毕业论文--恒压供水系统【范本模板】
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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。
恒压供水系统引言恒压供水系统是一种能够保持水压稳定的供水系统,广泛应用于楼宇、住宅区、工业园区等场所。
本文将介绍恒压供水系统的原理、构成和工作原理,并对其在实际应用中的优势和局限性进行分析。
原理恒压供水系统是通过控制水泵的启停和变频器的运行来实现水压的稳定。
系统根据水压的变化情况对水泵进行控制,以保持恒定的供水压力。
当水压过低时,水泵启动并加大供水流量;当水压过高时,水泵停止运行以减少供水流量。
变频器能够根据需求自动调整水泵的转速,以适应不同的供水压力需求。
构成恒压供水系统主要由水泵、水箱、变频器、传感器、控制器等组成。
水泵水泵是恒压供水系统的核心设备,负责提供稳定的供水能力。
根据实际需求,可以选择不同类型和规格的水泵,如离心泵、轴流泵等。
水箱水箱用于储存供水。
通过调整水箱的水位来实现不同水压需求下的供水控制。
变频器变频器是恒压供水系统的调速设备。
它可以自动控制水泵的转速,使其能够根据实际需求提供恒定的供水压力。
传感器传感器用于监测供水压力和水位等参数,并将数据传输给控制器进行处理。
控制器控制器通过对传感器数据的分析和处理,实现对水泵和变频器的智能控制。
控制器可以根据实际需求调整水泵的启停和变频器的运行,以保持恒定的供水压力。
工作原理恒压供水系统的工作过程可以分为三个阶段:冲洗阶段、稳定阶段和停机阶段。
冲洗阶段在供水系统启动时,水泵启动并辅以最大功率工作。
此时,控制器通过传感器监测到水压低于设定值,并发出启动变频器的信号。
变频器调整水泵的转速,使其提供较大的供水流量以冲洗管道中的空气。
稳定阶段当冲洗阶段完成后,系统进入稳定阶段。
此时,控制器监测到水压已达到或接近设定值,并发送停止变频器的信号。
水泵停止运行或工作在较低的转速下,以提供稳定的供水流量。
停机阶段当供水需求减小或停止时,系统进入停机阶段。
控制器通过传感器监测到水压高于设定值,并发送启动变频器的信号。
变频器调整水泵的转速,使其提供较低的供水流量或停机。
丽水职业技术学院机电信息分院毕业设计旭日小区恒压供水系统学生学号:080XXXXX学生:XXXX导师:叶XX班级机电0XXX 专业名称机电一体化技术提交日期 201X年X月XX日答辩日期 201X年X月XX日201X年5月丽职院机电信息分院毕业设计摘要随着经济的发展,人们对供水质量和供水系统可靠性的要求不断提高,现今能源的紧缺,利用先进的自动化技术、可编程控制技术、通讯技术和电脑技术,设计出高性能、高效率、能适应不同领域的可靠性高的恒压供水系统成为必然的趋势。
本论文从节约能源的角度出发,提出多种不同的控制方案,最后通过方案间的比较和针对现今社会的调查确定选用变频器与PLC实现恒压供水系统控制的方案。
论文具体介绍恒压供水系统的控制原理及PLC控制系统,给出了PLC控制系统的硬件和软件设计。
系统主要控制目标是泵站总管出水压力,在用户端的检测机构反馈数值与系统给定值进行比较,其差值经PID运算处理后发出控制指令,使变频器变频,调整运转电机数量或或改变电机运转速度,从而到达总管供水压力在给定的范围内。
关键字:变频调速、恒压供水、PLC、MCGS1旭日小区恒压供水系统设计目录第一章绪论 (3)城市供水的需求 (3)恒压供水系统设计的目的和意义 (3)设计的任务及要求 (3)第二章系统的方案选择 (4)系统控制方案选择 (4)恒压供水系统 (4)变频调速节能原理 (5)第三章系统控制回路设计 (5)主电路设计 (5)控制电路设计 (5)3.3 其他回路设计 (6)第四章元器件的选型 (6)选型 (6)变频器的选型 (6)模拟量模块的选择 (6)4.4 压力变送器的选型 (6)触摸屏的选型 (7)原件表 (7)第五章元气件的接线图 (8)5.1 PLC接线图 (8)变频器接线图 (8)5.3 模拟量模块接线图 (8)第六章PLC控制及编程 (9)6.1 PLC控制流程图 (9)6.2 I/O地址分配表 (9)编程及程序介绍 (11)第七章组态 (14)7.1 MCGS组态 (14)第八章总结 (16)致谢 (17)参考文献: (18)附录1 恒压供水系统程序 (19)附录2 电气原理图 (29)2丽职院机电信息分院毕业设计第一章绪论城市供水的需求随着我国城市和工业化进程的加快,城市供水面临着缺水与水环境恶化双重压力,还存在着浪费、低效用水及管理落后现象。
《基于PLC的变频恒压供水系统的设计》篇一一、引言随着社会经济的不断发展和人民生活水平的持续提高,对于供水系统的稳定性和可靠性要求越来越高。
传统的供水系统往往存在能耗高、调节不精确等问题。
因此,基于PLC(可编程逻辑控制器)的变频恒压供水系统应运而生,其通过变频技术实现恒压供水,不仅提高了供水的稳定性和可靠性,还大大降低了能耗。
本文将详细介绍基于PLC的变频恒压供水系统的设计。
二、系统设计目标本系统设计的主要目标是实现供水系统的恒压供水,降低能耗,提高供水的稳定性和可靠性。
具体来说,包括以下几点:1. 保持供水压力的稳定性,满足用户需求。
2. 通过变频技术实现电机的节能运行。
3. 实现系统的自动化控制,降低人工干预。
4. 具备故障自诊断和保护功能,确保系统安全稳定运行。
三、系统组成基于PLC的变频恒压供水系统主要由以下几部分组成:1. 水泵:负责供水的动力来源,采用变频电机实现调速。
2. PLC控制器:负责整个系统的控制,包括压力采集、电机控制、故障诊断等功能。
3. 压力传感器:实时监测供水压力,将压力信号转换为电信号供PLC控制器处理。
4. 变频器:接收PLC控制器的指令,控制电机的运行速度,实现恒压供水。
5. 其他辅助设备:包括管网、阀门、过滤器等,保证供水的正常运行。
四、系统设计流程1. 需求分析:根据实际需求,确定系统的功能、性能指标等。
2. 硬件选型:选择合适的水泵、PLC控制器、压力传感器、变频器等硬件设备。
3. 系统布线:根据硬件设备的布局,进行合理的布线设计,确保系统的稳定性和可靠性。
4. 程序设计:编写PLC控制程序,实现压力采集、电机控制、故障诊断等功能。
5. 系统调试:对系统进行整体调试,确保系统的各项功能正常运行。
6. 运行维护:对系统进行定期检查和维护,确保系统的长期稳定运行。
五、系统实现1. 压力采集:通过压力传感器实时监测供水压力,将压力信号转换为电信号供PLC控制器处理。
摘要自从变频器的问世以来,变频调速技术在各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,使我国供水行业的技术装备水平从90年代开始经历了一次飞跃。
恒压供水调速系统实现水泵电机无极调速,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,最合理的节能型供水系统。
在实际应用中得到了很大的发展。
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,对合理涉及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本课题是选用一拖一,也就是一台变频器控制一台水泵的控制方式;所用设备主要有西门子公司生产的S7-200(CPU224)的PLC、变频器、交流接触器电机泵、压力传感器、超声波传感器、管道、触摸屏和导线若干它们组成一个闭环回路。
各器件组成部分的原理,西门子S7-200PLC的各个接线的。
本回路中,当水压和液面达到指定值后,通过压力传感器和超声波传感器反应,并由变频器控制电泵机来达到恒压控制和恒定液面控制。
关键词:PLC 变频器一拖一恒压控制恒定液面控制目录第一章绪论………………………………………………………………………1.1课题研究的背景………………………………………………1.2供水系统发展过程…………………………………………..第二章 PlC的概述…………………………………………………………….2.1可编程控制器的定义…………………………………………………2.2 PLC的发展和应用……………………………………………………2.3 西门子S7-200 PLC概述……………………………………………2.4 本课题的主要研究内容……………………………………………. 第三章变频恒压供水系统的理论分析………………………………………3.1水泵的工作原理……………………………………………………3.2 供水电机的搭配…………………………………………………….3.3 水泵的调节方式……………………………………………………3.4 恒压供水系统的能耗分析…………………………………………3.5 供水系统的安全性问题[9…………………………………………. 第四章变频很压供水系统的硬件设计…………………………………………4.1设计的方向………………………………………………………….4.2变频恒压供水系统的结构设计……………………………………4.3 变频恒压供水系统的构成………………………………………….4.4 PLC外围接线图……………………………………………………心得体会………………………………………………………………………….. 致谢……………………………………………………………………………参考文献……………………………………………………………………………附录……………………………………………………………………………….第一章绪论1.1课题研究的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。
本科毕业论文(设计)论文(设计)题目:高楼恒压供水系统设计学院:明德学院专业:机械电子技术工程班级:机电11151学号:学生姓名:指导教师:2015年6 月2 日贵州大学本科毕业论文(设计)诚信责任书本人郑重声明:本人所呈交的毕业论文(设计),是在导师的指导下独立进行研究所完成。
毕业论文(设计)中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。
特此声明。
论文(设计)作者签名:日期:目录摘要.............................................. ..... .. (I)A bstract..................................................... ............... (II)第一章绪论 (1)1.1 课题提出的目的及意义 (1)1.2 研究或设计的国内外现状和发展趋势 (2)现状 (2)1.2.2 发展趋势 (3)本课题的主要研究内容 (3)第二章变频恒压供水系统及控制方案确定 (4)2.1 变频器 (4)变频器的够成 (4)2.1.2 变频器的特点 (4)变频器的接线 (4)2.2 变频恒压供水系统的理论分析 (5)2.2.1 电动机的调速原理 (5)2.2.2 变频恒压供水系统的原理分析 (6)2.2.3 变频恒压供水系统的组成及原理图 (7)2.2.4 变频恒压供水系统控制流程 (9)2.2.5 水泵的切换条件 (10)水泵管径的计算与选型 (10)管径的确定 (10)局部水头的损失 (11)排水管道的沿程水头损失 (12)2.3.4 水泵的选型 (12)第三章主电路的设计及所用元器件 (15)功率的计算 (15)主电路分析设计及电路的保护 (15)系统控制电路分析及其设计 (16)压力传感器的接线图 (20)3.5 元器件的选型及元件表 (20)第四章恒压供水系统的软件设计 (21)软件的设计分析 (21)4.2 PLC程序设计 (22)控制系统主程序设计 (22)4.2.2 控制系统子程序设计 (25)4.3 PID控制器参数整定 (28)4.3.1 PID控制及其控制算法 (28)4.3.2 PID参数整定 (29)第五章系统的安装调试 (31)水泵的安装 (31)基础要求 (31)5.1.2 泵位置的要求及必要的减振 (31)5.2 接线的安装 (32)5.3 管道试压及联动试车 (32)5.3.1 管道试压 (32)5.3.2 联动试车 (32)5.4 系统调试 (33)信号调试 (33)5.4.2 程序调试 (33)第六章监控系统的设计 (34)6.1 组态软件简介 (34)6.2 监控系统的设计 (34)6.2.1 组态王的通信参数设置 (34)6.2.2 新建工程与组态变量 (35)6.2.3 组态画面及监控系统界面 (36)结束语 (39)致谢 (40)摘要随着社会主义市场经济的不断发展,人们对供水质量和系统的要求越来越高,加之提倡节能环保,因此利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术来设计高性能、高节能的恒压供水系统成为必然所趋。
恒压供水系统设计题目:恒压供水学期:15-16-1班级:电气1331姓名:钱基恒学号:189指导老师:叶晓燕本系统通过PLC、变频器包含水泵电机,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变频调速。
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: PLC 变频调速恒压供水工、变频转换第一章我们所选择的恒压供水系统 (1)1.1 恒压供水系统的基本介绍 (1)1.2 恒压供水系统的特点及优势 (2)第二章恒压供水系统 (4)2.1 恒压供水的意义 (4)2.2 变频恒压供水系统 (5)2.3 变频恒压供水系统原理图 (6)第三章恒压供水控制系统元件选型及使用 (7)3.1 恒压供水系统的元件明细表 (7)3.2 恒压供水系统的元件选型及使用 (8)3.2.1 水泵电机的参数 (8)3.2.2 交流接触器 (8)3.2.3 变频器 (9)3.2.4 触摸屏 (10)3.2.6 压力变送器 (11)3.2.7 中间继电器 (11)3.2.8 空气开关 (11)3.3 变频器的使用 (12)3.3.1 变频器的复位 (12)3.3.2 变频器的参数设置 (12)3.3.3 变频器的端子说明 (13)3.3.4 BOP操作面板的使用说明 (15)3.4 PLC的选型与设置 (16)3.4.1 PLC各部分简介 (17)3.4.2 PID控制原理 (18)3.4.3 PID调节原理 (19)3.4.4 PID控制器调试方法 (20)3.4.5 S7-300 CPU模块操作 (21)3.4.6 S7-300的开关量输入模块 (23)3.5.7 S7-300的I/O地址分配 (24)3.5.8 模拟量寻址 (25)第四章PLC与触摸屏组态 (26)4.1 PLC程序的硬件组态 (26)4.2 触摸屏的组态 (34)附录 (40)致谢 (45)参考文献 (46)第一章我们所选择的恒压供水系统1.1 恒压供水系统的基本介绍本次主要讨论一台电机控制液位的实现,会用到的元器件有PLC,变频器,传感器。
恒压供水系统论文恒压供水系统是一种在给水管网中维持恒定水压的系统。
在城市自来水供应中,恒压供水系统发挥着重要的作用。
本文将对恒压供水系统的原理、优点以及在城市供水中的应用进行综述。
首先,恒压供水系统的原理基于水泵的调节。
通过控制水泵的启停来维持管网中的恒定水压。
具体而言,当管网中水压低于预设值时,水泵会启动并向管网中注入水,提升水压;反之,当水压高于预设值时,水泵会停止工作,以防止过高的水压造成管网的损坏。
恒压供水系统可以根据需求调整水泵的工作压力,从而适应不同的供水需求。
恒压供水系统具有许多优点。
首先,它可以保证用户在不同楼层和不同地理位置的供水压力稳定一致。
无论用户所在位置的高低差如何,恒压供水系统都可以通过调节水泵的工作来确保供水压力的稳定,提高了供水的舒适性。
其次,恒压供水系统还能够节约能源。
传统的供水系统中,压力泵工作时会不断运转,耗费大量的电能。
而恒压供水系统根据需求智能调节水泵的工作状态,避免了不必要的能源浪费,提高了供水系统的效率。
此外,恒压供水系统还具有良好的稳定性和可靠性。
通过引入现代控制技术,恒压供水系统能够智能化地控制水泵的工作状态,实现稳定和可靠的供水过程。
即使在供水管网中出现异常情况,恒压供水系统也能够根据实时情况做出相应调整,确保供水系统的正常工作。
在城市供水中,恒压供水系统得到了广泛的应用。
它不仅能够提供稳定的给水压力,改善用户的用水体验,而且能够节约能源,降低供水系统的运行成本。
因此,越来越多的城市在供水系统中引入恒压供水技术,提升供水效果,提高供水系统运营的可持续性。
综上所述,恒压供水系统在城市供水中具有重要的作用。
它通过智能调节水泵的工作状态,保持管网中的恒定水压,提高供水的舒适性和可靠性。
此外,恒压供水系统还能够节约能源,降低供水系统的运行成本。
通过在城市供水系统中广泛应用恒压供水技术,我们可以改善水资源利用效率,提升城市供水系统的可持续性。
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。
本文介绍了恒压供水的基本原理以及系统构成的基础,说明了可编程控制器(PLC)在恒压供水系统中所担任的角色。
从系统的整体设计方案和实际需求分析开始,紧密的联系实际生活的需要,力求做到使系统运行稳定,操作简便,解决实际中问题,保证供水安全、快捷、可靠。
恒压供水保证了供水质量,以PLC 为主机的控制系统丰富了系统的控制功能,提高了系统的可靠性。
关键字:PLC;恒压供水;变频器AbstractThis article introduced the constant pressure water supply's basic principle as well as the system constitution's foundation, showed the programmable controller (PLC) the role which holds the post in the constant pressure water supply system. Start from system's overall design plan and the energy demand analysis, the close relation practical life's need, makes every effort to achieve causes the systems operation to be stable, the operation is simple, the solution real issue, the guarantee water supply security, is quick, is reliable. The constant pressure water supply had guaranteed the water supply quality, as main engine's control system has enriched system's control function take PLC, enhanced system's reliability.key words:PLC; Constant pressure water supply; Frequency changer目录 (2)前言 (3)第一章恒压供水原理及工艺 (4)1.1 本课题的研究意义 (4)1.2 工艺要求 (4)1.3 系统的组成和基本工作原理 (4)第二章 PLC概述 (5)2.1 PLC组成 (5)2.1.1 PLC的组成 (5)2.1.2 PLC的定义 (5)2.1.3 PLC的特点 (6)2.1.4 PLC的性能指标 (6)2.1.5 PLC的分类 (7)2.2 PLC工作原理 (7)2.2.1 循环扫描 (7)2.2.2 PLC的编程结构功能图 (8)2.3 PLC的分类 (9)2.3.1 按I/O点数容量分类 (9)2.3.2 按结构形式分 (10)2.4 PLC与继电器控制系统的区别 (10)第三章系统硬件设计 (12)3.1 恒压供水系统的基本构成 (12)3.2 系统控制要求 (13)3.3 控制系统的I/O点及地址分配 (13)3.4 系统选型 (14)3.5 PLC模拟量控制单元的配置以及应用 (15)3.5.1 EM235模拟量工作单元性能指标 (15)3.5.2 校准及配置 (16)3.5.3 EM235的安装使用 (16)3.5.4 EM235工作程序编制 (16)3.5.5 电气控制系统原理图 (18)第四章系统程序设计 (20)4.1 由“恒压”要求出发的工作泵组数量控制管理 (20)4.2多泵组泵站泵组管理规范 (20)4.3软件及控制过程 (20)4.3.1自动控制水泵运行转速 (20)4.3.2自动控制主泵运行台数 (20)4.4 程序的结果以及程序功能的实现 (21)总结 (32)致谢 (33)参考书目 (34)在居民生活用水、工业用水、各类自来水厂、油田、油库、锅炉定压供热和恒压供水喷淋及消防等供水系统中,采用传统的供水方式(一般为水塔或高位水箱供水方式、气压罐供水方式和泵组分时供水方式)其主要缺点是占地面积大,基建投资较多, 维护困难,已不能满足高层建筑、工业、消防等高水压、大流量的快速供水需求。
克拉玛依职业技术学院毕业设计(论文)题目: P L C 恒压供水控制系统专业:电气自动化设计指导老师:叶晓燕毕业设计学生: 阿依别克·哈孜木汗学号:********目录摘要............................................. - 0 - 1.设计任务书..................................... - 1 -1。
2设计目的................................. - 1 -1.3设计内容及要求............................ - 1 -1.4设计进程安排.............................. - 3 -2.PLC恒压供水控制系统 ........................... - 4 -2。
1引言..................................... - 4 -2.2恒压供水PLC控制系统的基本策略............ - 4 -2.3恒压供水系统的基本构成.................... - 5 -2。
4 工作原理 ................................ - 5 - 3。
水泵电机的选择................................ - 9 - 3。
1。
概述 ................................... - 9 - 4、PLC的模拟量扩展单元的配置和选型 ............. - 10 -4.1 PLC模拟量扩展单元的配置及应用....... - 10 -4.2 PLC系统的选型...................... - 10 -5、电控系统的原理图............................. - 11 -5.1 主电路图、 .............................. - 11 -6、系统的程序设计............................... - 14 -6。
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。
毕业设计题目城市小区恒压供水系统学生姓名学号专业班级指导教师学院答辩日期摘要我国人口众多,每年所消耗的能量巨大。
近年来,能源紧张影响到工业生产及人民生活。
因此,节能降耗是保证工业和生活稳定发展的一项关键措施。
然而,长期以来,由于我国自动化程度低,用水行业的技术水平相对比较落后,经常导致用水高峰期用户用水的不稳定,例如水压较低,供水量低于需求量。
因此针对小区居民的日常用水问题,设计了一套基于PLC控制的变频调速恒压供水系统。
此变频调速恒压供水系统由PLC、变频器、压力变送器等组成,由一台变频器实现对三台水泵电机的软启动和变频调速,三台泵电机采用变频和工频循环运行方式,运行切换采用“先启先停”的原则。
使用STEP7 Micro/WIN编程软件,设计了一个用于供水系统压力控制的控制器内置在PLC中,对压力给定值与测量值的偏差进行处理,从而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和水泵出水口流量,实现管网压力的自动调节,使管网压力稳定在设定值附近,并且利用组态软件设计了系统的用户管理和监控界面。
关键词:变频调速;恒压供水;可编程控制器AbstractFor the numerous population, much energy is consumed every year in our country.In recent years, shortage of source have affected the industrial production and people's life.Therefore, energy saving and reduce the consumption is a crucial measure to guarantee industry and life's stable development.However,since automation level is low ,for a long time,our country falls behind with the technical horizon comparison with water profession, users often appears with the instability of water in using water peak-hour,such as hydraulic pressure is low and the supply of water is measured below demand. According to the problem in using water designed a variable frequency speed-regulating constant pressure water-supply system with PLC .The water supply system consists of PLC,frequency converter and pressure transmitter etc.A frequency converter to realize three phase pump generator's soft start and frequency control, three pump generators to comprise the circulating run mode of frequency conversion, operation switch adopts to the principle of"start first stop first".using STEP7 Micro/WIN program software designed a control system with PLC .The control system can compare the measured pressure with the advanced pressure , to control the real-time output Voltage and frequency.the output quality of pump is changed along with the changing of pump's speed.It makes the pressure of pipe self-regulating and steady in the scheduled value,and have designed a operation management interface using Supervision Control and Data Acquisition.Key Words:variable frequency speed-regulating;constant pressure water-supply;programmable logical controller目录第一章绪论 (1)1.1 变频恒压供水系统研究的技术背景和设计依据 (1)1.2 变频恒压供水系统国内外的研究现状及发展趋势 (2)1.3 可编程控制器简介 (3)1.4 本文研究的主要内容 (6)第二章变频恒压供水系统分析 (7)2.1 供水系统的基本特性和方式 (7)2.2 常用调速方式及变频调速原理 (9)2.3 变频调速技术 (11)2.4 水泵调速运行的节能原理 (12)2.5 变频恒压供水的特点分析 (13)第三章基于变频调速的恒压供水系统设计 (15)3.1 变频调速恒压供水系统要完成的主要功能 (15)3.2 变频调速恒压供水系统的控制方案及选择 (15)3.3 变频调速恒压供水系统的构成 (17)3.4 变频调速恒压供水系统工作原理 (19)3.5 变频至工频的同步切换 (20)3.6 变频调速恒压供水系统运行分析 (21)第四章系统硬件设计 (22)4.1 变频器的选择 (22)4.1.1 MM440型变频器性能特点及技术指标 (23)4.1.2 MM440型变频器的主要作用 (24)4.1.3 MM440型变频器的电路结构 (25)4.1.4 MM440型变频器的参数设定和调试 (26)4.2 水泵的选择 (27)4.3 其他相关设备的选择 (29)4.3.1 变送器的选择 (29)4.3.2 接触器的选择 (30)4.3.3 软启动器的选择 (31)4.3.4 主令电器的选择 (32)4.4 系统电路设计 (33)4.4.1 主电路设计 (33)4.4.2 控制电路设计 (34)4.5 PLC I/O分配 (36)4.6 PLC的选型 (38)4.7 变频器与PLC的连接 (40)4.8 系统硬件连接图 (41)第五章系统软件设计 (42)5.1 总体流程图设计 (42)5.1.1 手动运行流程图设计 (42)5.1.2 自动运行流程图设计 (43)5.2 各个模块梯形图设计 (48)5.2.1 软元件设置 (48)5.2.2 手动控制程序设计 (49)5.2.3 自动控制程序设计 (51)5.2.4 初始化程序设计 (57)5.2.5 报警程序设计 (60)5.3 系统的测试与运行分析 (61)5.3.1 系统手动运行测试 (61)5.3.2 系统自动运行测试 (61)第六章基于组态王的恒压供水系统监控设计 (63)6.1 组态王简介 (63)6.2 组态王系统设计 (63)6.2.1 组态王系统设计步骤 (63)6.2.2 组态王系统设计过程 (64)第七章总结 (68)参考文献 (69)外文原文 (71)外文翻译 (83)致谢 (92)第一章绪论1.1 变频恒压供水系统研究的技术背景和设计依据水和电是人类生活、生产中不可缺少的重要物质,在节水节能已成为时代特征的现实条件下,我们这个水资源和电能源短缺的国家,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,自动化程度较低。
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。
全文共分为五章。
第一章阐明了恒压供水系统的应用背景、选题意义及主要研究内容。
第二章对本系统的总体方案进行了介绍,其中包括系统的工艺要求,系统的组成和基本工作原理以及主要元器件的选型。
第三章着重写控制系统的硬件部分的基本原理.第四章介绍了系统的软件开发工作,对PLC程序做了详细描述并介绍了过程控制中占据重要地位的PID调节原理及参数设置依据,方法。
第五章是项目调试和小结部分,给出了调试结果。
本论文综合运用了可编程控制器(PLC)、变频器、PID调节仪、传感器等现代工业控制常用的控制部件及其相关程序设计方法.所做的研究对同类系统的研究和开发具有一定的参考价值。
关键词:可编程序控制器变频器 PID目录第一章绪论............................................................................................. - 6 -1.1课题的意义及应用背景 (6)1。
2本文研究的内容 (7)第二章恒压供水原理及系统的技术指标............................................. - 8 - 2。
1任务 (8)2.2系统技术指标 (8)2.3系统的组成和基本工作原理 (8)2。
4主要元器件选型 (8)第三章硬件的基本原理及其应用......................................................... - 9 -3.1PLC可编程控制器(FX OS-20MR) (9)3。
1。
1可编程控制器的特点 ............................................. - 9 -3.1.2可编程控制器的工作原理 ....................................... - 10 -3。
2变频器的原理与特性(CIMRG7) (13)3.2.1变频器简介 ................................................................... - 13 -3.2.2变频与变压(VVVF)原理 ............................................. - 13 -3。
2.3变频调速的基本原理 ................................................. - 14 -3.2。
4变频调速的升速和启动 ............................................. - 14 -3.2.5变频调速的降速和制动 ............................................... - 15 -3。
2.6变频后的电动机的机械特性: ................................... - 15 -3.2。
7V/F控制的概念: ..................................................... - 16 -3。
2。
8矢量控制的概述 ....................................................... - 17 -3.2。
9CIMRG7的特性 ........................................................... - 18 -3.3PID调节仪 (20)3。
3.1PID调节原理 ............................................................. - 20 -3.3.2PID参数设置 ............................................................... - 22 -3.3。
3PID设定值的调整 ..................................................... - 23 - 第四章软件设计................................................................................... - 24 -4.1PLC程序 (24)4。
1。
1基本步骤 ................................................................... - 25 -4.1.2程序中使用的继电器 ................................................. - 25 -4。
1.3程序流程 ..................................................................... - 26 -4。
2PLC程序的运行和模拟调试 ........................................... - 27 - 4。
3系统总体调试 (28)致谢..................................................................................................... - 29 - 参考文献................................................................................................. - 29 -第一章绪论1。
1 课题的意义及应用背景在我国,节电节水的潜力非常大。
据有关国际组织发表的资料显示:中国的单位国民经济总产值所消耗的电是美国、德国等的4倍左右,消耗的水是他们的2倍左右。
我国的大量用电设备中,风机和泵类电机的耗电量占全国发电量的50%左右,若推广新型电机调速技术,可节电40%左右,即可以节约全国发电量的1/5.由于我国人均占有水、电资源相对于别国又少很多,因此,在我国一方面水电供应紧张,而另一方面,水电的浪费又十分惊人.节电节水,不仅潜力巨大,而且意义深。
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。
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,在实际应用中得到了很大的发展。
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.变频恒压供水控制系统主要有:(1)带PID回路调节器和/或可编程序控制器(PLC)的控制系统在该系统中,变频器的作用是为电动机提供可变频率的电源,实现电动机的无级调速,从而使管网水压可控.传感器的任务是检测管网水压;压力设定单元为系统提供满足用户需要的水压期望值;压力设定信号和压力反馈信号输入可编程控制器后,经可编程控制器内部PID控制程序的计算,输给变频器一个转速控制信号。
还有一种办法是将压力设定信号和压力反馈信号送入PID回路调节器,由后者进行运算后,输给变频器一个转速控制信号。
(2)新型变频调速供水设备针对传统的变频调供水设备的不足之处,国内外不少生产厂家近年来纷纷推出了一系列新产品,如华为的TD2100,施耐德公司的Altivar58泵切换卡,SANKEN的SAMCO—I系列,ABB公司的ACS600、ACS400系列,富士公司的G11S/P11S系列等。
这些产品将PID调节器以及简易可编程控制器的功能都综合进变频器内,形成了带有各种应用宏的新型变频器。
由于PID运算在变频器内部,这就省去了对可编程控制器存储容量的要求和对PID算法的编程,而且PID参数的在线调试非常容易,这不仅降低了生产成本,而且大大提高了生产效率.(3)供水专用变频器供水专用变频器是将普通变频器和PLC控制器集成在一起,是集供水管控一体化的系统,内置供水专用PID调节器,只需加一只压力传感器,即可方便地组成供水闭环控制系统。