变频恒压供水毕业设计(论文)

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或消防用水而设计的。

由变频器及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。

系统通过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目录绪论 (1)第一章PLC概述 (1)1.1 PLC的组成 (1)1.2 PLC的定义及特点 (1)1.3 PLC的性能指标 (2)1.4 PLC的分类及工作原理 (2)1.5 PLC与继电器控制系统的区别 (3)第二章变频器 (4)2.1变频器的定义 (4)2.2变频器的构成 (4)2.3变频器的控制方式 (5)第三章系统硬件设计 (6)3.1 PLC选型原则 (7)3.2恒压供水系统的基本构成 (7)3.3恒压供水系统的主电路图 (9)3.4恒压供水系统的工作原理 (9)3.5恒压供水系统的I/O分配表 (10)3.6 变频器参数设定 (10)3.7恒压供水系统的综合接线图 (11)第四章系统程序设计 (11)4.1 SFC (11)4.2 梯形图 (14)第五章总结 (17)参考文献 (17)谢词 (18)绪论长期以来，PLC始终处于工业自动化控制领域的主战场，为各种各样的自动化设备提供了非常可靠的控制应用，它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案，适合于当前工业，企业对自动化的需要。

进入20世纪80年代，由于计算机技术和微电子技术的迅猛发展，极大地推动了PLC的发展，使得PLC的功能日益增强，目前，在先进国家中，PLC已成为工业控制的标准设备，应用面几乎覆盖了所有工业，企业。

基于PLC的变频恒压供水系统的设计【摘要】在我国，可编程控制器（PLC）已经广泛地运用在所有的工业部门，是应用最广的计算机控制装置，是自动控制系统中的关键设备，随着其性能价格比的不断提高，应用范围不断扩大。

本文是一个采用PLC与变频器构成恒压变频供水系统的设计，设计内容流畅、所设计的电路单元较为合理。

关键词：PLC 变频器恒压供水【前言】长期以来传统的区域、楼宇供水系统都是由市政管网经过二次加压和水塔或天面水池来满足用户对供水压力的要求。

在这种供水系统中加压泵通常是用最不利用水点的水压要求来确定相应的扬程设计，然后泵组根据流量变化情况来选配，并确定水泵的运行方式。

由于小区用水有着季节和时段的明显变化，日常供水运行控制就常采用水泵的运行方式调整加上出口阀开度调节供水的水量水压，大量能量消耗在出口阀而浪费，而且存在着水池“二次污染”的问题。

本文介绍一种变频调速恒压供水系统，该系统可根据管网瞬间压力变化，自动调节某台水泵的转速和多台水泵的投入及退出，使管网主干管出口端保持在恒定的设定压力值，变频调速技术在给水泵站的应用，成功地解决了能耗和污染的两大难题。

在实际运行中小区变频恒压供水技术比传统的加压供水系统还有水压稳定、维护运行成本低等明显优势。

1.可编程控制器(PLC)的概述可编程控制器（Programmable Logic Controller）简称为PLC，它的应用面广、功能强大、使用方便，已成为当代工业自动化的主要控制设备之一，在工业生产的所有领域得到了广泛的应用，在其他领域（例如民用和家庭自动化）的应用也得到了迅速的发展。

国际电工委员会（IEC）在1985年的PLC标准草案第3稿中，对PLC 作了以下定义：“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。

它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

毕业设计摘要随着中国经济的快速发展，城市化步伐加快。

现在很多人已经住进小区，所以小区必须提供给人们很好的供水质量，但也不能浪费有限的水资源。

每个小区都建有自己的供水系统。

小区供水系统的稳定性，可靠性，经济性直接影响到供水质量，传统的供水方式普遍存在占地面积大、可靠性差、难以维护等缺点，所以现在基本已经被淘汰了。

本文主要设计一套小区变频恒压供水系统，该系统由PLC，变频器，水泵机组，压力传感器，液位传感器，上位机，通信模块等设备组成。

该系统具有生活管网和消防管网。

该系统可以手动运行，也可以自动运行，同时还设计了人机界面，通过远程通信可以远程控制系统的运行。

系统针对传统供水方式的缺点有了大大的改善，不仅提高了供水质量，同时也节约了水资源，投入资金较少，维护方便。

变频恒压供水系统与传统供水系统相比，节能效果非常显著。

为了实现系统的恒压，本设计通过压力传感器检测压力，然后反馈给变频器的PID模块，这样就构成一个闭环控制系统。

再通过变频器控制电机的转速，这就是变频调速。

论文同时也讨论了消防供水的问题，在消防管网中配备了两台高功率的电机。

最后，还通过组态软件编译了人机界面，使系统更加完善。

同时通过通信模块与上位机相连接，构成一个远程监控系统，通过上位机就可以实现远程监控系统的运行情况，还可以改变系统的运行参数。

对于保护环节，系统设计了水位报警，变频器故障报警，软启动器保护等。

关键词：变频器；PLC；恒压供水；变频调速；监控系统ABSTRACTAlong with the rapid development of Chinese economy, the urbanization step is quickly. Now many people have moved to communities, so the Community has to provide good water supply quality to people, but can not waste water resources. Community built their own water systems. Community water supply system must supplies water the stability, credibility of system, the economy directly influences to supply water quality .The traditional means of water supply cover big area, and low efficiency，hard maintenance etc. So it’s already been eliminated now.This text mainly designs a cell constant pressure water supply system, which by the PLC, transducer, water pump, pressure sensors, liquid level sensors, host computer, communication modules and other equipment composition. The system has to live tube net and fire net. The system can control by hand, it also can control automatically. It still designed a man-machine interface at the same time．Passing the long range correspondence can with the movement that the long range control the system. The system has solved the problem existing in the traditional way of water supply, such as economize water resources, it are little to throw in funds, maintenance convenience.The system compare with the traditional way of water supply, it has energy conservation effect extraordinary prominence. For carrying out system of constant pressure, this design spreads the feeling machine examination pressure through a pressure, Then the feedback give the PID mold piece of inverter. Therefore this made one cyclic control system. And then variable-frequency controls the electric machine, so this is a variable velocity variable frequency. The problem that the thesis also discussed that the fire fight supplies water at the same time took care of to provide with the electrical engineering of two set high powers in the net in the fire fight.Finally, it also edited and translated a man-machine interface through a set of software. The system is more perfect. At the same time we Build up a conjunction between the PLC and the computer. For the protection link, the system designed water level to report to the police, the inverter breakdown reports to the police, the soft starter protects etc.Key words：V ariable-frequency; PLC; Constant pressure water-supply; V ariable V elocity variable frequency; monitor and control-system目录摘要 (2)第一章绪论 (6)1.1变频恒压供水产生的背景和意义 (6)1.2变频恒压供水系统的国内研究现状 (6)1.2.1各类供水系统的比较 (6)1.2.2国内恒压供水系统研究状况 (7)1.3几种供水系统的比较 (7)1.4本课题的主要研究内容 (8)第二章变频恒压供水系统的理论以及方案确定 (10)2．1 供水系统的基本模型和主要参数 (10)2．2供水系统的特性曲线和工作点 (11)2．3供水系统中恒压实现方式 (13)2．4异步电动机调速方法 (14)2．5 变频调速恒压供水系统能耗分析 (15)2．6供水系统安全性讨论 (16)2．7变频恒压控制的理论模型 (18)2．8变频恒压供水系统的近似数学模型 (18)2.9变频恒压供水系统中加减水泵的条件分析 (19)第三章变频恒压供水系统的硬件设计 (21)3．1 变频恒压供水系统总体控制方案的确定 (21)3．2变频恒压供水系统总体结构图 (23)3．3变频恒压供水系统主要器件的选型以及参数整定 (25)3．3．1系统配置设备的参数计算 (25)3．3．2变频器的选型 (25)3．3．3 PLC及其扩展模块的选型 (30)3．3．4水泵机组的选型 (32)3．3．４压力传感器的选型 (33)3．3．5软启动器或自耦变压器 (33)3．4系统电路设计 (34)3．4．1系统管网设计 (34)3．4．2压力传感器的接线图 (34)3．4．3变频器和ＰＬＣ控制电路设计 (35)3．4．4系统控制电路的设计 (38)3．5系统的I/O地址分配 (38)第四章变频恒压供水系统的软件设计 (40)4．1变频恒压供水系统的工作原理 (40)4．2系统的主程序流程图 (41)4．3 PID调节器控制以及参数整定 (43)4．3．1 PID调节器控制 (43)4．3．2变频器PID参数调整流程图 (45)4．3．3变频器PID参数设置及参数调整 (46)第五章系统远程监控系统的设计 (48)5．1 监控系统硬件构成 (48)5.2 三菱FX系列PLC通信协议 (50)5.3 PLC通信程序设计 (51)5.4计算机通信程序设计 (52)5.5上位机监控软件设计 (53)第六章总结 (55)参考文献 (56)附录1：梯形图 (57)第一章绪论1.1变频恒压供水产生的背景和意义随着社会经济的迅速发展，水对人民生活与工业生产的影响日益加强，人民对供水的质量和供水系统可靠性的要求不断提高。

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)2.4 PID控制原理 (7)3.元件选择及功能单元设计 (9)3.1变频器选择及系统总体介绍 (9)3.2系统主体电路 (10)3.3系统控制电路 (13)3.4系统反馈电路 (16)3.5 系统总体电路图和使用说明 (16)4.系统软件设计 (18)结束语 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录 (28)绪论随着社会经济的迅速发展，水对人民生活与工业生产的影响日益加强，人民对供水的质量和供水系统可靠性的要求不断提高。

把先进的自动化技术、控制技术、通讯及网络技术等应用到供水领域，成为对供水系统的新要求。

变频恒压供水系统集变频技术、电气技术、现代控制技术于一体。

采用该系统进行供水可以提高供水系统的稳定性和可靠性，方便地实现供水系统的集中管理与监控；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，所以研究设计该系统，对于提高企业效率以及人民的生活水平、降低能耗等方面具有重要的现实意义。

自从通用变频器问世以来。

变频调速技术在各个领域得到了广泛的应用。

变频调速恒压供水设备以其节能、安全、高品质的供水质量等优点。

在实际应用中发挥了很大的作用。

以往的变频调速恒压供水设备。

大都采用带有模拟量输入/模拟量输出的可编程控制器或PID调节器，PID算法编程难度大，设备成本高，调试困难。

随着电力电子技术的飞速发展，变频器的功能越来越强。

可以充分利用变频器内置的各种功能，合理地设计变频调速恒压供水设备。

变频调速恒压供水设备一般具有设备投资少，系统运行稳定可靠，占地面积小，节电节水，自动化程度高，操作控制方便等特点。

因此，变频调速恒压供水设备在住宅小区及高层建筑生活消防供水系统中起着非常重要的作用。

变频恒压供水系统的毕业设计摘要本论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,并利用组态软件开发良好的运行管理界面。

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、工控机等构成。

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。

通过工控机与PLC的连接，采用组态软件完成系统监控，实现了运行状态动态显示及数据、报警的查询。

关键词：变频调速，恒压供水，可编程控制器，组态软件ABSTRACTAccording to the requirement of China's urban water supply, this paper designs a set of water supply system of frequecey control of constant voltage based on PLC, and have developed good operation management interface using Supervision Control and Data Acquisition.The system is made up of PLC, transducer,units of pumps,pressure sensor and control machine and so on.This system is formed by three pump generators,and they form the circulating run mode of frequency conversion. With general frequency converter realize for three phase pump generator soft start with frequency control,operation switch adopts the principle of”start first stop first”. The d etection signal of pressure sensor of hydraulic pressure,via PLC with set value by carry out PID comparison operation,so,control frequency and the export voltage of frequency converter,and then the rotational speed that changes pump generator come to change water supply quantity,eventually,it is nearby to maintain pipe net pressure to stabilize when set value. Through work control machine the connection with PLC,with group form software consummately systematic monitoring,have realized operation state development to show and data,report to the police inquiry.Keywords: variable frequency speed-regulating, constant-pressure water supply, Programmable logic Controller, supervision control and data acquisition目录摘要 ................................................................................................................... ABSTRACT ..................................................................................................... 第1章绪论 (1)1.1 课题的提出 (1)1.2 PLC概述 (1)1.2.1 可编程控制器的定义 (1)1.2.2 西门子S7-200PLC简介 (2)1.3 本课题的主要研究内容 (3)第2章系统的理论分析及控制方案确定 (4)2.1 变频恒压供水系统的理论分析 (4)2.1.1 电动机的调速原理 (4)2.1.2 变频恒压供水系统的节能原理 (4)2.2 变频恒压供水系统控制方案的确定 (7)2.2.1 变频恒压供水系统的组成及原理图 (7)2.2.2 变频恒压供水系统控制流程 (10)2.2.3 水泵切换条件分析 (11)第3章系统的硬件设计 (14)3.1 系统主要设备的选型 (14)3.1.1 PLC及其扩展模块的选型 (15)3.2 系统主电路分析及其设计 (16)3.3 系统控制电路分析及其设计 (18)3.4 PLC的I/O端口分配及外围接线图 (21)第4章系统的软件设计 (27)4.1 系统软件设计分析 (27)4.2 PLC程序设计 (28)4.2.1控制系统主程序设计 (28)4.2.2 控制系统子程序设计 (29)4.3 PID控制器参数整定 (36)4.3.1 PID控制及其控制算法 (36)4.3.2 PID参数整定 (39)第5章监控系统的设计 (41)5.1 组态软件简介 (41)5.2 监控系统的设计 (41)5.2.1 组态王的通信参数设置 (41)5.2.2 新建工程与组态变量 (43)5.2.3 组态画面 (39)5.2.4 监控系统界面 (46)结论 (47)参考文献 (48)致谢 (49)附录主程序梯形图 (50)第1章绪论1.1 课题的提出水和电是人类生活、生产中不可缺少的重要物质。

摘要基于变频器的智能恒压供水系统以西门子S7-200系列PLC作为控制器，采用其扩展模拟输入输出模块EM235，利用其内部的PID控制指令，配合MM420型号的变频器和电机，同时用KBY压力变送器来检测管网压力。

构成闭环调速系统。

变频调速技术是一种新型的、成熟的交流电机无级调速驱动技术，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。

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，自动调整输出模拟量，进而控制变频器。

变频恒压供水控制系统通过测到的管网压力，经PLC内置PID 调节器运算后,通过EM235模拟输出端传送到变频器，调节输出频率，实现管网的恒压供水。

关键词：恒压供水、可编程控制器、无级调速、PID控制、闭环调速系统、山东科技大学专科毕业论文目录目录1 绪论 (1)1.1 恒压供水系统的发展历程 (1)1.2 恒压供水系统研究的目的和意义 (2)1.3 恒压供水系统的应用 (3)2 基于变频器的智能恒压供水系统的设计方案 (4)2.2 恒压供水系统设计总体方案设计 (4)2.3 变频恒压供水原理 (6)3 基于变频器的智能恒压供水系统的硬件设计 (7)3.1 系统中硬件电路构成 (7)3.2 PLC型号选择和系统硬件配置 (20)3.3 外部硬件电路设计 (22)4 基于变频器的智能恒压供水系统的软件设计 (24)4.1 系统流程图 (24)4.2软件设计 (25)结术语 (31)致谢词 (32)参考文献 (33)1 绪论变频恒压供水系统成为现在建筑中普遍采用的一种水处理系统。

随着社会和变频调速技术发展和人们节水节能意识的不断增强，变频恒压供水系统的节能特性使得其越来越广泛用于工厂、住宅、高层建筑的生活及消防供水系统。

恒压供水是指用户端在任何时候，不管用水量的大小，总能保持网管中水压的基本恒定。

摘要随着社会市场经济的不断发展，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。

首先，介绍了当前国内外恒压供水系统的发展情况，并提出不同的控制方案，通过研究和比较，详细说明了恒压供水系统的工作原理。

本文采用变频器和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。

其次，详细陈述了基于PLC变频恒压供水系统工程的方案设计，包括系统的硬件和软件设计，并对系统采取了可靠性措施进行了说明。

最后，结合MCGS组态软件对所设计的电路和程序进行了仿真、调试。

结果表明，所设计的硬件电路及程序运行可靠，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，能够满足用户恒压供水的要求。

关键词：变频器，恒压供水，PLC，MCGS，压力传感器AbstractWith 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.Firstly, this paper introduces the current situation of constant pressure water supply system, and puts forward the development situation of different control scheme, through research and comparison, detailed descriptions of constant pressure water supply system principle of work. This paper adopts inverter and PLC constant pressure water supply and data transmission, then use digital PID on system of constant pressure control design.Secondly, a detailed statement based on PLC frequency constant pressure water supply system engineering design, including the system hardware and software design of the system adopted reliability measures are presented.Finally, combined the MCGS software to design the circuit and procedures are simulated, debugging.Results show that the design of hardware circuit and program reliable operation, has greatly improved the quality of water supply, and save the human, has the obvious economic benefits and social benefits, and can satisfy the requirements of users constant pressure water supply.Key Words:VF speed; constant pressure water supply;PLC;MCGS;Pressure sensor目录1 绪论 (1)1.1城市供水系统的要求 (1)1.2变频调速系统的发展趋势 (1)1.3变频恒压供水产生的背景和意义 (1)1.4国内外研究概况 (2)1.5本课题的主要设计研究对象 (3)2 恒压供水系统 (4)2.1变频恒压供水系统 (4)2.2变频恒压供水控制方式的选择 (5)2.3变频恒压供水系统及工作原理 (5)2.3.1 系统的构成 (5)2.3.2 工作原理 (6)2.4主电路接线图 (6)3 硬件的设计方案 (8)3.1可编程控制器 (8)3.1.1简介PLC (8)3.1.2 PLC的特点 (8)3.1.3 PLC的国内外状况 (9)3.1.4 PLC的构成 (9)3.1.5 PLC的工作过程图 (9)3.1.6 PLC的选型 (10)3.1.7 PLC的接线 (10)3.2变频器 (11)3.2.1 变频器的构成 (11)3.2.2 变频器的特点 (12)3.2.3 变频器的选型 (12)3.2.4 变频器的接线 (13)3.3PID调节器 (13)3.4压力传感器的接线 (14)3.5原件表 (14)4 软件的设计方案 (16)4.1PLC控制 (16)4.1.1 手动运行和自动运行 (17)4.2编程及介绍 (18)4.2.1 总程序的顺序功能图 (18)4.2.2 自动运行顺序功能图 (18)4.2.3 手动模式顺序功能图 (19)5 MCGS组态软件的仿真与调试 (20)5.1MCGS组态软件 (20)5.1.1 MCGS组态软件的整体结构 (20)5.1.2 MCGS工程的五大部分 (21)5.2建立界面 (21)5.2.1 建立窗口 (21)5.2.2 定义数据对象 (22)5.2.3 编辑画面 (23)5.2.4 对象元件的选择 (24)5.2.5调试步骤 (25)5.2.6系统总体调试 (25)5.3本章小结 (25)结论 (26)参考文献 (27)致谢 (28)1 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。

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。

**学院毕业设计〔论文〕题目变频恒压供水控制系统设计姓名学号院〔系〕专业指导教师职称评阅教师职称年月日学生毕业设计〔论文〕原创性声明本人以信誉声明：所呈交的毕业设计〔论文〕是在导师的指导下进展的设计〔研究〕工作与取得的成果，论文〔设计〕中引用他〔她〕人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果与为获得某某科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。

与我一同工作的同志对本设计〔研究〕所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

毕业设计〔论文〕作者〔签字〕：签字日期年月日贴校徽处**学院本科生毕业设计〔论文〕变频恒压供水系统设计学生某某：指导教师专业：院〔系〕：年月日摘要本论文结合我国中小城市供水厂的现状，设计了一套基于PLC的变频调速恒压供水自动控制系统。

变频调速恒压供水自动控制系统由可编程控制器、变频器、水泵电机组、传感器、以与控制柜等构成。

在变频调速恒压供水系统中，单台水泵的调节是通过变频器来改变电源的频率f来改变电机的转速n，从而改变水泵性能曲线得以实现的。

分析水泵的能耗比拟图，可以看出利用变频调速实现恒压供水，当转速降低时，流量与转速成正比，功率以转速的三次方下降，与传统供水方式中用阀门节流方式相比，在一定程度上可以减少能量损耗，能够明显节能。

通过编程软件设计了一个用于供水系统压力控制的PID控制器，PID控制器内置在PLC中，该控制器对于压力给定值与测量值的偏差进展处理，实时控制变频器的输出电压和频率，进而改变水泵电动机的转速来改变水泵出水口流量，实现整个供水的压力的自动调节，使压力稳定在设定值附近。

关键词：PLC控制变频调速恒压供水水泵节能AbstractThe present paper unifies in our country the small city for the waterworks present situation, has designed a set based on the PLC frequencyconversion velocity modulation constant pressure water supplyautomatic control system.In order to pledge water supply, the unit is in the super pressure state usually moving, not only the efficiency is low and power consumption is big, but also Guan Wang in city over a long period of time is in the super pressure running state, and it is also very serious to wear and tear. This thesis bines the middle and small city water supply present situation of factory of our country, and has designed basseting on the fast constant voltage water supply automatic control system of frequency conversion accent of PLC.The fast constant voltage water supply automatic control system of frequency conversion accent forms by programmable controller and frequency converter and water pump electrical machinery group, sensor as well as control cupboard etc. This system uses frequency converter to pull to move many electromotor to start, moves and accent speed, uses respectively to circulate the method operating of use, by way of super ordinate machine.Key word: PLC control, frequency conversion velocity modulation,constant pressure water supply, water pump, energy conservation目录摘要IABSTRACTII前言11绪论2项目的意义与应用背景2课题的方案设计3本文研究的内容42恒压供水原理与工艺5系统的组成和根本工作原理5系统框图与工作模式6主要元器件选型7该系统的特点83控制系统分析与设计10低压电器设备局部10控制柜面板设计123.3PLC控制局部134软硬件的根本原理介绍144.1PLC可编程控制器(三菱FX2N-32MR)14可编程控制器的特点14可编程控制器的工作原理15变频器的原理与特性(ATV38)20变频器简介20变频与变压(VVVF)原理20变频调速的根本原理21变频调速的升速和启动21变频调速的降速和制动22变频后的电动机的机械特性22水泵类平方律负载的机械特性234.2.8 V/F控制的概念23矢量控制的概述244.2.10 ATV38的特性25压力传感器简介275系统开发295.1PLC应用的开发步骤295.2PID调节305.2.1 PID调节原理305.2.2 PID参数设置315.2.3 PID设定值的调整与控制算法31 5.3PLC程序32根本步骤33程序中使用的继电器335.3.3 PLC I/O表36程序流程365.3.5 PLC程序的运行和模拟调试42 6调试44硬件功能调试44系统总体调试44结论45致谢46参考文献47附录PLC 梯形图48前言据报道，目前国内在用的水泵和风机约5000万台，年消耗的电量可达约1000亿度。

毕业设计开题报告一、课题设计（论文）目的及意义变频调速恒压供水设备以其节能、安全、高品质的供水质量等优点，变频调速恒压供水设备以其节能、安全、高品质的供水质量等优点,变频控制技术的进步不仅仅是异步电动机结构简单、坚固、易于维护等优点，更主要的是采用变频调速技术的异步电动机的机械特性达到了直流电动机调压调速的特性。

由于计算机技术的介入，使得变频器具有丰富的功能和方便好用的特点，因此人们才有可能按照实际要求，自行构成一个适用和可靠的调速系统。

随着电力电子技术的飞速发展，变频器的功能也越来越强。

充分利用变频器内置的各种功能,对合理设计变频调速恒压供水设备，降低成本，保证产品质量等方面有着非常重要的意义。

二、课题设计（论文)提纲1、恒压供水系统技术指标分析2、硬件电路设计3、软件设计4、总体调试三、课题设计（论文)思路、方法及进度安排设计思路:详细分析设计要点及参数确定，系统的工艺要求，对主要元器件选型.根据工艺要求进行硬件设计和软件设计进度安排1-2周，根据任务书搜集资料，方案论证，写开题报告,制定元器件购买计划及预算；3-4周，电路设计,电路组装、调试、成型5-6周,整理论文材料,毕业答辩。

四、课题设计（论文）参考文献；［1］袁任光.可编程控制器选用手册,北京：机械工业出版社,2002。

[2] 陈宇。

可编程控制器基础及编程技巧,广州：华南理工大学出版社，1999.［3] 马云峰、徐群岭.PLC的PID功能在恒压供水系统中的应用，潍坊:潍坊高等专科学校。

[4] FX—20MX可编程控制器操作手册及编程手册［5］ YASKAWA CIMRG7变频器用户手册、产品目录、编程手册[6］滑海穗、郎宏仁。

可编程控制全自动恒压供水系统,哈尔滨:哈尔滨市自来水公司.［7] 陈少波.带PID功能的变频器在恒压供水系统中的应用，广东：广东汕头大学机电系.[8］韩焱青.PLC控制变频调速恒压供水系统，武汉化工学院学报 2000年04期恒压供水系统的设计内容摘要:本文主要针对当前供水系统中存在的自动化程度不高、能耗严重、可靠性低的缺点加以研究，开发出一种新型的并在这三个方面都有所提高的PLC 控制的恒压供水系统。

PLC变频恒压供水系统毕业论文目录第一章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2本课题产生的背景和意义 (2)1.3变频恒压供水的现况 (2)1.4本人的主要工作 (3)第二章变频恒压供水的理论分析 (5)2.1水泵的工作原理 (5)2.2供水电机的搭配 (5)2.3水泵的调节方式 (6)2.4恒压供水系统的能耗分析 (7)2.5供水系统的安全性问题 (9)第三章变频恒压供水控制系统硬件的设计 (12)3.1变频恒压供水控制系统的构成方案 (12)3.2变频恒压供水系统的控制方案 (13)3.3供水设备的选择原则 (14)3.4参数的计算与供水设备选型 (16)3.5PLC的选型 (20)3.6系统硬件线路设计 (21)3.7PID参数的预置 (22)第四章变频恒压供水控制系统软件的设计 (24)4.1常用编程方法 (24)4.2编程软件的简单介绍 (27)4.3恒压供水系统梯形图的设计 (28)4.4程序的仿真与调试 (32)4.5恒压变频供水系统的W IN CC界面设计 (35)4.6经济效益分析 (41)第五章总结与期望 (42)5.1总结 (42)5.2展望 (42)致谢 (44)参考文献 (45)第一章绪论1.1 引言水是生命之源，人类生存和发展都离不开水。

在通常的城市及乡镇供水中，基本上都是靠供水站的电动机带动离心水泵，产生压力使管网中的自来水流动，把供水管网中的自来水送给用户。

但供水机泵供水的同时，也消耗大量的能量，如果能在提高供水机泵的效率、确保供水机泵的可靠稳定运行的同时，降低能耗，将具有重要经济意义。

我国供水机泵的特点是数量大、围广、类型多，在工程规模上也有一定水平，但在技术水平、工程标准以及经济效益指标等方面与国外先进水平相比，还有一定的差距。

随着社会经济的迅速发展，人们对供水质量和供水系统的可靠性要求不断提高。

衡量供水质量的重要标准之一是供水压力是否恒定，因为水压恒定于某些工业或特殊用户是非常重要的，如当发生火警时，若供水压力不足或无水供应，不能迅速灭火，会造成更大的经济损失或人员伤亡.但是用户用水量是经常变动的，因此用水和供水之间的不平衡的现象时有发生，并且集中反映在供水的压力上：用水多而供水少，则供水压力低；用水少而供水多，则供水压力大。

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（包括城市公共设施等非生产用水）有175.7升增加到241.1升，增长了37.2%，与此同时我国城市家庭人均日生活用水量也在逐年提高。

传统的自来水厂的供水模式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。

由于每天不同时段用水对供水压力的要求变化较大，仅仅靠供水厂值班人员依据经验进行人工手动调节很难及时有效的达到目的。

这种情况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。

供水厂以前虽然也进行过一些技术改造，但是生产系统大部分仍然采用人工手动控制，生产过程中的重要参数仍然依靠人工定时记录，例如清水池水位、电机运行时间、耗电量等都是由值班人员定时记录。

随着地区经济的发展，城区居民生活用水和工业用水量大幅度上升。

经过改造和扩建，供水厂目前的日供水能力在7.5万立方米左右，仍然不能完全满足用水需求。

由于城区用水量中居民生活用水所占的比例比较大，用水量的需求具有时变性。

在用水高峰期时，清水池的水位达不到要求高度,管网压力达不到规定的标准压力，造成高层建筑断水。

用水低峰期时，管网压力经常超过规定的压力上限，极易造成爆管事故并且能源损耗严重。

供水厂原有的生产设备的控制方式比较落后，控制过程烦琐，大部分需要人工进行手动操作，能耗高，而且不能保证供水压力达到压力标准。

此外，水厂作为城市供水系统的重要组成部分，其日常的生产、计划、运行和管理都直接影响到城市的安全供水。

在这种供水模式下长期以来许多水厂各部门的管理人员采用传统的人工管理模式，通过手工从事繁重的业务管理、各种日报表、月报表、年报表的统计汇总等工作。

由于对大量的统计报表的基础数据缺乏科学的分析手段，因此很难为运行管理以及调度提供强有力的决策支持。

所以对供水系统的技术改造已经迫在眉睫，技术改造的目的是提高生产过程的自动化水平。

毕业设计题目恒压供水控制系统设计系别专业班级姓名学号指导教师日期设计任务书设计题目：恒压供水控制系统设计设计要求：1．设计一个采用全自动变频恒压控制方式来实现恒压供水的自控系统。

2．本系统主要以PLC来控制，按照控制要求选择器件，设计其硬件主控电路。

3．根据要求选择相应的传感器、驱动电机、阀门等;4．按照设计要求设计相应算法，编制相应的PLC控制程序。

设计进度要求：第一周：确定题目,查阅资料第二周：根据设计要求分析恒压供水的工作原理第三周：对硬件进行设计第四周：对软件进行设计第五周：进行调试,找出问题第六周:改进设计中存在不足第七周：撰写设计论文第八周：整理论文，准备答辩指导教师（签名）：摘要恒压供水在城市自来水管网系统、住宅小区生活消防用水系统、楼宇中央空调冷却循环水系统等众多领域中均有应用。

恒压供水是指用户端在任何时候，不管用水量的大小总能保持管网中水压的基本恒定。

在恒压供水系统中可根据压力给定的理想值信号及管网水压的反馈信号进行比较，变频器根据比较结果调节水泵的转速，达到控制管网水压的目的。

本文主要针对当前供水系统中存在的自动化程度不高、能耗严重、可靠性低的缺点加以研究，开发出一种新型的并在这三个方面都有所提高的变频式恒压供水自动控制系统。

全文共分为四章.第一章阐明了供水系统的应用背景、选题意义及主要研究内容。

第二章阐明了供水系统的变频调速节能原理。

第三章详细介绍了系统硬件的工作原理以及硬件的选择.第四章详细阐述了系统软件开发并对程序进行解释。

关键词：恒压供水,PLC，变频技术目录摘要 (II)1 变频控制系统简介 (1)1。

1变频调速供水控制系统简介 (1)1。

2变频调速在供水行业中的应用 (1)2 供水系统的变频调速节能原理 (4)2。

1 水泵调速运行的节能原理 (4)2。

2 本系统总体介绍 (5)3 系统硬件的工作原理及硬件选择 (7)3。

1 PLC的工作原理及选择 (7)3.2 变频调速系统原理及选择 (9)3。

摘要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。

根据高校用水时间集中，用水量变化较大的特点，分析了校园原供水系统存在成本高，可靠性低，水资源浪费，管网系统待完善的问题。

提出以利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、软启动器、PLC、微泄露补偿器、压力传感器、液位传感器等不同功能等传感器，根据管网的压力，通过变频器控制水泵的转速，使水管中的压力始终保持在合适的范围。

从而可以解决因楼层太高导致压力不足及小流量时能耗大的问题。

另外水泵耗电功率与电机转速的三次方成正比关系，所以水泵调速运行的节能效果非常明显，平均耗电量较通常供水方式节省近四成。

结合使用可编程控制器，可实现主泵变频，副泵软启动，具有短路保护、过流保护功能，工作稳定可靠，大大延长了电机的使用寿命。

关键词：恒压变频供水，PLC，压差供水，自动控制IABSTRACTABSTRACTBuilding the conservation-oriented society, the reasonable development, saves and the effective protecting water resources is an arduous task. Be centralized according to the university water used time, the water consumption change major characteristic, analyzed the campus original water supply system existence cost to be high, the reliability was low, the water resources waste, the pipe network system treated the consummation the question. Proposed that draws water the way which using the running water hydraulic pressure water supply and the water pump unifies, and matches by the inverter, the soft starter, PLC,Micro reveals the compensator, the pressure transmitter, the fluid position sensor and so on. according to the network management pressure, controls water pump's rotational speed through the inverter, causes in water pipe's pressure maintains at throughout the appropriate scope, thus may solve the problem which the floor high pressure is too insufficient when small current capacity the energy consumption is big.Moreover the water pump consumes the electric power and the electrical machinery rotational speed is proportional three cubed the relations, therefore the water pump velocity modulation movement's energy conservation effect is obvious, the average power consumption usual water supply way saves 40%.The union uses the programmable controller, may realize the main pump frequency conversion, the auxiliary pump soft start, has the short circuit protection, the overflow protection function stably, the work reliable, lengthened electrical machinery's service life greatly.Key words: Constant pressure frequency conversion water supply, PLC, differential pressure water supply, automatic controlII目录摘要 (I)ABSTRACT ................................................................................................................................. I I 目录 (III)第一章绪论.......................................................................................................................... - 1 -1.1恒压供水问题的提出 ............................................................................................. - 1 -1.2国内恒压供水系统的现状 .................................................................................... - 2 -1.2.1国内恒压供水系统研究状况 .................................................................... - 2 -1.2.2各类供水系统的比较 .................................................................................. - 3 -1.3 本课题的总体方案................................................................................................. - 4 -1.3.1系统的总体布局图....................................................................................... - 4 -1.3.2系统的总体方案 ........................................................................................... - 5 -1.3.3本系统的特点................................................................................................ - 5 -1.4本课题的主要工作.................................................................................................. - 7 - 第二章恒压供水系统的原理 ............................................................................................ - 8 -2.1变频器......................................................................................................................... - 8 -2.1.1变频器的基本原理....................................................................................... - 8 -2.1.2变频器结构电路图....................................................................................... - 9 -2.1.3变频器的配线.............................................................................................. - 10 -2.2软起动....................................................................................................................... - 15 -2.2.1软起动的基本原理..................................................................................... - 15 -2.2.2常见故障的排除 ......................................................................................... - 15 -2.3 文本显示器............................................................................................................. - 16 - 第三章供水系统的硬件电路设计 ................................................................................. - 17 -3.1主要器件选型 ......................................................................................................... - 17 -3.1.1供水泵的选择.............................................................................................. - 17 -3.1.2变频器和软起动选型 ................................................................................ - 17 -3.2供水系统的电气设计 ........................................................................................... - 17 -3.2.1恒压供水思路.............................................................................................. - 17 -3.2.2强电驱动线路1 .......................................................................................... - 18 -3.2.3强电驱动线路2 .......................................................................................... - 20 -3.2.4电动阀控制电路 ......................................................................................... - 21 -3.2.5 PLC接线图.................................................................................................. - 21 -3.2.6控制线路....................................................................................................... - 23 - 第四章恒压供水系统软件设计...................................................................................... - 25 -4.1梯形图的基本绘制规则....................................................................................... - 25 -4.2恒压供水系统I/O分配表 ................................................................................... - 25 -4.3程序流程图.............................................................................................................. - 28 -4.4程序编写 .................................................................................................................. - 28 -III4.5程序调试 .................................................................................................................. - 28 - 总结.............................................................................................................错误！未定义书签。

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。

摘要此设计介绍了一种基于变频器的小区恒压供水系统的构成及工作原理。

系统PLC为总控单元采用变频调速的方式，自动调节水泵电机转速、保持供水压力的恒定，在用水低谷时通过变频为小流量泵，降低电耗。

在用水高峰时通过变频转为大流量泵，变频频率根据生活用水时间以及其他一些影响因素对主控PLC提供信息对变频器进行调解，使得水压恒定于一定的范围从而保证水的不间断供给，舒适小区生活以及保障消防用水，系统具有节能，工作安全可靠、自动化程度高等优点，提高了供水质量，对于小区物业而言，一次投入长时间受益。

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。

关键词：恒压供水系统变频器 PLCAbstractThis design presents a frequency converter to the community based on constant pressure water supply system structure and working principle. PLC system for total control unit of the variable frequency speed way, to automatically adjust the water pump motor speed, keep the constant pressure water supply, water in the bottom through frequency conversion for small flow pump, lower power consumption. In the water peak frequency conversion to flow through large pump, frequency conversion frequency according to life water time and some other factors to provide information on the main control PLC frequency converter for mediation, make constant water pressure in a certain range to ensure uninterrupted supply of water, comfortable village life and security fire water, the system has energy saving, work safety, higher degree of automation advantages, improve the quality of the water supply, for residential property is concerned, a long time in benefit. Along with the development of the technology of frequency conversion and people to living and drinking water quality request to improve the frequency conversion constant pressure water supply system has gradually replace the original water tower water supply system, widely used in multilayer residence village life fire water supply system.Off key wordsConstant pressure water supply system, frequency converter, PLC目录前言 (IV)1 恒压供水控制系统概述............................................................................................ V II1.1 国内恒压供水系统研究状况......................................................................... V II1.1 不同供水系统的比较 (VIII)1.3 变频调节供水方案论证 (VIII)2 恒压供水系统的基本模型 (X)2.1 供水系统的基本模型 (XI)2.2 供水系统的基本出参数 (XI)2.3 供水系统的特性和工作点............................................................................. X II2.3.1扬程特性 (XIII)2.3.2管阻特性 (XIII)2.3.3供水系统的工作点 (XIV)2.3.4 供水功率 (XIV)2.4 调节流量的方法和比较 (XV)2.4.1阀门控制法 (XV)2.4.3 两种方法的比较 (XVI)2.4.4从水泵的工作效率看节能 (XVI)2.5 水锤效应和水泵的寿命 (XVIII)2.5.1水锤效应 (XVIII)2.5.2 水锤效应的消除 (XVIII)2.5.3 延长水泵寿命的其他因素 (XIX)3 恒压供水系统设计 (XX)3.1恒压供水的目的 (XX)3.2该恒压供水系统各部分的主要特点与功能： (XX)3.3 设备选定 (XXI)3.3.2水泵选取 (XXI)3.3.3变频器和软起动选型 (XXI)3.3.4 PLC的选型 (XXIII)3.3.5压力变送器的选型 (XXVI)４电气控制系统原理图 (XXVII)4.1 主电路图 (XXVII)4.2 控制电路图.............................................................................................. X XVIII4.3 变频器外围接线图 (XXIX)4.4 系统功能简介............................................................................................ X XX6.5 所用PLC元器件 (XXXIV)5 程序设计 (XXXVI)5.1主程序设计思路 (XXXVI)5.2 初始化子程序简述 (XXXVII)5.3 PID中断程序设计 (XXXVII)6 结论.................................................................................................................. X XXVIII6.1系统优点 (XXXIX)6.2 系统改进 (XXXIX)致谢............................................................................................................................ XL 参考文献......................................................................................................... XLII前言众所周知,水是我们日常生活中不可缺少的能源之一,我们生活范围的高度集中使得水的供给需求增大,而日常生活中对水的需求也随着时间的变化而变化,为了保障对水的供给需求,也是时代的发展要求就必须有一些辅助装置来确保,在我们居住的环境有稳定的水源供应,根据需要的多少来自行调节水源的供给,从而,既充分利用了水源,又节约了相应的能源,本文是针对某生活小区实际供水需求情况，结合用户生活用水和消防用水的需要,拟定为社区恒压供水。

基于S7-200PLC的控制的变频恒压供水系统设计第一章绪论1.1变频调速恒压供水的目的和研究意义随着我国城乡建设的迅速发展,水、电供应不足的矛盾越来越成为人们关注的问题。

例如,人们日常生活中的用水量越来越大,一天中的用水量的波动也越来越大。

以往的供水系统中,水泵的选取往往是按最大供水量来确定,而实际的用水量在不断变化。

高峰用水时间较短,这样水泵在很长一段时间内有较大余量,不仅水泵效率低,供水压力不稳,而且造成大量电力、水资源的浪费;并且以往依靠手动操作控制泵的启动、停止,也已不能满足要求。

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。

由于每天不同时段用水对供水的水位要求变化较大，仅仅靠供水厂值班人员依据经验进行人工手动调节很难及时有效的达到目的。

这种情况造成用水高峰期时水位达不到要求,供水压力不足，用水低峰期时供水水位超标,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）。

这里,介绍一种基于S7-200的变频控制的恒压供水控制系统,它既能解决人工操作的繁杂劳动和精神压力,又能节约能源本控制系统将PLC、变频器、相应的传感器和执行机构有机地结合起来，发挥各自优势，并设计了配套的界面美观、操作方便的自动控制系统，使得系统调试和使用都十分方便，而且大大简化了水厂在管理、数据统计和分析等方面的工作量。

实践证明，本系统不仅满足了生产的需要，提高了整个水厂的整体管理水平，而且仅节约用电一项就为水厂创造了巨大的经济效益，并且保障了用户的用水要求。

由于中小型自来水厂的自动化技术改造在我国有着广泛的前景，本控制系统具有较大的发展潜力和使用价值。

1.2变频调速技术的特点及应用作为高性能的调速传动，直流发电机－电动机调速控制方法长期以来一直应用广泛。

但是直流电动机由于换向器和电刷维护保养很麻烦，价格也相当昂贵。

使异步电机实现性能好的调速一直是人们的理想。

异步电机的调速方法很多，例如无极调速、有极调速、定子调压调速、串级调速、变频调速等。

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。