目 录
第一章绪论1
第二章 PID调节概念及基本原理3
2.1 PID调节概述3
2.1.1自动控制系统的分类3
2.2 PID控制的原理和特点4
2.2.1 PID控制的原理和特点的概念4
2.2.2 PID控制的分类5
2.3 PID控制器的参数整定6
第三章三菱FX2N型PLC的恒压变频供水系统设计实例8
3.1系统的主要控制要求9
3.2系统的硬件选型9
3.2.1 系统的控制器------- FX2n—32MR10
3.2.2 系统的模拟量输入、输出模块10
3.2.3 变频器FR—A50010
3.2.4 压力传感器TPT50311
3.3控制系统的I/O点及地址分配11
3.3.1 PLC系统的选型13 3.4 恒压供水系统的电气控制系统13
3.4.1 主电路图13
3.4.2控制电路图14
3.4.3 PLC系统外部接线图15
第四章恒压供水系统的程序设计17
4.1 系统的程序结构说明及流程图17
4.1.1初始化子程序17
4.1.2 定时中断程序18
4.1.3 主程序19
4.2程序中使用的编程组件及其含义21
第五章总结23
参考文献24
谢辞25
附录：控制系统的梯形图程序26第一章 绪 论
近年来我国中小城市发展迅速，集中用水量急剧增加。据统计，从1990年到1998年，我国人均日生活用水量
图1.1
控制系统原理图
其中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，同时变频器还可作为电机软启动装置，限制电机的启动电流。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，自动调整其它工频泵的运行台数。变频器和PLC的应用为水泵转速的平滑性连续调节提供了方便。水泵电机实现变频软启动, 消除了对电网、电气设备和机械设备的冲击，延长机电设备的使用寿命。
目录
绪论 ............................................................................................................................ 1
1.恒压变频供简介 ..................................................................................................... 2
1.1恒压变频供水产生背景及国内现状 ............................................................. 2
1.2传统供水系统及特点 .................................................................................... 2
1.3恒压变频供水系统的优点 ............................................................................ 3
2.恒压变频供水系统的相关原理 .............................................................................. 4
2.1恒压变频供水系统的理论框图 .................................................................... 4
2.2供水系统的基本特性 .................................................................................... 5
2.3变频调速原理 ............................................................................................... 6
项目四 恒压供水系统调试与运行
恒压供水系统一般由水箱、水泵、电动机、压力传感器、控制器、变频器等组成。采用多台水泵及电机比单台水泵及电机节能而可靠。恒压供水的主要目标是保持管网水压的恒定，水泵电机的转速要跟随用水量的变化而变化，这就需要用变频器为水泵电机供电。数台电机配一台变频器，变频器与电机间可以切换，供水运行时，一台水泵变频运行，其余水泵工频运行，以满足不同用水量的需求。如图4-1所示。
学习完本项目后，你将能够：
了解恒压供水系统的组成及各部分的作用；
掌握恒压供水基本原理，控制器的闭环工作过程；
熟悉模拟量模块EM235的性能指标、接线、校准及配置；
掌握变送器的选择与应用；
掌握模拟量地址设置、采集、变换及滤波；
理解PID控制各部分的作用，熟悉PID指令；
熟悉PID控制各参数的工业常用范围；
掌握变频器通信控制的接线与参数设置； 图4-1 恒压供水控制系统 熟练应用USS协议控制西门子MM420变频器；
熟练搭建西门子触摸屏组态环境；
熟练应用西门子触摸屏建立项目、组态元件、下载调试；
掌握系统选型、图纸绘制、系统接线；
熟练编制手动子程序，配合触摸屏调试硬件系统；
熟练编制自动子程序，实现恒压控制；
熟练组态触摸屏，进行界面切换、参数设置、操作控制。
4.1 恒压供水系统认知
4.1.1 实训的目的和要求
1. 实训的目的
（1）了解恒压供水系统的组成。
（2）理解各组成部分在作用。
2. 实训的要求
（1）观察系统，说明各部分作用。
（2）打开控制柜，说明每个器件的作用，说明每根接线的作用。
（3）拆卸控制柜。
4.1.2 基本原理
恒压供水系统可分为控制柜和执行机构两大部分。控制柜有电源、显示仪表、控制器、中间继电器、接触器、变频器、压力传感器、变送器、互感器、按钮、转换开关、触摸屏等组成，执行机构一般由水箱、水泵、止回阀、电动机、阀门等组成。如图4-2所示。
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毕业设计
（机电一体化专业）
班 级：
姓 名：
学 号：
指导教师：
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Iword格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。 电气工程系 文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。
IIword格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。 恒压供水系统设计
摘 要
随着社会经济的飞速发展，城市建设规模的不断扩大，人口的增多以及人们生活水平的不断提高，对城市供水的数量、质量、稳定性提出了越来越高的要求。我国中小城市水厂尤其是老水厂自动控制系统配置相对落后，机组的控制主要依赖值班人员的手工操作。控制过程繁琐，而且手动控制无法对供水管网的压力和水位变化及时做出恰当的反应。为了保证供水，机组通常处于超压状态运行，不但效率低、耗电量大，而且城市管网长期处于超压运行状态，老化也十分严重。
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：变频调速，恒压供水，PLC 文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。
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