恒压供水变频调速系统毕业设计

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。

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。

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)3.3 压力传感器的选择 (12)3.4 水泵的选择 (13)3.5 鉴频鉴相问题 (14)3.6 控制电路 (16)4 系统软件开发 (18)4.1 PLC编程简介 (18)4.2 PLC程序解释 (26)致谢 (29)参考文献 (30)1 变频控制系统简介1.1变频调速供水控制系统简介变频调速供水控制系统是集现代变频调速技术、PLC技术、监控技术和计算机技术为一体的新一代给水控制系统。

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。

变频恒压供水系统完结毕业设计目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1变频恒压供水产生的背景和意义 (1)1.2几种供水系统的比较 (1)1.3 变频恒压供水系统的国外研究现状 (3)1.3.1 变频调速技术的国外发展与现状 (3)1.3.2 变频恒压供水系统的国外研究与现状 (3)1.4 变频恒压供水的模式 (4)1.5 本人主要工作 (5)2 变频恒压供水系统的分析 (6)2.1 供水系统基本特性 (6)2.2 水泵的工作原理 (6)2.3 供水电机的搭配 (7)2.4 水泵的基本参数和特性 (8)2.5 水泵的调节方式 (9)2.5.1 恒速调节 (10)2.5.2 变速调节 (11)2.6 供水压力和变频器输出频率的关系 (15)2.7 恒压供水系统的能耗分析 (18)2.7.1 调节流量的方法和比较 (18)2.8 供水系统的安全性问题 (20)2.8.1 水锤效应 (20)2.8.2 水锤效应的产生原因 (20)2.8.3 水锤效应的消除 (21)2.8.4 延长水泵寿的其他因素 (21)2.8.5 对供水电机和供水电网的保护 (21)3 PID控制 (22)3.1 PID控制基本结构 (22)3.2 数字PID控制的算法 (24)3.2.1 位置式PID控制算法 (24)3.2.2 增量式PID控制算法 (28)3.3 PID参数理论计算整定法 (31)4 系统主要器件介绍 (33)4.1 可编程控制器(PLC)简介 (33)4.1.1 可编程控制器的特点 (33)4.1.2 可编程控制器的工作原理 (34)4.2 变频器的原理与分类 (37)4.2.1 变频器的分类 (38)4.2.3 变频器的控制方式 (38)4.2.4 变频与变压(VVVF)原理 (39)4.2.5 变频调速的基本原理 (41)5 变频恒压供水系统硬件设计 (42)5.1 变频恒压供水系统的构成 (42)5.2 变频恒压供水系统控制方案 (43)5.2.1 供水基本环境的确定 (43)5.2.2 控制方案确定 (44)5.3 系统各元件的选则 (45)5.3.1 水泵机组的选择 (45)5.3.2 变频器的选择 (46)5.3.3 MM430变频器端子介绍 (47)5.3.4 压力变送器的选择 (49)5.3.5 液位变器的选择 (50)5.3.6 其他低压电器的选择 (50)5.4 PLC选型 (51)5.4.1 I/O点的统计 (51)5.4.2 PLC选型的基本原则 (52)5.4.3 I/O端口的分配 (52)5.5 变频恒压供水系统主电路设计 (53)5.6 系统的控制电路设计 (54)5.7 变频器参数的预置 (56)6 变频恒压供水控制系统软件的设计 (58)6.1 程序介绍 (58)6.2 应用STEP7-Micro/WIN32编程软件编程 (60)6.3 程序的仿真与调试 (66)结论 (70)致谢 (71)参考文献 (72)附录 (74)外文原文 (74)中文翻译 (81)1 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。

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。

河南工业大学Henan Polytechnic Institute 毕业设计（论文）题目基于PLC变频调速恒压供水系统的设计班级G32105姓名指导教师目录摘要 (4)一．绪论 (4)1.1引言 (4)1.2变频恒压供水产生的背景和意义 (5)1.3变频恒压供水的现况 (5)二．变频恒压供水的理论分析 (7)2.1水泵的工作原理 (7)2.2供水电机的搭配 (7)2.3水泵的调节方式 (8)2.4恒压供水系统的能耗分析 (11)2.5供水系统的安全性问题 (14)2.6本章小结 (16)三．变频恒压供水系统的构成及控制原理 (16)3.1变频恒压供水控制系统的构成方案 (16)3.2变频恒压供水系统的结构 (17)3.3变频恒压供水系统的控制方案 (19)3.4变频恒压供水系统的水压恒定控制 (21)3.5变频供水水泵加减的控制 (22)3.6本章小节 (24)四．变频恒压供水系统的设计 (24)4.1乐山市第一水厂的现况 (24)4.2变频改造的可行性分析 (26)4.3变频电机的确定 (27)4.4变频器的选型 (27)4.5硬件设计 (28)4.6软件设计 (30)4.7本章小节 (33)摘要随着我国社会经济的发展，住房制度改革的不断深入，人们生活水平的不断提高，城市建设发展十分迅速，同时也对基础设施建设提出了更高的要求。

城市供水系统的建设是其中的一个重要方面，供水的可靠性、稳定性、经济性直接影响到用户的正常工作和生活，也直接体现了供水管理水平的高低。

传统供水厂，特别是中小供水厂所普遍采用的恒速泵加压供水方式存在效率较低、可靠性不高、自动化程度低等缺点，难以满足当前经济生活的需要。

随着人们对供水质量和供水系统可靠性要求的不断提高，需要利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术，要求设计出高性能、高节能、能适应供水厂复杂环境的恒压供水系统成为必然趋势。

本文首先根据管网和水泵的运行特性曲线，阐明了供水系统的变频调速节能原理;从具体分析了变频恒水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，得出结论:变频调速是一种优于调压调速、变极调速、串级调速、机械调速等的调速方式，是当今国际上一项效益最高、性能最好、应用最广、最有发展前途的电机调速技术.它集微机控制技术、电力电子技术和电机传动技术于一体，实现了工业交流电动机的无级调速，具有高效率、宽范围和高精度等特点的结论。

毕业论文（设计）题目：恒压供水系统设计姓名：学号：专业：班级：指导教师：承诺书1.本人郑重地承诺所呈交的毕业论文（设计），是在指导教师的指导下严格按照学校和学院有关规定完成的。

2.本人在毕业论文（设计）中引用他人的观点和参考资料均加以注释和说明。

3. 本人承诺在毕业论文（设计）选题和研究内容过程中没有抄袭他人研究成果和伪造相关数据等行为。

4. 在毕业论文（设计）中对侵犯任何方面知识产权的行为，由本人承担相应的法律责任。

毕业学生签名:时间: 年月日摘要本论文设计了以变频调速技术为基础的恒压供水系统，该系统综合运用变频调速技术以及自动控制技术，实现了恒压供水的控制，保证了供水系统随时维持在最佳运行状况。

系统主要由PLC、变频器、压力变送器以及泵组等组成供水闭环控制系统。

控制系统是由变频器控制水泵的转速以调节供水量，采用变频调速方式自动调节水泵电机转速或加、减泵，自动完成泵组软启动及无冲击切换，这样的切换过程有效地减少了泵的频繁起停。

关键词变频调速恒压供水 PLC目录1 前言 ................................................................................................................... - 9 -1.1 选题背景.................................................................................................... - 9 -1.2 研究意义.................................................................................................... - 9 -1.3 主要设计内容.......................................................................................... - 10 -2 变频供水技术 ..................................................................................................... - 10 -2.1 供水的模式.............................................................................................. - 10 -2.1.1 传统供水模式............................................................................. - 10 -2.1.2 变频调速供水....................................................................................... - 11 -2.2 供水系统的基本特性.............................................................................. - 11 -2.3 变频调速原理.......................................................................................... - 12 -2.4 水泵调速运行的节能原理...................................................................... - 13 -2.5 电机变频转工频原理.............................................................................. - 14 -3 PID在恒压供水中的应用................................................................................... - 15 -3.1 PID控制原理 ........................................................................................... - 15 -3.2 经典PID控制及调节 ............................................................................. - 15 -4 系统设计 ............................................................................................................. - 18 -4.1设计原理................................................................................................... - 18 -4.2 系统方案.................................................................................................. - 18 -4.3 系统的硬件设计...................................................................................... - 20 -4.3.1主回路设计.................................................................................... - 20 -4.3.2 PLC的I/O点分配....................................................................... - 21 -4.3.3 控制回路设计............................................................................... - 21 -4.4 变频器...................................................................................................... - 22 -4.5 软件设计.................................................................................................. - 24 -5 结论 .................................................................................................................. - 32 - 参考文献 ........................................................................................................... - 33 - 致谢 ................................................................................................................. - 34 -恒压供水系统设计1 前言1.1 选题背景近年来，随着居民区的不断扩建与改造，楼房层数的不断加高，我国居民用水难问题越来越突出，特别是高层建筑居民，原有的自来水管网的压力出现不足，大部分地区普遍存在着用水高峰期高层供水压力不够，高层居民经常出现用水难问题，给生活带来极大的不便，特别在大城市这类问题特别突出。

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。

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 detection 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 (I)ABSTRACT .................................................................................................... I I 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 (11)2.2.3 水泵切换条件分析 (12)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 (20)第4章系统的软件设计 (24)4.1 系统软件设计分析 (24)4.2 PLC程序设计 (25)4.2.1控制系统主程序设计 (25)4.2.2 控制系统子程序设计 (29)4.3 PID控制器参数整定 (32)4.3.1 PID控制及其控制算法 (32)4.3.2 PID参数整定 (35)第5章监控系统的设计 (36)5.1 组态软件简介 (36)5.2 监控系统的设计 (36)5.2.1 组态王的通信参数设置 (36)5.2.2 新建工程与组态变量 (38)5.2.3 组态画面 (39)5.2.4 监控系统界面 (41)结论 (42)参考文献 (43)致谢 (44)附录主程序梯形图 (45)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。