基于PLC控制的供水系统设计毕业论文

基于PLC的楼宇恒压供水控制系统设计摘要：近年来，随着我国的社会主义市场经济的发展越来越快，人们对供水质量和可靠性的要求不断提高；并且水资源的依赖程度也越来越高。

然而传统的供水系统普遍存在着一下缺点：供水系统的自动化程度低、可靠性差、水电资源浪费严重、供水效率低,同时，水泵长期高速运转后轴承可能发热磨损严重，将会影响到水泵使用寿命，也使系统的维护工作变得更加复杂.本次设计是基于PLC 恒压供水系统，为了改善上述传统供水系统的缺陷，以恒定管网末端供水压力作为目标，运用现代变频技术来实现恒压供水。

本次设计的供水系统主要由PLC、变频器、压力变送器、液位传感器、动力及控制线路、水泵以及整个过程的监控组态系统组成,用户可通过实验设备控制柜面板上的指示灯和按钮、转换开关来控制系统的运行.此系统能提升动态供水的可靠性和稳定性，真正做到了供水和用水的动态平衡。

关键词：恒压供水;PLC；变频调速；OPC监控组态系统Design of Constant Pressure Water of BuildingsSupplying system Based on PLCAbstract：In recent years , as China 's development of the socialist market economy, faster and faster, it requires water to continuously improve the quality and reliability ; and dependence on water resources is increasing. However, the prevalence of conventional water supply system about disadvantages：low degree of automation of water supply systems ，poor reliability，hydropower serious waste of resources , low water efficiency , while the high—speed operation long after the water pump bearings may wear serious heat will affect the life of the pump ，also makes system maintenance work has become more complex. This design is based on PLC constant pressure water supply system in order to improve the above-mentioned defects of traditional water supply systems to the end of the pipe network water pressure constant as the target ，the use of modern technology to achieve frequency conversion constant pressure water supply 。

《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。

远程与继续教育学院本科生毕业论文（设计）题目：基于PLC和变频器在供水系统中的应用学习中心：重庆市长寿区奥鹏学习中心层次：专科起点本科专业：电气工程机自动化年级： 2013 年春季学号： 201303547431学生：杨月红指导教师：高国娟完成日期： 2014 年 12 月 26日内容摘要本论文先从供水系统的控制理念、方案设计出发，从PLC和变频器的选择、应用和对变频器的选择、安装，以及与PLC可编程控制器共同实现供水系统的控制的操作要点、安装要点、调试要点进行详细的介绍；并对改造后的结论通过计算得出合理的结论。

关键词：控制系统；变频器和PLC的选择、安装；变频器与PLC的调试；目录内容摘要 (I)引言 (1)1 绪言 (2)2 PLC和变频器在供水系统的运用 (3)2.1 PLC和变频器在供水系统的基本控制原理 (3)2.1.1 供水系统原理 (3)2.1.2 PLC和变频器的选择 (4)2.1.3 PLC和变频器等构成的控制系统接线图 (7)2.1.4 手/自动变频方式 (9)2.2 PLC和变频器的安装 (9)2.2.1 PLC的安装 (10)2.2.2 变频器的安装 (11)3 变频器调试 (14)3.1 变频器的空载通电试验 (14)3.2 变频器带电机空载运行 (14)3.3 变频器带载荷试运行 (15)3.4 变频器与PLC的RS485通讯 (15)4 变频器故障处理与分析 (18)5 变频器改造的作用及效果 (19)6 结论 (21)参考文献 (22)变频器是运动控制系统中的功率变换器。

当今的运动控制系统是包含多种学科的技术领域，总的发展趋势是：驱动的交流化，功率变换器的高频化，控制的数字化、智能化和网络化。

因此，变频器作为系统的重要功率变换部件，提供可控的高性能变压变频的交流电源而得到迅猛发展。

20 世纪80 年代后期，变频器被引进中国市场，人们对变频器的了解也仅处于初期阶段，而且市场上变频器的数量还十分有限，且价格高昂，所以变频器在80年代运用具有很多局限性，变频器的发展也很缓慢。

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。

《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。

毕业论文（设计）题目：基于PLC、变频器和触摸屏模拟恒压供水系统的设计系别：电子工程系专业：运算机与自动化操纵姓名：姚浩杰学号：04指导教师：封定国、张东勇、王晓云答辩日期：基于PLC、变频器和触摸屏模拟恒压供水系统的设计摘要本章以广东三向教学仪器制造SX系列“PLC操纵变频器调速用触摸屏监控恒压供水系统”为研究对象。

该系统集PLC、变频器调速器与触摸屏于一体。

整套软、硬件配套齐全，具有特有的模拟楼宇恒压供水系统采纳真实的压力装置、水泵和传感器。

通过对该系统的要紧结构与工作原理的探讨与对模拟用户供水的工作进程和操纵要求分析，给出了模拟用户用水时刻直观图、恒压供水原理图，并采纳PLC操纵变频调速器达到恒压供水的设计方式，进行了软硬件设计，列出了PLC的I/O地址分派表,绘制了PLC的I/O分派图和PLC操纵原理图，编写PLC操纵程序的梯形图和指令表;由触摸屏界面（GT）操纵和监测整个系统的运行和数据，使整个操纵系统的操作变得简单，方便。

大大提高了系统的自动化程度和有效性。

恒压供水方式技术先进、水压恒定、操作方便、运行靠得住、节约电能、自动化程度高，在泵站供水中可完成以下功能: (1)维持水压恒定；(2)操纵系统可手动/自动运行；(3)多台泵自动切换运行；(4)系统睡眠与唤醒。

当外界停止用水时，系统处于睡眠状态，直至有效水需求时自动唤醒；(5)在线调整PID参数；(6)泵组及线路爱惜检测报警、信号显示等。

关键词:可编程操纵器(PLC)；变频恒压供水系统；触摸屏界面（GT）；FR-A500目录第1章绪论 (4)引言 (4)课题意义 (4)国内外在该方向的研究概况 (5)本文的要紧工作 (6)第2章系统整体分析与设计 (7)系统概述 (7)恒压供水系统的节能原理 (8)恒压供水系统硬件设计 (10)第3章器件的选型及介绍 (14)可编程操纵器PLC (14)3.1.1简介PLC的产生 (14)3.1.2简介PLC的进展状况及其进展趋势 (15)3.1.4简介PLC的应用领域 (16)3.1.5 P LC的工作进程 (16)3.1.6 P LC的操纵 (17)3.1.7 P LC的选型 (18)变频器 (19)3.2.1变频器的组成 (19)3.2.2变频器的特点 (23)3.2.3变频器的接线 (24)PID调剂 (24)压力传感器的接线图 (25)原件表 (25)第四章PLC操纵及编程 (28)4.1PLC操纵 (28)4.2自动运行 (29)手动运行 (30)第5章人机界面 (31)GT Designer2人机界面触摸屏应用 (31)5.1.1人机界面触摸屏大体知识 (31)人机界面触摸屏软件安装及连接与下载 (32)5.2.1编程软件的安装 (32)5.2.2编程软件的利用简介 (33)5.3GT Designer2 简要设置与操作 (34)终止语 (40)参考文献 (41)致谢 (42)附录A、梯形图 (43)附录B、触摸屏界面 (51)第1章绪论水是生产生活中不可缺少的重要组成部份，在节水节能己成为时期特点的现实条件下，咱们那个水资源和电能欠缺的国家，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掉队，自动化程度低。

一、课题简介随着变频技术的发展和人们对生活饮用水品质要求的不断提高，变频恒压供水系统以其环保、节能和高品质的供水质量等特点，广泛应用于多层住宅小区及高层建筑的生活、消防供水中。

变频恒压供水的调速系统可以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。

在实际应用中如何充分利用专用变频器内置的各种功能，对合理设计变频恒压供水设备、降低成本、保证产品质量等有着重要意义。

变频恒压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。

目前变频恒压供水系统正向着高可靠性、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、系列化、标准化，是未来供水设备适应城镇建设中成片开发、智能楼宇、网络供水调度和整体规划要求的必然趋势。

变频恒压供水系统能适用生活水、工业用水以及消防用水等多种场合的供水要求，该系统具有以下特点:(1)供水系统的控制对象是用户管网的水压，它是一个过程控制量，同其他一些过程控制量(如:温度、流量、浓度等)一样，对控制作用的响应具有滞后性。

同时用于水泵转速控制的变频器也存在一定的滞后效应。

(2)用户管网中因为有管阻、水锤等因素的影响，同时又由于水泵自身的一些固有特性，使水泵转速的变化与管网压力的变化成正比，因此变频调速恒压供水系统是一个线性系统。

(3)变频调速恒压供水系统要具有广泛的通用性，面向各种各样的供水系统，而不同的供水系统管网结构、用水量和扬程等方面存在着较大的差异，因此其控制对象的模型具有很强的多变性。

(4)在变频调速恒压供水系统中，由于有定量泵的加入控制，而定量泵的控制(包括定量泉的停止和运行)是时时发生的，同时定量泵的运行状态直接影响供水系统的模型参数，使其不确定性地发生变化，因此可以认为，变频调速恒压供水系统的控制对象是时时变化的。

基于plc恒压供水系统毕业设计恒压供水系统是一种自动化控制系统，通过控制水泵电机的启停，实现恒定的水压。

本文通过PLC控制器控制水泵电机的启停和压力传感器的反馈，实现一个基于PLC的恒压供水系统。

一、系统组成恒压供水系统由水源装置、水泵、管道、压力传感器、PLC控制器等组成。

系统功能是稳定的将水泵输出的水流量保持在一个恒定的水压力范围内，以满足供水的需要，并且应具备系统自我检测及保护等功能。

二、系统工作原理当水压力低于给定的最小值时，PLC控制器发出启动水泵的指令，水泵开始工作，向管路供水，并通过压力传感器反馈实时的压力数据，当压力达到设定最大值时，PLC控制器发出停止水泵的指令，水泵停止工作。

当用户需求水量变化时，系统通过控制水泵的启停以及输出水流量的调节，保持水压在给定范围内，从而实现恒压供水。

三、系统硬件设计（1）PLC选型本系统采用FX3U系列的三菱PLC。

FX3U系列PLC具有较高的性能、可靠性和处理速度，对于高性能、高可靠性的自动化系统来说非常适合。

（2）水泵及电机选型根据所需供水量及水压，选用起动电流较小、继电容较小型号的水泵，同时配合相应容量的交流电机，在保证水压的同时，提高系统的效率。

（3）压力传感器选型压力传感器是系统中关键的一部分，它将水管路的实时压力转化为具有一定精度和稳定性的电信号，供PLC控制器处理。

本系统中采用的压力传感器是0-1MPa的压力传感器，精度为0.5。

（4）PLC控制器电路设计PLC控制器电路包括输入电路和输出电路两部分。

输入电路用于控制水泵的启动和停止，其中启动信号来自压力传感器，停止信号来自电源控制。

输出电路用于控制水泵电机的正反转动及其调速，其中正转和调速信号由PLC控制器发出，反转信号由相应的感应器反馈。

系统软件运用了Fx-Work中的三种编程语言：LD、ST和FBD。

其中LD程序用于控制水泵启动和停止的输入信号，ST程序用于控制水泵电机的正反转动和调速，FBD程序用于实现数据处理、数据采集和数据分析功能。

毕业设计 [论文]题目：基于PLC的变频调速恒压供水系统设计系别：电气与电子工程系专业：电气自动化技术河南城建学院毕业设计摘要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。

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。

系统采用变频调速方式自动调节水泵电机转速或加、减泵。

改变以往“先启后停”方式，自动完成泵组软启动及无冲击切换，使水压平稳过渡。

变频器故障时系统仍可运行，保证不间断供水。

系统断电恢复后可自启动。

采用硬件/软件备用及钟控功能，使各泵进行轮休，延长了设备的机械使用寿命。

首先介绍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。

关键词：PLC；变频调速；恒压供水河南城建学院毕业设计摘要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. 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 hydraulic pressure 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 (1)1.1 研究背景 (1)2 系统的理论分析及方案的确定 (4)2.1 调速方式的比较与选择 (4)2.2 控制系统方案 (6)2.3 供水系统的控制流程 (8)2.4 变频恒压供水系统中加减水泵的条件分析 (10)3 变频恒压供水系统的硬件设计 (11)3.1 PLC选型及接线 (11)3.1.1 PLC选型 (11)3.1.2 PLC的接线及I/O分配 (14)3.2 水泵机组选型 (15)3.3 变频器选型及接线 (16)3.3.1 变频器选型 (16)3.3.2 变频器的接线 (19)3.4 PID调节器 (20)3.5 压力传感器 (22)3.6 系统主电路设计 (22)4 系统软件设计 (24)4.1 PLC控制 (24)4.1.1 PLC程序流程图 (24)4.1.2 手动运行 (25)4.1.3 自动运行 (25)4.2 编程及介绍 (26)4.2.1 总程序的顺序功能图 (26)4.2.2 自动运行顺序功能图 (26)4.2.3 手动模式顺序功能图 (27)4.2.4 系统程序梯形图设计 (28)5 总结与致谢 (29)参考文献 (30)附录A 系统硬件总图 (2)附录B 系统梯形图 (3)河南城建学院毕业设计绪论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。