变频恒压供水控制系统设计1

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变频恒压供水系统设计(论文)

通过整流桥将工频交流电压变为直流电压，再由逆变桥变换为频率可调的交流，作为交流异步电动机的驱动电源，使电动机获得无级调速所需的电压、电流和频率。
1.2水泵供水系统具有管网特性：
通道管网的流量与所消耗的能量之间的关系，如图1所示，它同时表明水泵的能量用来克服泵系统的水位及压力差，液体在管道中流动的阻力。水泵运行工作点位置与水泵负载有关，在水泵负载经常变化的情况下，水泵不能总处在高效区域里工作。为使水泵适应外界负载变化的要求。我们可采用变速调节，即在管网特性曲线基本不变时，采用改变水泵转速来改变泵的Q—H特性曲线。从而改变它的工作点，达到既改变流量又能保证水泵恒定和输入功率减少的目的。
一、题目：变频恒压供水系统设计
二、摘要：
随着社会经济的发展，绿色、节能、环保已成为社会建设的主题。对于一个城市的建设，供水系统的建设是其中重要的一部分。供水的可靠性、稳定性、经济性直接影响到居民的生活质量。近年来，随着自动化技术、控制技术的发展，以及这些技术在供水系统的应用，高性能、高节能的变频恒压控制的供水系统已成为现在城市供水管理的必然趋势。经过一学期对《交流电机变频调速》的学习，以及以前对PLC控制器的了解。本次课程设计采用OMRON C系列小型PLC控制器结合富士FRENIC 5000G11S系列变频器控制两台水泵，实现变频恒压供水系统的设计，并结合一些辅助控制器件实现对系统的保护，使得系统控制可靠，操作方便。
0504
VVVF故障信号
0007
泵机组过载报警指示灯（HL6）
0505
VVVF故障报警指示灯（HL7）
0506
系统故障报警警铃
0507
图5变频恒压供水系统控制电路设计
2.4软件设计
要通过PLC控制器实现水泵的切换与系统的故障检测，本系统设计为：系统启动后，泵1首先进入变频运行，当出现压力上限时，变频泵切换为工频，启动另一台泵变频运行，当出现压力下限时，工频泵切除，仅又变频泵工作，系统程序设计流程图如图6。

变频恒压供水控制系统设计

变频恒压供水控制系统设计一、引言变频恒压供水控制系统是一种能够自动调节水泵电机的转速，保持管网内水压恒定的系统。

该系统通过变频器控制水泵电机的转速，根据实时水压信号对水泵进行调节，从而实现供水系统的恒压供水。

本文将从系统设计原理、硬件选型、控制策略等方面对变频恒压供水控制系统进行设计。

2. 控制原理变频恒压供水控制系统采用闭环控制原理，主要分为压力调节环和流量调节环两部分。

压力调节环根据实时水压信号，控制变频器调节水泵电机的转速，以维持管网内的水压恒定。

流量调节环主要通过监测流量传感器的输出信号，控制变频器调节水泵电机的转速，以满足用户的实际用水量需求。

三、硬件选型1. 水泵电机选择适当功率的三相异步电动机，能够满足供水系统的实际需求，保证系统的正常运行。

2. 变频器选用带有PID调节功能的变频器，能够根据实时水压信号对电机转速进行精确调节，确保系统供水的恒压运行。

3. 压力传感器选择高灵敏度的压力传感器，能够实时监测管网内的水压信号，为系统提供准确的控制信号。

5. 控制面板控制面板应具有良好的人机界面，能够显示系统的运行状态、参数，方便用户对系统进行监测和操作。

6. 其他配件根据实际需求，可能需要选购接线端子、线缆、散热器等辅助设备。

四、控制策略1. 系统启动当系统启动时，变频恒压供水控制系统应自动进行初始化，自检各传感器和执行机构，确保系统能够正常运行。

3. 流量调节系统同时监测流量传感器的输人信号，根据用户的实际用水量，控制变频器调节水泵电机的转速，以满足流量调节环的要求。

4. 故障处理系统应具备故障自诊断功能，当系统发生故障时，能够自动报警或进入相应的故障处理程序，保证对用户的供水不受影响。

五、系统调试1. 对水泵电机、变频器等设备进行正确的接线和安装。

2. 对传感器进行校准，确保其输出信号的准确性。

3. 对控制系统进行相关参数的设定和调试。

4. 对整个系统进行联合调试，验证系统的正常运行。

恒压供水系统自动控制设计

恒压供水系统自动控制设计一、控制策略设计：1.压力传感器：安装在水泵的出水管道上，用于实时监测出水压力，并将监测数据反馈给控制装置。

2.控制装置：根据压力传感器的反馈数据，判断当前的出水压力是否达到设定值，并决定是否调整水泵的运行状态。

3.设定值设定：用户可以通过控制装置进行设定，可以根据实际需要设定出水压力的目标值。

二、控制装置设计：1.控制算法：根据压力传感器的反馈数据，控制算法可以采用PID控制策略，通过对比设定值和实际值来计算出相应的控制信号，控制水泵的开启和关闭。

2.控制信号传输：控制装置通过控制信号传输装置将计算出的控制信号传输给水泵控制装置。

3.水泵控制装置：根据接收到的控制信号，控制水泵的启停和运行速度。

可以采用变频控制方式，通过调整水泵的转速来实现出水压力的调节。

三、系统优化设计：1.启停设置：当出水压力低于设定值时，自动启动水泵；当出水压力达到设定值后，自动停止水泵。

避免压力超过设定值或低于设定值过多的情况，保持出水压力稳定。

2.变频控制：根据压力传感器的反馈数据，控制装置可以实时调整水泵的转速。

当出水压力低于设定值时，增加水泵的转速；当出水压力高于设定值时，降低水泵的转速。

通过改变水泵的转速，可以实现稳定的出水压力。

3.故障保护：当水泵运行异常或发生故障时，控制装置应能够及时报警，并关闭水泵以避免进一步损害设备。

同时，还可以设计自动切换备用水泵的功能，保证供水的连续性和可靠性。

综上所述，恒压供水系统的自动控制设计包括压力传感器的安装和数据反馈、控制装置的设计、设定值的设定、控制算法的选择、控制信号传输装置的设计、水泵控制装置的设计等多个方面。

通过合理的设计和控制策略，可以实现恒压供水系统的稳定运行，提高供水的效率和质量，同时还能够减少能源的消耗和设备的损耗。

变频恒压供水系统设计

摘要：针对药品研发中试企业用水量具有间断性的特征，设计了一种变频恒压供水系统。

该系统利用PLC的逻辑控制与自诊断分析功能，实现了全自动恒压供水，水泵电机根据测量压力均可变频和工频供电，相互备用。

实际运行表明，该系统运行稳定性强，控制灵活，安全可靠。

关键词：节能；变频调速；PID应用宏；PLC控制；逻辑控制引言药品研发中试企业用水量具有间断性特征，有生产需求时用水量大，在药品研发小试阶段用水量较小，因此，离心水泵必须通过调整转速来满足水压稳定性的需求。

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，可实现对供水系统的集中管理与监控，并具有良好的节能效果。

1水泵变频调速节能原理水泵调速的H-Q曲线如图1所示，水泵运行工况点D是泵的特性曲线与管路阻力曲线的交点。

当用阀门控制流量时，若要减小流量，则需关小阀门开度，使阀门摩擦阻力变大，阻力曲线从R1移到R2，扬程则从H0上升到H1，流量从QN减小到Q1，运行工况点从D点移到A点。

调速控制时，阻力曲线不变，泵的特性取决于转速，如果将转速由nN变为n1，运行工况点从D点移到C点，扬程从H0降到H3，流量从QN减小到Q1，则泵在A点、C点工况运行时的轴功率分别为：式中：PA、PC为泵在工况点A、C的轴功率（kW）；Q1为工况点流量（m3/s）；H1、H3为工况点扬程（m）；ρ为输出介质单位体积质量（kg/m3）；η为工况点的泵效率（%）。

将PA与PC相减得出使用调速控制时节省的功率：Q、H、P、n之间的关系为：水泵采用调速控制方式时，若所需流量为额定流量的80%，则轴功率仅为额定轴功率的51.2%，节能效果相当显著。

变频恒压供水系统的优点是节约电能，节能量通常在10%～40%，流量越小，节能效果越明显。

2控制系统组成本系统供水泵采用两用一备方式，泵功率15 kW，Q=162 m3/s，H=42 m，泵前装有9.5 m×3 m×2.5 m的生产水箱，企业用水量经常出现间断性、阶梯性特征，且市政供水压力偏高，为保证生产用水的安全性，避免系统管网压力过高，本设计采用变频器一拖三运行方式，每台泵电机均可工作在变频/工频模式下，在主回路控制中，每台电机分别通过接触器与工频电源和变频器输出电源连接，工频回路装有过热继电器，工频和变频控制回路在硬件和软件方面互锁，当任意一台电机出现故障，PLC系统经过逻辑分析自动投入备用供电回路，确保管网供水压力稳定，安全供水。

基于PLC的变频恒压供水系统的设计

基于PLC的变频恒压供水系统的设计一、概述供水系统的重要性及其在现代社会中的应用：供水系统在现代社会中具有至关重要的地位。

随着城市化进程的加速和人口规模的不断扩大，稳定、高效、节能的供水系统已成为满足居民生活需求、保障工业生产和推动城市可持续发展的重要基础设施。

变频恒压供水系统的优势：变频恒压供水系统是指在供水管网中用水量发生变化时，出口压力保持不变的供水方式。

相比传统的水塔、高位水箱、气压罐等供水方式，变频恒压供水系统具有以下优势：高效节能：变频恒压供水系统能根据用水量自动调节水泵转速，节能效果显著，可节能3060。

PLC在变频恒压供水系统中的应用：PLC（可编程逻辑控制器）在变频恒压供水系统中的应用，使得系统能够通过微机检测、运算，自动改变水泵转速以保持水压恒定，满足用水需求。

PLC的应用不仅提高了系统的可靠性和稳定性，还简化了系统控制接线，方便了维修和调试。

系统原理：变频恒压供水系统以管网水压（或用户用水流量）为设定参数，通过微机控制变频器的输出频率从而自动调节水泵电机的转速，实现管网水压的闭环调节（PID），使供水系统自动恒稳于设定的压力值。

设备特点：变频恒压供水系统采用可编程控制器，程序灵活多变，精度高，可靠性强，功能多，反映速度快。

系统还配有稳压泵或稳压罐稳压，在用水量小到一定值时，主泵可停止运转，减少水泵电机的机械磨损并且节约电能。

应用前景：变频恒压供水系统作为一种先进的、合理的节能供水系统，在工业、商业和居民生活等领域具有广泛的应用前景。

它不仅能够满足用户对水压和水量的要求，还能够提高供水品质和供水效率，是一种理想的现代化建筑供水设备。

1. 供水系统的重要性和挑战供水系统在城市发展中扮演着至关重要的角色，它直接关系到居民的生活质量和健康。

一个可靠的供水系统能够确保居民获得充足、安全的饮用水，同时支持城市的工业、农业和其他用水需求。

保障居民健康：水质的好坏直接关系到居民的健康。

供水系统需要确保提供的水质符合卫生标准，以减少水源性疾病的传播。

变频恒压供水PLC控制系统的设计

变频恒压供水PLC控制系统的设计摘要：目前，我国的供水方式正朝着高效节能、自动化的方向发展，采用现代科学技术和变频技术，实现恒压供水自动化系统。

基于此，本文就对变频恒压供水PLC控制系统的设计进行了一定的分析，希望可以为有关人员提供一定的借鉴。

关键词：PLC；恒压供水；控制系统；设计我国目前的供水设备还处在智能化水平较低、自动化程度较低的状况。

PLC 具有较高的可靠性，较好的性价比，价格低廉，适应性广，便于扩充的优点。

将PLC技术和变频技术相结合，并将其用于恒压供水是当前系统设计的必然趋势。

恒压供水系统的首要目标是保证管网内的水压不变。

由于水泵电动机的转速随着流量的变化而经常发生变化，为了保证管网水压的稳定，需要采用变频调速装置为水泵电机供电。

1变频恒压供水详细情况小区内的生活用水因季节、昼夜差异较大，因用水与供水的不均衡主要体现在水压上，也就是用水量多、供水不足、水压低、水量少。

目前，国内的城市给水、工业生产的循环水等技术还处于起步阶段。

随着电力电子及计算机控制技术的发展，以PLC为主要控制器，变频调速装置为执行器，实现了恒压、节水、节能的供水，以满足生活用水和工业用水的需求[1]。

新的变频恒压供水系统在设备投入、运行经济性、稳定性、可靠性、自动化等方面均有明显的优越性，并且节能效果明显。

恒压供水系统的上述优点吸引了国内各大供水企业的关注，并不断投入研发、生产该高科技产品。

随着城市建设、智能楼宇的发展、供水网络的调度以及总体规划的需要，传统的单泵、恒压系统逐步被多泵控制取代。

尽管单泵产品系统结构简单、可靠，但是单泵电机的深度调节会导致水泵和电机的效率低下，而多泵产品的投资更少，运行效率更高。

2 PLC变频恒压供水控制系统设计理论2.1PLC变频供水系统的基本特性在实际使用中，一般使用离心泵，以离心速度驱动水流，使水进入给水管道。

根据具体的离心式水泵的给水转动曲线显示资料，可以得出，在实际的给水工作中，扬程与其流量成反比例。

变频器恒压供水系统方案

变频器恒压供水系统方案变频器恒压供水系统是一种先进的水力设备，通过控制水泵的转速，使得水压保持在设定的恒定水平上。

这种系统的主要优点是能够满足不同用水需求下的稳定压力供应，从而提高供水质量和稳定性。

下面是一个关于变频器恒压供水系统的方案，以便更好地了解其运作原理和应用。

一、系统概述：二、系统原理：当用水需求增加时，传感器会监测到水压下降的信号，并将此信号传递给控制器。

控制器根据传感器的反馈信号，判断出水泵的负载情况，并相应地调节变频器的输出频率，使得水泵的转速增加，从而增加水的供应量，保持恒定水压。

相反，当用水需求减少时，传感器会监测到水压上升的信号，并传递给控制器。

控制器判断出水泵的负载情况，并相应地调节变频器的输出频率，使得水泵的转速减小，从而减少水的供应量，保持恒定水压。

三、系统特点：1.稳定性：变频器恒压供水系统能够自动调节供水量，保持稳定的水压，从而保证供水的稳定性。

2.节能性：系统根据实际需求调节水泵的转速，避免了过度供水，有效减少了能耗。

3.使用寿命长：系统通过控制水泵的运行状态，减少了水泵的启停次数，延长了水泵的使用寿命。

4.安全性：系统具备过载、过压、低压和短路等保护功能，确保供水系统的安全运行。

四、系统应用：变频器恒压供水系统广泛应用于城市居民楼、写字楼、商场、医院、学校等公共建筑的给水供应，以及工业生产中的供水系统。

由于该系统能够根据实际需求精确调节水泵的供水量，满足不同用水量的需求，因此特别适用于节水型社区和工厂。

五、系统优势：1.提高供水质量：系统能够根据实际需求调节供水量，保持恒定水压，避免了因水压变化而导致的水质问题。

2.减少能耗：系统根据实际需求调节水泵的运行状态，避免了过度供水，减少了能耗。

3.简化维护：系统能够自动控制水泵的运行状态，减少了人工干预和维护工作。

4.提高供水稳定性：系统能够根据实际需求调节供水量，保持稳定的水压，提高了供水的稳定性。

综上所述，变频器恒压供水系统是一种先进的水力设备，通过控制水泵的转速，使得水压保持在设定的恒定水平上。

变频恒压供水系统方案设计

OCCUPATION 2012 12132研究R ESEARCH 变频恒压供水系统方案设计赵　毅摘　要：变频恒压供水系统由ＰＬＣ、传感器、变频器及水泵机组组成闭环控制系统，经变频器内置ＰＩＤ进行运算，通过ＰＬＣ控制变频与工频切换，实现闭环自动调节变频恒压供水，代替了传统的水塔供水控制方案。

关键词：恒压供水　变频调速　变频器　ＰＬＣ一、系统总体方案的设计1.供水控制系统的结构供水控制系统的设计主要包括两方面：一方面是机械结构的设计；另一方面是PLC和变频器电气控制方面的设计。

（1）主要组成部分。

①压力传感器：作为系统的控制输入量，能否准确采集该信号决定控制系统的精度及可靠性。

②控制器：是整个控制系统的核心，通过对外界输入状态进行检测，输出控制量；对外界输入的数据进行运算处理后，输出相应的控制量。

例如单片机、可编程逻辑控制器、计算机等。

本系统采用西门子的SIMATIC S7-200系列。

CPU226具有24个输入点和16个输出点，共40个I/O点。

③变频器：作为核心控制器的后续控制单元，对终端设备进行控制，最终达到控制要求。

本系统主要采用全新一代标准变频器中的风机和泵类变转矩负载专用MM430型变频器。

功率范围7.5kW至250kW。

具有高度可靠性和灵活性。

④水泵：供水系统的执行机构，通过变频器控制电动机的转速，最后达到控制水泵流量大小的要求。

（2）电气控制系统。

电气控制系统主要包括操作面板、电气控制柜等单元。

在该系统中需要检测较多的数字输入量，并且还要检测模拟量的输入，然后根据设定的程序进行数据处理，供水系统的监控主要包括水泵的自动启停控制、供水压力的测量与调节、系统水处理设备运转的监视及控制、故障及异常状况的报警等。

电气控制系统安装在电气控制柜中，包括供水控制器(PLC系统)、变频器和电控设备三个部分。

2.恒压供水系统的工作原理变频恒压供水系统以供水出口管网水压为控制目标，在控制上实现出口总管网的实际供水压力跟随设定的供水压力。

plc变频恒压供水系统设计

《交流调速》课程设计课题名称变频恒压供水控制系统设计学院(部) 兴华学院专业电气工程及其自动化班级61130802学生姓名王平学号61130802366 月27 日至7 月 1 日共 1 周指导教师(签字)11年 5 月30 日一．概述随着社会的飞速发展和城市建设规模的扩大，人口的增多以及人们生活水平的提高，对城市供水的质量、数量、稳定性等问题提出了越来越高的要求，我国中小城市供水的自动化配置相对落后，机组的控制主要依靠值班人员的手操作，控制过程烦琐，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，机组常保持在超压的状态下运行，设计了一套基于PLC的变频恒压供水系统。

恒压供水技术以其节能、安全、供水高品质等优点，在供水行业得到了广泛应用。

恒压供水调速系统实现水泵电动机无级调速，依据用水量的变化自动调节系统的运行参数，恒压供水对水泵、电机也起到了很好的保护作用和有效地节约了电能的消耗。

结合使用可编程控制器，可实现循环变频，具有短路保护、过流保护功能，工作稳定可靠，延长了设备的使用寿命。

二．方案确定变频恒压自动控制供水系统由可编程控制器、变频器、水泵机组、压力传感器等组成。

系统采用一台变频器拖动二台水泵运行，起动，调速。

在变频调速恒压供水系统中，单台水泵工况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,从而改变水泵的性能曲线来实现的。

分析水泵的能耗比较图，可以看出利用变频器实现调速恒压供水，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，与传统供水方式阀门节流控制相比，在一定程度上可以减少能量损耗，能够明显节能。

系统正常运行时，用户用水管网上的压力传感器对用户的用水水压进行数据采样，传输至PLC，与用户设定的压力值进行比较，将结果转换为频率调节信号和水泵启动台数信号分别送至变频器和可编程控制器；变频器调节水泵电机的电源频率，进而调整水泵的转速；PLC控制水泵的运转。

变频恒压供水控制系统设计

一．摘要变频调速是一种新兴的技术，将变频调速技术用于供水控制系统中,具有高效节能、水压恒定等优点。

随着社会经济的发展，绿色、节能、环保已成为社会建设的主题。

对于一个城市的建设，供水系统的建设是其中重要的一部分，供水的可靠性、稳定性、经济性直接影响到居民的生活质量。

近年来，随着自动化技术、控制技术的发展，以及这些技术在供水系统的应用，高性能、高节能的变频恒压控制的供水系统已成为现在城市供水管理的必然趋势。

本次课程设计采用CPM1A PLC控制器结合富士变频器控制两台水泵的各种转换，实现变频恒压供水系统的功能，并且实现故障转换与报警等保护功能，使得系统控制可靠，操作方便。

二．设计要求一楼宇供水系统，正常供水量为30m3/小时，最大供水量40m3/小时，扬程24米。

采用变频调速技术组成一闭环调节系统，控制水泵的运行，保证用户水压恒定。

当用水量增大或减小时，水泵电动机速度发生变化，改变流量，以保证水压恒定。

要求设计实现：⑴设二台水泵。

一台工作，一台备用。

正常工作时，始终由一台水泵供水。

当工作泵出现故障时，备用泵自投。

⑵二台泵可以互换。

⑶给定压力可调。

压力控制点设在水泵出口处。

⑷具有自动、手动工作方式，各种保护、报警装置。

采用OMRON CPM1APLC、富士变频器完成设计。

三．方案的论证分析传统的小区供水方式有：⑴恒速泵加压供水方式该方式无法对供水管网的压力做出及时的反应，水泵的增减都依赖人工进行手工操作，自动化程度低，而且为保证供水，机组常处于满负荷运行，不但效率低、耗电量大，而且在用水量较少时，管网长期处于超压运行状态，爆损现象严重，电机硬起动易产生水锤效应，目前较少采用。

⑵气压罐供水方式气压罐供水具有体积小、技术简单、不受高度限制等特点，但此方式调节量小、水泵电机为硬起动且起动频繁，对电器设备要求较高、系统维护工作量大，而且为减少水泵起动次数，停泵压力往往比较高，致使水泵在低效段工作，也使浪费加大，从而限制了其发展。

变频恒压供水系统设计[]

1 绪论 (2)1.1引言 (5)1.2变频恒压供水产生的背景和意义 (7)1.3变频恒压供水的现况 (8)1.3.1国内外变频供水系统现状........................................................................................... .81.3.2变频供水系统应用范围 (10)1.3.3变频供水系统的发展趋势 (10)2 变频恒压供水的理论分析 (10)2.1水泵的工作原理 (11)2.2供水压力和变频器输出频率的关系 (11)3 变频恒压供水系统的构成及控制原理 (11)3.1 通用变频器+PLC (12)3.2变频恒压供水系统的结构 (13)3.2.1执行机构 (14)3.2.2信号检测 (14)3.2.3控制系统 (15)3.2.4人机界面 (16)3.2.5通讯接口 (16)3.2.6报警装置 (17)3.3变频恒压供水系统的控制方案 (176)3.4变频恒压供水系统的水压恒定控制 (17)3.5变频供水水泵加减的控制 (18)4 变频恒压供水系统的设计 (19)4.1理论可行性 (20)4.2技术可行性 (21)4.3硬件设计 (21)4.3.1变频供水主电路设计 (22)4.3.2控制系统硬件设计 (23)4.4软件设计 (24)4.4.1系统初始化程序设计 (25)4.4.3电机增减控制程序设计 (26)4.5本章小节 (27)参考文献 (29)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。

变频恒压供水系统设计

33 层大楼变频恒压供水系统1 系统简介.................................................... 1.2 变频恒压供水系统构成及工作原理2.1 系统的构成1. .3.2.1.1执行机构 ............................................3..2.1.2信号检测 ............................................ 4..2.1.3控制系统 ............................................ 4..2.1.4通讯接口 ............................................ 5..2.1.5报警装置 ............................................ 6.. 2.2 工作原理................................................ 6.2.3 变频恒压供水系统中加减水泵的条件分析.................... 7..3基于PLC的变频恒压供水系统设计与实现....................... 9…3.1控制要求.............................................. 9 .....3.2变频器的选择与接线.................................... 1..0 3.3 压力传感器的接线图1..2 3.4原其它元器件的选择.................................... 1..3.. 3.5PLC 控制I/O 口配置.................................... 1..5.. 3.6电气控制系统原理及线图................................ 1..7.3.6.1主电路图 .......................................... 1..7..3.6.2控制电路接线图..................................... 1..8.. 3.7基于PLC的变频恒压供水系统程序流程 .................... 19.3.8 控制方式.............................................. 2..1..3.8.1 手动运行........................................... 2..13.8.2 自动运行........................................... 2..2 3.9 主要程序说明............................................ 2..3 3.9.1 总程序的顺序功能图................................. 2..3 3.9.2 自动运行顺序功能图................................. 2..3 3.9.3手动模式顺序功能图.................................. 2..5 3.9.4 程序说明........................................... 2..61 系统简介这是一套基于PLC变频恒压供水系统的可行性方案，选择了相应的器件，使系统通过安装在管网上的压力传感器，把水压转换成4~20mA 的模拟信号，通过变频器来控制改变水泵转速。

恒压供水控制系统设计毕业设计

恒压供水控制系统设计毕业设计一、引言恒压供水控制系统是一种新型的供水系统，它能够保证在供水过程中，水压始终保持稳定，不会因为用水量的变化而产生波动。

这种系统在城市供水和工业生产中得到了广泛应用。

本文将介绍恒压供水控制系统的设计过程。

二、需求分析1. 系统功能需求恒压供水控制系统需要实现以下功能：（1）通过传感器监测用水量，并根据用水量调整出水量；（2）通过调节出水阀门的开度，实现恒压供水；（3）对出入口压力进行监测和调整，确保出口压力稳定；（4）对系统进行故障检测和报警。

2. 系统性能需求（1）稳定性：在各种工况下，都能保证出口压力稳定；（2）可靠性：系统应具有较高的可靠性，能够避免故障发生；（3）精度：系统应具有较高的精度，能够准确地控制出口压力。

三、设计方案1. 系统结构图2. 系统组成部分（1）传感器：用于监测用水量和出口压力；（2）控制器：根据传感器的信号，控制出水阀门的开度，实现恒压供水；（3）出水阀门：通过调节开度，控制出水量；（4）电源：为系统提供电力；（5）报警器：在系统故障时发出警报。

3. 控制算法恒压供水控制系统的核心是控制算法。

本设计采用PID控制算法，通过对传感器信号进行处理，计算出输出值，从而实现对出水阀门开度的调节。

四、系统实现1. 硬件设计硬件部分主要包括传感器、控制器、电源、报警器等组成部分。

其中，传感器采用压力传感器和流量计两种类型，以监测用水量和出口压力；控制器采用单片机进行设计，并加入了PID控制算法；电源采用稳定的直流电源；报警器使用蜂鸣器进行报警。

2. 软件设计软件部分主要包括单片机程序和上位机程序两部分。

单片机程序主要负责对传感器信号进行处理，并根据PID算法计算输出值，从而实现对出水阀门开度的调节；上位机程序主要用于对系统进行监测和控制，包括实时监测出口压力、用水量等参数，并能够进行参数设置和故障诊断。

五、测试与验证在完成系统设计后，需要对系统进行测试和验证。

【精品】毕业设计(论文)-恒压供水控制系统设计

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。

恒压变频供水电气控制系统设计

恒压变频供水电气控制系统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。

基于水泵供水流量和水泵转速的三次方成正比，论文分析了采取变压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。

本论文依据供水要求，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。

系统有效地解决了传统供水方式中存在的问题，并具有多种辅助功能，增强了系统的可靠性。

论文分析了多泵供水方式的各种供水状态及转换条件，分析了电机由变频转工频运行方式的切换过程及存在的问题。

给出了实现有效状态循环转换控制的电气设计方案和PLC控制程序设计方案。

论文还提出了一些增强系统运行可靠性的措施。

关键词：可编程序控制器, 变压变频调速, 恒压供水, PLCABSTRACTWith 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 water supply system has become an inevitable trend.Pumps based on water flow and pump speed is directly proportional to the third power, to take 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 FarEasTone volume, constitute a closed-loop system, in accordance with changes in water consumption, the way to take PID regulator, the flow in the whole range of the continuous use of pump-conditioning pump frequency and adjust the combination of the classification, to achieve constant pressure water supply and effective energy conservation.In this paper, based on water requirements, the design of a set by the PLC, frequency converter, Far EasTone 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. System to effectively solve the traditional way of water supply problems, and have a variety of auxiliary functions, and enhance the reliability of the system.Paper analyzes the various ways water pump the state water supply and conversion conditions, analysis of the motor to change jobs by the frequency of the switching frequency operation and problems of the process. Given the state of the cycle to achieve an effective change of control of the electrical design and PLC control program design.Also made a number of papers to enhance system reliability measures.KEY WORDS: programmable logic controller, VVVF speed control, constant pressure water supply, PLC目录前言 (1)第1章恒压供水原理及工艺 (2)1.1任务 (2)1.2工艺要求 (2)1.3系统的组成和基本工作原理 (2)第2章PLC概述 (3)2.1PLC组成 (3)2.1.1LC的输入 (3)2.1.2 PLC的输出 (3)2.1.3 PLC的控制机制 (3)2.1.4 PLC的定义 (5)2.1.5 PLC的特点 (5)2.1.6 PLC的性能指标 (6)2.1.7 PLC的分类 (7)2.2PLC工作原理 (7)2.2.1 循环扫描 (7)2.2.2 I/O响应时间 (8)2.2.3 PLC中的存储器 (9)第3章系统硬件设计 (10)3.1恒压供水系统的基本构成 (11)3.2系统控制要求 (13)3.3控制系统的I/O点及地址分配 (14)3.4系统选型 (17)3.5PLC模拟量控制单元的配置以及应用 (17)3.5.1 EM235模拟量工作单元性能指标 (18)3.5.2 校准及配置 (18)3.5.3 EM235的安装使用 (18)3.5.4 EM235工作程序编制 (18)3.5.5 电气控制系统原理图 (20)第4章系统程序设计 (23)4.1由―恒压‖要求出发的工作泵组数量控制管理 (23)4.2泵组泵站泵组管理规范 (23)4.3程序的结果以及程序功能的实现 (23)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)外文资料翻译 (36)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。

【精品】毕业设计-某小区高楼变频恒压供水系统设计

某小区高楼变频恒压供水控制系统设计摘要随着我国社会经济的发展，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。

随着人们对供水质量和供水系统可靠性要求的不断提高，利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术，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；具体分析了变频恒水压供水的原理及系统的组成结构，通过研究和比较，得出结论:变频调速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。

因此本文以采用变频器和PLC 组合构成系统的方式，以某居民小区水泵电动机控制系统为对象，逐步阐明如何实现水压恒定供水。

进行了控制系统的主电路设计，控制电路设计。

对输入输出点进行了统计，共有13个输入输出点，根据PLC的选型原则，设备选用了在生产中应用最为广泛的西门子公司生产的S7-200系列(CPU222)的PLC和MM430泵类专用的变频器，利用变频器的本身自有的软启动功能实现水泵电机的启动。

在控制过程中，电控系统由S7-200完成，PID控制由变频器的内置PID控制方式完成，根据控制系统软硬件设计和控制要求，结合变频器的功能参数表预置了相关的参数。

在介绍了PLC的编程方法的基础上，选用了适合初学者的逻辑代数编程，写出了恒压变频供水的逻辑代数，并设计了梯形图，利用PLCSIM仿真软件进行了仿真，仿真的结果表明了设计程序的正确性。

利用了WinCC组态软件设计了高楼变频恒压供水控制系统的界面，界面可动态反映水泵变频供水的工作状态。

最后对恒压供水进行了经济效益分析，分析的结果表明具有明显的节能效益。

关键词：恒压供水，变频调速，PLC，设计，仿真ABSTRACTAs China's social and economic development, urban construction and development very quickly, but also the construction of infrastructure facilities has put forward higher requirements. City water supply system construction is one of the important aspects of the water supply reliability and stability, the economy of a direct impact on the user's normal work and life. As people on the water quality and water supply systems in the continuous improvement of reliability requirements, the use of advanced automation technology, control technology and communication technology, design a high-performance, high-energy, water supply plants to adapt to the complex environment of constant pressure water supply Systems become an inevitable trendIn this paper, pipe network and pumps under the operation of the curve, clarify the water supply system for energy-saving Frequency Control Principle; specific analysis of the frequency of the principle of constant pressure water supply system and the composition of the structure, through research and comparison, concluded: Frequency Control is the highest international one-effectiveness, performance, the best and most widely, the most The future development of the Motor technology. Therefore this paper to adopt the PLC and inverter combination of a systematic approach to a small residential area pump motor control system for the target, and gradually clarified how to achieve a constant supply pressure.A control system for the main circuit design, control circuit design. The input and output points to the statistics, a total of 13 input and output, the PLC in accordance with the principle of selection, equipment selection in the production of the most widely produced by Siemens S7-200 series (CPU222) of the PLC and pumps for MM430 The converter, using its own frequency converter itself to achieve the soft-start the pump motor launch. In the control process, the electronic control system completed by the S7-200, PID control by the converter built-in PID control manner, in accordance with control system software and hardware design and control requirements, combining the functions of converter table preset parameters of the relevant parameters . After the introduction of the PLC programming methods, based on the choice of the logic of algebra for beginners programming, the constant pressure to write the logic of algebra frequency of water supply and design of the ladder, use of simulation software PLCSIM the simulation, simulation The results show thatthe correctness of the design process. WinCC use of the configuration software designed high frequency constant pressure water supply control system interface, dynamic interface may reflect the work of pumping frequency of water supply status. Finally, the constant pressure of water supply for the economic benefit analysis, analysis of the results showed that a significant energy efficiency.Keywords：Constant pressure Water Supply ，Variable velocity Variable frequency，PLC，Design，Simulation目录第一章绪论 (7)1.1引言 (7)1.2本课题产生的背景和意义 (8)1.3变频恒压供水的现况 (8)1.3.1 国内外变频供水系统现状 (8)1.3.2 变频供水系统应用范围 (9)1.4本人的主要工作 (9)第二章变频恒压供水的理论分析 (11)2.1水泵的工作原理 (11)2.2供水电机的搭配 (11)2.3水泵的调节方式 (12)2.4恒压供水系统的能耗分析 (13)2.5供水系统的安全性问题 (15)2.5.1 水锤效应 (15)2.5.3 水锤效应的消除 (16)2.5.4 延长水泵寿命的其他因素 (16)第三章变频恒压供水控制系统硬件的设计 (17)3.1变频恒压供水控制系统的构成方案 (17)3.2变频恒压供水系统的控制方案 (18)3.3供水设备的选择原则 (19)3.4参数的计算与供水设备选型 (21)3.4.1 水泵的参数计算与型号的选择 (21)3.4.2 变频器的选择 (21)3.4.3 压力传感器的选择 (23)3.4.4 水位传感器的选择 (23)3.4.5 其他低压电器的选择 (23)3.5PLC的选型 (24)3.5.1 I/O点的统计 (24)3.5.2 PLC选型的基本原则 (25)3.5.3 I/O的分配 (25)3.6系统硬件线路设计 (26)3.7PID参数的预置 (27)第四章变频恒压供水控制系统软件的设计 (29)4.1常用编程方法 (29)4.1.1 经验设计法 (29)4.1.2 翻译设计法 (29)4.1.3 逻辑代数设计法 (30)4.2编程软件的简单介绍 (32)4.3恒压供水系统梯形图的设计 (33)4.4程序的仿真与调试 (37)4.4.1 仿真软件的简介 (37)4.4.2 恒压供水系统程序的仿真调试 (38)4.5恒压变频供水系统的W IN CC界面设计 (40)4.5.1 WinCC软件简介 (40)4.5.2 恒压供水系统的WinCC界面设计 (41)4.6经济效益分析 (44)第五章总结与期望 (47)5.1总结 (47)5.2展望 (47)参考文献 (48)致谢 (49)附录语句表 (50)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。