基于PLC的供水控制系统设计系名称电气工程系机电S2012—1专业及班级学生姓名李长虹学号43指导教师李力颜志红2摘要本课题以某小区供水系统的改造为背景,根据供水系统的特性和实际情况的要求,采用PLC实现供水过程的全自动控制,满足居民用水的需要。
研究的主要内容包括:基于PLC自来水控制系统整体方案的设计、PLC控制系统原理、重点探讨PLC控制系统硬件、软件的设计,对PLC在实际现场控制过程中经常遇到的一些实际问题的解决,基于该工程项目的电气控制系统设计与实现展开的,采用可编程控制器PLC,完成了整个电气控制系统的软硬件的设计,基本达到了预期的目标,实现了小区供水的自动化。
关键词 PLC;供水系统;自动控制3目录第1章绪论 (4)1.1课题背景和意义 (4)1。
2 国内外物业供水系统发展与现状 (4)1。
3 可编程控制器(PLC)的特点及应用 (5)1。
4 基于PLC的物业供水系统实现功能及特点 (6)第2章供水系统的理论分析及方案的确定 (7)2。
1 恒压供水系统原理 (7)2。
2 系统方案确定 (7)第3章供水系统的硬件设计 (9)3.1 系统主要配置的选型 (9)3.1。
1 水泵机组的选型 (9)3。
1。
2 PLC的选型 (10)3.1。
基于PLC的自来水厂控制系统应用设计摘要:市场经济在快速发展,社会在不断进步,自来水厂供水工程建设规模为日供水能力19万t,配水管网25km,近期中先实施一期,日供水5万m3,随着居民对水的需求量与日俱增,同时差异化需求也越来越复杂,水厂供水自动化控制需求日益增加。
在生产过程自动化程度的进一步提高的前提下,自动化可靠性、适用性和安全性,以及保证供水量和供水质量等成为现代自来水厂迫切需要解决的问题。
关键词:水处理;自动化控制;应用引言随着城市化进程不断加快,自来水管的覆盖面积也越来越广泛,与此同时人们对水资源的需求也在逐渐增加。
因此,如何确保水资源的合理分配和利用成为当前我国自来水厂重点研究的问题。
而结合科学技术手段,应用自动化系统对自来水厂的运转进行管理,不仅能提高工作效率,而且能保证水资源的合理分配。
当前,越来越多的自来水厂选择采用PLC技术对自来水厂自动化系统进行管理,力求在更大程度上提高系统的工作效率和稳定性。
1自来水厂制水工艺介绍自来水厂的制水工艺具体包括以下环节,首先是要提取原水,对其进行加矾、加氯处理之后,经过处理的原水会到达平流沉淀池和V型反冲洗滤池,而平流沉淀池当中的水经过混凝反应,沉淀后会进入到V型反冲洗滤池,之后再进行加氯处理,使滤池当中的水分别进入到两个清水库当中,再集中进入到集水井,最后到达二级泵房,经过管网之后完成整个制水过程。
而在制水时需要对水进行处理,我们可以按照具体的处理工艺级别来进行划分。
首先第一级处理主要是采用机械的方法来将水中一些较大的污染物进行排除,而第二级处理则是生物处理,也就是通过利用微生物来将相关的污染物进行水解,使其变为水质。
而第三级则是在上一级的基础上,对其进行更加深层次的处理,因为经过二级处理后的水源还不能够作为合格的饮用水来进行使用。
因此,需要经过三级处理对水实施消毒,从而确保人们的饮用安全。
2PLC的自来水厂控制系统应用设计2.1控制方案设计水厂控制系统多选用分布式控制结构,有三个控制层,即设备层、控制层与监管层。
第25卷第6期2007年11月排 灌 机 械D ra i nag e and Irri g ati on M ach i neryV o.l 25N o .6N ov .2007基于PLC 的泵站供水控制系统的设计刘 宜1,方桂笋1,李晨晨1,刘景伟2(1.兰州理工大学流体动力与控制学院,甘肃兰州730050;2.扶沟县城关镇第一初级中学,河南扶沟461300)摘 要:针对恒速泵供水系统中依靠节流调节维持水压稳定的一些缺陷,为了从根本上解决系统用电效率低、供水压力波动大等疑难问题,以PLC 和变频器为控制中心,设计了一套变频调速恒压供水系统。
在此系统中,PLC 将压力设定值与测量值的偏差经PI D 运算后得到的控制量作用到变频器,从而系统可通过变频器控制水泵的转速来调节管网的压力,实现恒压供水的目的。
该系统供水压力稳定,自动化程度高,节能效果显著,长期运行稳定可靠。
关键词:泵站;可编程控制器;供水;变频调速;节能 中图分类号:TH 311;S277 文献标志码:A 文章编号:1005-6254(2007)06-0017-04Design of water suppl y control s ystem base d on PLCLI U Yi 1,FANG G ui -sun 1,LI Chen-chen 1,LI U J ing-w ei2(1.S chool of F l u i d Po w er and Contro lEngi n eeri ng ,Lan z hou Un i versit y of Techno l ogy ,Lanzhou,Gansu 730050,C h i na ; 2.The F irst Pr-im ary S chool of Ch enggu an To w n i n Fugou C oun t y ,Fugou,H enan 461300,Ch i n a)Abst ract :The auto m atic w ater supp l y syste m w ith speed adjusted by PLC and VVVF(Variab l e V oltageand Variab le Frequency)w as i n troduced.PLC w as used to process the l o g ica l and PI D contro,l and VVVF w as used to adjust the feed w ater pump speed .For th isw ater supp l y syste m under constant pressure it is designed a su it of PLC controlli n g syste m based on variab le frequency speed regulati n g techno logy .The syste m consists of pressure sensors ,transducer ,pumps ,re lays ,contact dev ice and so on.By co m -pari n g the setti n g va l u e and m easuri n g va l u e of pressures ,the dev iation is obtai n ed .Then the contro l vo l u m e is obtained by t h e PI D operati o n to affect the transducer .Thus t h e pum p rotati o na l speed is con -tro lled through transducer to ad j u st the pressure of the p i p e net work and to rea lize the constant pressure w ater supp l y goa.l The constant feed w ater pressure w ith high l y auto m ati c operation cou l d be prov i d ed .The contro l syste m w as ener gy -sav i n g w it h steady work cond itions .K ey w ords :pu m p stati o n ;PLC ;w ater supply i n g ;variable -frequency speed regu lation ;energy saving 收稿日期:2007-06-18作者简介:刘 宜(1955-),男,甘肃兰州人,高级工程师,硕士生导师,主要从事流体机械开发的研究。
方桂笋(1981-),男,安徽安庆人,硕士研究生,主要从事流体机械现代控制技术的研究。
据统计,从1998~2000年,我国人均日生活用水量(包括城市公共设施等非生产用水)增长37.6%,与此同时,我国城市家庭人均日生活用水量也在逐年提高[1]。
在用水量高峰期时供水量普遍不足,造成城市公用管网水压浮动较大。
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,例如容易造成爆管事故等。
针对以上问题,作者设计了一套以PLC 控制为核心、变频调速技术为基础的双恒压供水控制系统。
将PLC 用于恒压供水系统中,不仅简化了系统的硬件,减少了系统在硬件上出现故障的次数,提高了硬件系统的抗干扰能力,而且,随着社会的发展和进步、通信技术的快速发展,为实现系统的远程控制奠定了基础,同时,也解决了城市高层建筑和居民小区的供水问题[2]。
1 水泵调速运行时的节能原理图1中,水泵运行工况点D 是泵的特性曲线n N与管路阻力曲线R 1的交点。
当用阀门控制时,由于要减小流量,则关小阀门开度,使阀门的摩擦阻力变大,阻力曲线从R 1移到R 2,扬程则从H 0上升到H 1,流量从Q N 减小到Q 1,运行工况点从D 点移到A点。
图1 水泵调速的H -Q 曲线当调速控制时,阻力曲线R 1不变,泵的特性取决于转速,如果将转速由n N 变到n 1,结果运行工况点从D 点移到C 点,扬程从H 0降到H 3,流量从Q N 减小到Q 1,泵在A 点、C 点运行时的轴功率分别为P A =Q 1H 1Q 102G ,P C =Q 1H 3Q 102G 式中,P 为泵使用工况点轴功率,kW ;Q 为使用工况点的流量,m 3/s ;H 为使用工况点的扬程,m ;Q 为输出介质单位体积质量,kg /m 3;G 为使用工况点的泵效率,%。
将P A 与P C 两式相减得出使用调速控制时节省的功率:$P =P A -P C =Q 1(H 1-H 3)Q102GQ,H,P,n 之间的关系为[3]Q 1Q 2=n 1n 2;H 1H 2=n 1n 22;P 1P 2=n 1n 23由此可知,若所需流量为额定流量的80%,则轴功率仅为额定轴功率的51.2%,节能效果相当显著[4]。
2 系统组成本系统采用PLC 构成自动控制系统,可实现手动开环调节、自动闭环调节、远程控制及本地控制。
每台电机均设置单独的控制面板,具有频率显示、工作状态显示功能;变频器故障、PLC 故障都可实现声光报警[5]。
变频调速器采用西门子公司的EC O 系列变频器,可实现电机转速的平滑调节;变频调速器加装交流电抗器及直流电抗器,确保变频器电源侧谐波分量小于5%。
PLC 采用西门子公司S7-300系列PLC ,该种PLC 是模块化中小型PLC 系统,能满足用户中等性能要求的应用;各种功能模块可以很好地满足和适应自动控制任务。
由于简单实用的分散式结构和多界面网络能力,使得应用十分灵活;当控制任务增加时,可自由扩展。
系统构成见图2,图中1#~6#为给水泵。
图2 恒压供水系统构成图3 控制方案及工作原理3.1 控制方案给水泵站控制系统根据现场需要,需要配备1套S7-300PLC ,3台EC01-132K /3变频器,3台EC01-5500/3。
其中变频器用于给水泵的控制,PLC 用于控制各给水泵之间的切换顺序与启/停操作。
给水泵既可以通过现场控制柜的操作按钮进行手动控制,也可以由PLC 进行自动控制。
手动控制时可以控制任一台给水泵的启/停。
自动控制时给水泵的启动顺序为先启动功率大的给水泵,再启动功率小的给水泵;停止顺序为,先停功率小的给水泵,再停功率大的给水泵[6]。
3.2 控制系统工作原理3.2.1 自动闭环控制过程当系统处于自动调节状态时,自动控制指示灯亮,系统进入自动控制状态。
系统以给水连接管上的压力变送器的输出作为反馈信号。
反馈信号采取16mA 电流信号,给水连接管压力值可在PLC 中人为设定,通过其内部的PI D 控制功能,调节变频器的18 排 灌 机 械第25卷输出频率[7]。
系统控制原理见图3。
图3 系统控制原理方框图控制系统给水泵电机的运行切换是根据设定的压力与给水连接管压力变送器测定的现场压力的差值$p 来控制的。
当$p X 0时,PLC 内部的PI D 功能块对$p 进行PI D 运算,按照事先整定好的调节规律改变PLC 的输出值,来改变变频器的输出频率,从而改变电机转速,进而改变连接管的给水压力。
经过调整至$p =0,PI D 输出不再变化,给水泵电机在一个新的转速下稳定下来。
此时,连接管实际压力在设定值附近波动,可以保证连接管供水压力恒定。
控制系统采用PI D 调节规律可以减小控制静态误差和缩短系统调节时间。
为了减小切换时的电流冲击,只有当变频器输出达到50H z 时,才切换至电网。
如果实际压力太小,某台调速泵调整到50H z 运行供水仍不足以使$p =0,则该台变频泵切换为工频,而使下一台泵转为变频工作;如果实际压力过大,本台调速泵调整到最小频率5H z 运行仍不足以使$p =0,则关闭上次转换成工频的水泵,再进行上述PI D 运算、转速调整,直至连接管压力达到设定值,$p =0。
整套系统的切换顺序为先开后停,后开先停,使大功率泵提供基本负荷流量,而让小功率泵担当流量负荷调峰任务,合理利用系统资源。
系统状态切换流程图如图4所示[8]。
图4 系统状态切换流程图3.2.2 手动开环控制过程该系统也可进行手动开环运行。
如果连接管压力传感器出现故障时,人为将手动/自动开关置于手动位置,系统处于手动调节状态,手动指示灯亮,可在控制面板实现频率的手动设定,并变频启动水泵。