基于PLC的恒压供水泵站系统毕业设计
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河南理工大学毕业设计(论文)说明书河南理工大学毕业设计(论文)说明书摘 要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。
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、稳定性直接影响到小区住户的正常生活和工作。
本系统是针对居民生活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。
该系统对变频器内置PID 模块参数进行预置,通过压力传感器对水压的反馈构成闭环控制系统;PID 模块根据用水量的变化调节水泵的输出流量,实现恒压供水,并达到有效节能的目的。
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。
控制程序设计。
关键词:PLC ;变频调速;恒压供水;变频调速;恒压供水ABSTRACTIn today's rapid urbanization, urban living is mainly living quarters, then the construction of residential water supply system is particularly important. And with the growing urban water demand, water supply systems, the proposed higher requirements. Economics of water supply, reliability and stability to the district residents directly affected the normal life and work.The system is designed for household water set by the frequency converter, PLC, water pump and other equipment consisting of automatic constant pressure water supply control system. System PLC, frequency converter, the corresponding sensors and actuators together organically, and play their respective advantages, the control system easy to operate,not only to the greatest extent to meet the needs of stability and security of its operating performance, simple and convenient mode of operation , and the complete and thoughtful features, will make water saving water, saving, labor saving, high efficiency high-quality final run, reliable, energy-saving purposes. This paper introduces the way to achieve frequency control constant pressure water supply valve control compared to conventional energy-saving principle of constant pressure water supply. Converter built-in PID module on the preset parameters, using hydraulicpressure sensor feedback, closed loop system. According to changes in water consumption, to PID regulation mode, by adjusting the pump output flow, constant pressure water supply and efficient energy. Then it analyzes the state of pump units and conversion of various water conditions, analysis of the pump frequency by the frequency change operating mode of the switch process. Important parts of functional analysis, focusing on research and put forward based on PLC and frequency constant pressure water supply system program, were given control of the hardware design and PLC programming.Keywords: PLC; frequency control; constant pressure water supply目 录1 绪论绪论.......................................................................................................................... ......................................................................................................................... 11 1.1 研究背景研究背景........................................................................................................ ....................................................................................................... 11 1.2 变频恒压供水系统的国内外研究现状变频恒压供水系统的国内外研究现状 ....................................................... ....................................................... 22 1.3 供水系统安全性讨论供水系统安全性讨论.................................................................................... ................................................................................... 22 1.4 本文的设计思想本文的设计思想............................................................................................ ........................................................................................... 33 2 系统的理论分析及方案的确定系统的理论分析及方案的确定.............................................................................. ............................................................................. 44 2.1 调速方式的比较与选择调速方式的比较与选择 ............................................................................... ............................................................................... 44 2.2 控制系统方案控制系统方案................................................................................................ ............................................................................................... 66 2.3 供水系统的控制流程供水系统的控制流程.................................................................................... ................................................................................... 99 2.4 变频恒压供水系统中加减水泵的条件分析变频恒压供水系统中加减水泵的条件分析.............................................. 11 3 变频恒压供水系统的硬件设计变频恒压供水系统的硬件设计 ........................................................................... ........................................................................... 1313 3.1 PLC 选型及接线选型及接线........................................................................................... .......................................................................................... 1313 3.1.1 PLC 选型选型............................................................................................. ............................................................................................ 1313 3.1.2 PLC 的接线及I/O 分配 (16)3.2 水泵机组选型水泵机组选型 ............................................................................................. ............................................................................................. 1818 3.3 变频器选型及接线变频器选型及接线...................................................................................... ..................................................................................... 1919 3.3.1 变频器选型变频器选型........................................................................................ ....................................................................................... 1919 3.3.2 变频器的接线变频器的接线.................................................................................... ................................................................................... 2323 3.4 PID 调节器 (23)3.5 压力传感器压力传感器.................................................................................................. ................................................................................................. 2525 3.6 系统主电路设计系统主电路设计.......................................................................................... ......................................................................................... 2626 4 系统软件设计系统软件设计........................................................................................................ ....................................................................................................... 2727 4.1 PLC 控制控制 ...................................................................................................... (2727)4.1.1 PLC 程序流程图程序流程图................................................................................. ................................................................................ 2727 4.1.2 手动运行手动运行............................................................................................ ........................................................................................... 2828 4.1.3 自动运行自动运行............................................................................................ ........................................................................................... 2828 4.2 编程及介绍编程及介绍.................................................................................................. ................................................................................................. 2929 4.2.1 总程序的顺序功能图总程序的顺序功能图........................................................................ ....................................................................... 2929 4.2.2 自动运行顺序功能图自动运行顺序功能图........................................................................ ....................................................................... 3030 4.2.3 手动模式顺序功能图手动模式顺序功能图........................................................................ .. (3131)4.2.4 系统程序梯形图设计系统程序梯形图设计....................................................................... ....................................................................... 3232 5 总结与展望总结与展望............................................................................................................ ........................................................................................................... 3333 致 谢........................................................................................................................ ....................................................................................................................... 3434 参考文献参考文献.................................................................................................................... ................................................................................................................... 3535 附录A 系统硬件总图 .............................................................................................. 36 附录B 系统梯形图 .. (37)1 绪论1.1 研究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。
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。
摘要随着人民生活水平的日趋提高,新技术和先进设备的应用,使给供水设计得到了发展的机遇。
于是选择一种符合各方面规范、卫生安全而又经济合理的供水方式,对我们给供水设计带来了新的挑战。
本系统采用PLC进行逻辑控制,采用带PID功能的变频器进行压力调节,系统存在工作可靠,使用方便,压力稳定,无冲击等优越性。
本设计恒压变频供水设备由PLC、变频器、传感器、低压电气控制柜和水泵等组成。
通过PLC、变频器、继电器、接触器控制水泵机组运行状态,实现管网的恒压变流量供水要求。
设备运行时,压力传感器不断将管网水压信号变换成电信号送入PLC,经PLC运算处理后,获得最佳控制参数,通过变频器和继电器控制元件自动调整水泵机组高效率地运行。
供水系统的监控主要包括水泵的自动启停控制、供水压力的测量与调节、系统主管道水压的;系统水处理设备运转的监视、控制;故障及异常状况的报警等。
现场监控站内的控制器按预先编制的软件程序来满足自动控制的要求,即根据供水管的高/ 低水压位信号来控制水泵的启/停及进水控制阀的开关,并且进行溢水和枯水的预警等。
文中详细介绍了所选PLC机、变频器、传感器的特点、各高级单元的使用及设定情况,给出了系统工作流程图、程序设计流程图及设计程序。
关键词:可编程控制器变频器传感器1ABSTRACTIn company wi th the improvement o f peopl e’s l iv ing s t andard,t heappl ica t ion o f new t echnique and advanced equ ipment p rov ide a newdeve lopment fo r the design of wate r supp ly.I t i s a cha l l enge for us to se lec t away of wate r supp ly with h igh s t andard,secure and hea l thy, econo mica l,and reasonable. This sys tem adopts PLC log ic c ont ro l,and t ransducer with PIDfunc t ion to ad jus t the pressure, which presen t s many advantages,such as h ighre l iab i l i ty, convenience i n use,s t ab i l i ty in pressure,and wi thout impac t.The des ign i s made of Program mable Logic con t ro l l e r,t ransducer,sensor,low pressure con t ro l manufac ture tank,e tc. Through t ransducer and re lay,contac tor con t ro l pumping uni t running s ta tus,t he p ipe ne twork ach ieves to therequi rement o f cons tan t p ressure var iab le f low-ra te wate r supp ly. When the equipment on-the-f ly, pressure gauge wi thou t i nte rmiss ion t rans la tes t he p ipe network hydrau l ic p ressure s igna l to e lec t r i ca l s igna l en te r mic rocompute r,andth rough microcompute r’ar i thmet ic process ing, obt a ins op t imal con t ro l par ameter.The dam press beforehand made up sof tware p rogram came sa t i s fact ion se l fgovern ing ob l ige,namely on the bas i s o f h igh or low-water s igna l came cont ro lrad ia l d i f fuser in f luen t va lve’s swi tch,and proceed over fu l l and low water’s g radef rom wate r t ank and pond back of the moni tor p r ime inc lude rad ia l di f fuserautomat i sm open cease dam , wa te r l eve l f low, man met r i c measur i ng andregula te;use wate r f low, d i sp lacement'measure;w ater t reatment equipment locomot ive pu t in con t rol;water qua l i ty de tec t i on;water conserva t ion programcont ro l;mal func t ion and er ro r s ta te'en te r g rade up under observa t ion back of theth rough the medium o f t ransducer and bang-bang con t ro l com ponentse l f-cor rec t ing pumping un i t exped i t ious ly r unning. Water works on s i t esuperv i s ion in s ta t ion.The paper main ly in t roduces the charac te r s o f the PLC,t ransducer,a nd sensor,the use o f each h igh-qua l i ty un i t a ry and des ign,and p rov i des thef lowchar t o f sys tem work, p rogram and des ign.Keyword:Program mable Logic cont ro l le r Transducer sensor2目录1前言 (1)1.1供水系统发展过程及现状 (1)1.2供水系统的概述 (2)1.2.1.变频恒压供水系统主要特点: (2)1.2.3.恒压供水设备的主要应用场合: (2)1.2.4.恒压供水技术实现: (3)2系统总体设计方案 (4)2.1系统设计方案 (4)2.1.1系统控制要求 (4)2.1.2控制方案 (4)2.1.3运行特征 (5)2.1.4系统方案 (5)2.2可编程控制器(PLC)的特点及选型 (7)2.2.1PLC特点及应用 (7)2.2.2可编程控制器的选型 (8)2.2.3.PLCCPM2A模拟量输入/输出单元 (12)2.3变频器选型及特点 (15)2.3.1ABB产品信息: (15)2.3.2变频节能理论: (15)2.3.3.变频恒压供水系统及控制参数选择: (16)2.3.4.变频恒压供水系统的优点及体现 (17)2.4远传压力表 (18)2.4.1主要技术指标 (19)2.4.2结构原理 (19)2.5系统控制流程设计 (20)2.5.1系统组成及作用 (20)2.5.2系统运行过程 (20)3软件设计 (23)3.1系统中检测及控制开关I/O分配 (23)3.2I/O地址及标志位分配表.................................. (25)3.3流程图 (27)3.4程序设计: (28)4.结论 (43)致谢 (44)参考文献 (45)1第一章前言1.1供水系统发展过程及现状一般规定城市管网的水压只保证6层以下楼房的用水,其余上部各层均须“提升”水压才能满足用水要求。
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。
前言传统的工厂供水系统不但花费财力与物力,而且其水量变化具有随机性,用水高峰时水压不足,低谷时又造成能量浪费。
而恒压供水系统却能使系统中的管道出口压力在用水量发生变化时保持不变,从而满足节能降耗的要求。
本文采用计算机(PC),可编程控制器(PLC),变频器组成变频恒压供水监控系统。
通过PLC和变频器自动调节电机的运行方式和转速的增减,实现恒压供水,既防止了能量空耗,又避免出现电机启动时冲击电流对设备的影响。
本次毕业设计的主要内容是应用可编程逻辑控制器与变频器控制水泵电机的运行,从而使供水系统的压力恒定。
本文主要内容包括三部分,第一部分是对恒压供水系统,可编程控制器PLC和变频器的概述;第二部分是基于PLC变频调速的恒压供水系统的硬件设计。
第三部分是基于PLC变频调速的恒压供水系统软件设计。
目录1 概述: (1)1.1 PLC变频调速恒压供水系统的概述: (1)1.1.1 PLC变频调速恒压供水系统得组成 (1)1.1.2 PLC变频调速恒压供水系统实现的功能 (1)1.1.3 传统供水系统存在的问题及其改进 (1)1.2 PLC基本知识简介 (2)1.2.1 PLC概述: (2)1.2.2 PLC的系统组成及各部分作用: (3)1.2.3 PLC的分类及S7-200系列PLC简介 (4)1.3 变频器简介 (5)1.3.1 通用变频器概况 (5)1.3.2 MICROMASTER420系列变频器 (6)2 PLC变频调速恒压供水系统的设计 (7)2.1 PLC变频调速恒压供水系统的PLC信号控制系统 (7)2.2 PLC与变频器硬件组成 (7)2.3 变频器的配置与连接 (7)3 PLC变频调速恒压供水系统软件程序设计 (9)3.1 PLC变频调速恒压供水系统工作原理图及流程图 (9)3.2 PLC的I/O点数的分配及外围接线图 (10)3.3恒压供水系统界面 (11)3.4 PLC变频调速恒压供水系统的完整梯形图 (15)总结 (18)主要参考文献 (19)1、概述传统的供水系统已经很难满足现在工厂的供水需求,其不足之处日趋暴露。
基于PLC变频调速恒压供水系统的设计毕业设计(论文)洛阳理工学院毕业设计(论文)基于PLC变频调速恒压供水系统的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。
论文分析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机理。
通过对变频器内置PID模块参数的预置,利用远传压力表的水压反馈量,构成闭环系统,根据用水量的变化采取PID调节方式,在全流量范围内利用变频泵的连续调节和工频泵的分级调节相结合,实现恒压供水且有效节能。
依据供水要求,设计了一套由PLC、变频器、远传压力表、多台水泵机组等主要设备构成的全自动变频恒压供水,具有全自动变频恒压运行、自动工频运行和现场手动控制等功能。
关键词:可编程序控制器, 变压变频调速, 恒压供水, PLCI洛阳理工学院毕业设计(论文)PLC-BASED INVERTER CONTRL CONSTANT PRESSURE WATER SUPPLYSYSTEM DESIGNABSTRACTWith the rapid socio-economic development of water quality and water supply systems to improve reliability requirements. In addition, the current energy shortage, the use of advanced automation technology, control technology and communication technology, the design of high performance, high energy, able to adapt to different areas of constant pressure watersupply system has become an inevitable trend.Paper analyzes the way VVVF speed control constant pressure water supply compared with the traditional way of constant pressure water supply valve to control the energy-saving mechanism. Converter built by the preset parameters of PID module, using the hydraulic pressure gauge feedback Fareast one volume, constitute a closed-loop system, in accordance with changes in water consumption. In this paper, based on water requirements, the design of a set by the PLC, frequency converter, Far Easton pressure, multi-pump unit consisting of major equipment such as automatic frequency conversion constant pressure water supply, with automatic constant frequency operation, automatic frequency run and on-site features such as manual control.KEY WORDS:: programmable logic controller, VVVF speed control, constant pressure water supply, PLCII洛阳理工学院毕业设计(论文)目录前言 ................................................. 1 第1章绪论 (2)1.1 本课题设计的背景 ................................ 2 1.2 本课题设计的内容 .. (3)1.2.1 恒压供水系统的选型 ........................ 3 1.2.2 系统的硬件设计 ............................ 3 1.2.3 系统的软件设计 ............................ 3 1.3 系统控制的原理 .................................. 3 第2章系统的硬件设计 (5)2.1 恒压供水系统的基本构成 .......................... 6 2.2 可编程控制器(PLC)的选型 (9)2.2.1 PLC概述 ................................... 9 2.2.2 PLC的选型 ................................. 9 2.3 PLC模拟量控制单元的配置以及应用 ............... 12 2.4供水系统主要器件选型 ........................... 14 2.5 PLC及变频器控制电路 (15)2.5.1 供水系统电气主电路 ....................... 15 2.5.2 供水系统控制电路 ......................... 16 2.6 硬件接线图 ..................................... 17 2.7 控制系统的I/O点及地址分配 ..................... 19 第3章系统的软件设计 (22)3.1 PLC梯形图设计 (22)3.1.1 梯形图绘制 ............................... 22 3.1.2 梯形图指令 ............................... 25 3.1.3 程序的结果以及程序功能的实现 ............. 28 3.2 系统工作流程图 .................................29 3.3 控制系统程序设计 (30)3.3.1 启动程序 (30)III洛阳理工学院毕业设计(论文)3.3.2 水泵切换程序 ............................. 31 3.3.3 逐台停泵程序 ............................. 31 3.3.4 故障处理 (31)第4章系统调试 (32)4.1 PLC程序的运行和模拟调试 ....................... 32 4.2 系统总体调试 ................................... 32 结论 ................................................ 33 谢辞 ................................................. 34 参考文献 .............................................. 35 外文资料翻译 (36)IV洛阳理工学院毕业设计(论文)前言随着各住宅小区的宿舍楼等一座座高楼拔地而起,相应的生活用水量也大幅度增加。
PLC恒压供水控制系统毕业论文摘要利用自动控制程序PLC恒压控制三台水泵电机供水给生活小区生活用水。
采用可编程控制器(PLC)构成控制系统进行优化控制泵组的运行,并自动调整泵组的运行台数,完成供水压力的要求,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工作而达到给水总管压力稳定在设定的压力值上。
供水系统选用原则水泵扬程应大于实际供水高度,水泵流量总和应大于实际最大供水量。
关键词:PLC,自动控制系统,控制指1.设计任务书1.1设计题目:PLC控制恒压供水系统1.2设计目的1)毕业设计是学校学习的最后一个环节,也是培养学生综合运用所学的基本知识、基本理论和基本技能,独立进行工程设计、科学研究和专业基本训练,解决实际工程问题的一个很重要环节。
2)通过毕业设计,培养学生树立正确的设计、思考和研究思想;理论联系实际和严谨、高度合作协作的工作态度。
3)通过毕业设计,使学生在查阅文献资料、收资调研、工程计算、数据处理等各个方面的能力得到基本的训练。
4)利用现代化科学技术程序系统控制恒压供水,使用自动化技术方便工作,熟悉一种具体的现代自动控制系统产品性能,学习其设计及使用方法,巩固所学的自动控制原理技术,可编程制空器、机电一体化技术等各方面理论知识,培养高新技术综合应用能力。
1.3设计内容及要求1)随着PLC自动控制技术的发展和人们对生活饮用水品质要求的不断提高,为了解决住户较大变化的生活用水及保持供水压力,保证生活用水的质量,避免克服水锤效应及第二次污染造成供水污染的问题,PLC控制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。
PLC控制恒压供水系统很好的解决了旧设备需要频繁检修的问题,既体现了PLC控制恒压供水的技术优势,同时又有效的节省了资金。
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摘要:随着社会主义市场经济的发展,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本论文分析变频恒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,本论文采用变频器和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。
最后对系统的软硬件设计进行了详细的介绍。
本论文设计与实现通过MCGS进行数据传输的远程网络巡回监控系统。
具体讲述了系统的总体设计与软件的实现,并对系统采取的可靠性措施进行了说明。
本论文的变频恒压供水系统已在国内许多实际的供水控制系统中得到应用,并取得稳定可靠的运行效果和良好的节能效果。
经实践证明该系统具有高度的可靠性和实时性,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。
关键字:变频调速;恒压供水;PLC;MCGS;监控系统Frequency Conversion Constant Pressure Water-supplySystem Based on PLCAbstract:With 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.This paper analyzes the structure of VF speed regulating constant-pressure water supply,and proposes several control methods.By careful study and comparison, PLC and inverter's method fits water supply system and datatransmission very well. Finally the paper shows the design of constant pressure supply water controller according to PID data and detailed introduction of its software and hardware.In this paper,the author designs and realizes the remote monitor and control system through MCGS, and then illustrates its general design, software implement and the measures of preventable disturbance in details.The system, which has initially been completed with reliable performance and excellent energy-saving effect, proves to possess high reliability and real-time quality. The system can not only remarkably improve the quality of water supply, but also economize on labor, which will surely bring us both economic and social benefits.Key Words:VF speed; constant pressure water supply;PLC;MCGS;monitor and control- system基于PLC的变频恒压供水系统的设计第1章绪论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。
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。