基于单片机的恒压供水系统的毕业设计任务书
基于PLC控制的恒压供水系统设计毕业设计
毕业设计(论文)基于PLC控制的恒压供水系统设计北京航空航天大学本科毕业设计（论文）任务书Ⅰ、毕业设计（论文）题目：基于PLC控制的恒压控制供水系统设计Ⅱ、毕业设计（论文）使用的原始资料（数据）及设计技术要求：1、基于PLC的变频恒压供水系统的设计2、基于PLC和变频器的恒压供水泵站系统设计3、基于PLC的恒压变频供水系统的研制4、PLC及变频器恒压供水控制系统设计Ⅲ、毕业设计（论文）工作内容：1、查阅相关专业方面的资料，选题2、根据资料撰写开题报告3、继续搜集并翻阅相关资料书籍，完成论文初稿4、根据指导老师的修改意见，完成论文的终稿Ⅳ、主要参考资料：1、岂兴明.PLC与变频器2、李方园.西门子S7-200 PLC从入门到实践3、彭小红,刘志东.基于PLC的变频调速恒压供水系统的设计4、林俊赞,李雄松,尹元日.PLC在恒压供水控制系统中的应用5、姜兴忠，戴恒阳.变频恒压控水系统的机理分析校外学习中心理工科类专业类学生（学号）12934202146毕业设计（论文）时间：自2014年6月20日至2014 年10月20 日指导教师：陈燕兼职教师（并指出所负责部分）：校外毕设组织协调小组（签字）：注：任务书应该附在已完成的毕业设计（论文）的首页。
本人声明我声明，本论文及其研究工作是由本人在导师指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。
作者：王静签字：时间：2014年10 月基于PLC控制的恒压供水系统设计摘要本设计根据城市小区的供水要求，设计了一套基于PLC控制的变频调速恒压供水系统。
该系统由PLC、变频器、水泵机组、压力变送器等构成。
本系统利用变频器实现对三相水泵电机的变频调速，采用“先启先停”的原则切换运行水泵。
压力传感器检测水压信号，送入PLC并与设定值比较进行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和供水量。
这样使管网水压力始终保持在设定值附近，从而实现恒压供水。
恒压供水毕业设计
1 前言.系统概述本课题主若是为了配合某一小区生活供水方案的技术改造而进行的。
该小区原方案是楼顶高水位水箱供水。
依照该小区改造要求，该小区要求投资少，节约能源，水质不遭二次污染，或遭二次污染少。
众所周知，随着城镇人口的不断增加，楼房愈来愈高，如何利用有效的水源保证高层建筑的正常供水已是迫在眉睫。
传统的方式是利用高层水塔或高位水箱，但高层水塔占地面积大，建筑费用高，塔内污物不易清理，故此刻发达国家早已淘汰。
高位水箱一样建于楼顶，它虽幸免了水塔占地面积大等问题，但又人为地增加了楼房的重量，使建筑设计及楼房造价提高，亦是不可多用的方案。
人们对水的利用要求也愈来愈高，不仅对水的质量有了必然的要求，而且对水的压力、流量也有了更高的要求。
但由于供水系统的宠大性、高程和距离产生的压差性、水阻变异性等诸多不确信因素，致使供水压力、流量等技术参数在用水顶峰和低峰转变较大，若是在供水系统中仍采纳过去的供水方式供水，就常可能显现顶峰期供水结尾压力不足、乃至高层用户无水，低峰期管网静水压力不足、低峰期管网静水压力过大而致使一些老化的管网崩裂漏水问题。
目前，工业和生活供水系统普遍采纳恒压供水方式。
这种供水方式克服了传统供水系统占地面积大、水质易污染、基建投资多的缺点，且技术先进、水压恒定、操作方便、运行靠得住。
随着微电子技术和电力电子技术的飞速进展，变频器的靠得住性不断提高，价钱又趋于低廉，许多泵类负载越多地由传统的固定转速拖动改成变频调速拖动。
多数供水系统是以知足用户所需流量为操纵目标的，最近几年来，愈来愈普遍地采纳了变频调速的恒压供水系统。
采纳变频调速操纵的优势：1）压力、流量、水位等容易操纵；2）可节约由阀门引发的管阻损失；3）便于和上位微机联接；4）容易实现反复多次的起动和停止。
变频恒压供水系统研究的意义一样给水管网中的水压(自来水厂的一次供水压力)已很难知足用户的用水需求，除建筑低层可由市政管网直接供水外，其余高层用户或大型用水单位(如高校，企业)均须加压供水目前经常使用的加压方案，不管是水塔、高位水箱、仍是气压罐，都必需由水泵以高出用户实际所需水压的压力进行“提升”，从而造成能源的浪费。
基于PLC变频器的恒压供水系统任务书
毕业设计（论文）任务书
题目：基于plc变频器的恒压供水系统
系别：机电工程系
专业：
年级：
姓名：
指导教师：
日期: 日
毕业设计（论文）任务书
任务书填写要求
1.毕业设计（论文）任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经教研室负责人审查、系部领导签字后生效。
此任务书应在毕业设计（论文）开始前一周内填好并发给学生；
2.任务书内容按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴；
3.任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计（论文）完成的情况相一致，若有变更，应经过系主任签字同意方可重新填写；
4.任务书内有关“系别”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码。
学生的“学号”要写全号，不能只写最后2位或1位数字；
5.任务书内“主要参考文献”的填写，应按照国标GB 7714—87《文后参考文献著录规则》的要求书写，不能有随意性；
6.有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。
如“2013年4月2日”或“2013-04-02”。
基于PLC恒压供水系统毕业设计
摘要随着人民生活水平的日趋提高，新技术和先进设备的应用，使给供水设计得到了发展的机遇。
于是选择一种符合各方面规范、卫生安全而又经济合理的供水方式，对我们给供水设计带来了新的挑战。
本系统采用PLC进行逻辑控制，采用带PID功能的变频器进行压力调节，系统存在工作可靠，使用方便，压力稳定，无冲击等优越性。
本设计恒压变频供水设备由PLC、变频器、传感器、低压电气控制柜和水泵等组成。
通过PLC、变频器、继电器、接触器控制水泵机组运行状态,实现管网的恒压变流量供水要求。
设备运行时,压力传感器不断将管网水压信号变换成电信号送入PLC,经PLC运算处理后,获得最佳控制参数,通过变频器和继电器控制元件自动调整水泵机组高效率地运行。
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、系统主管道水压的；系统水处理设备运转的监视、控制；故障及异常状况的报警等。
现场监控站内的控制器按预先编制的软件程序来满足自动控制的要求，即根据供水管的高/ 低水压位信号来控制水泵的启/停及进水控制阀的开关，并且进行溢水和枯水的预警等。
文中详细介绍了所选PLC机、变频器、传感器的特点、各高级单元的使用及设定情况，给出了系统工作流程图、程序设计流程图及设计程序。
关键词：可编程控制器变频器传感器1ABSTRACTIn company wi th the improvement o f peopl e’s l iv ing s t andard,t heappl ica t ion o f new t echnique and advanced equ ipment p rov ide a newdeve lopment fo r the design of wate r supp ly.I t i s a cha l l enge for us to se lec t away of wate r supp ly with h igh s t andard,secure and hea l thy, econo mica l,and reasonable. This sys tem adopts PLC log ic c ont ro l,and t ransducer with PIDfunc t ion to ad jus t the pressure, which presen t s many advantages,such as h ighre l iab i l i ty, convenience i n use,s t ab i l i ty in pressure，and wi thout impac t.The des ign i s made of Program mable Logic con t ro l l e r，t ransducer,sensor,low pressure con t ro l manufac ture tank,e tc. Through t ransducer and re lay,contac tor con t ro l pumping uni t running s ta tus,t he p ipe ne twork ach ieves to therequi rement o f cons tan t p ressure var iab le f low-ra te wate r supp ly. When the equipment on-the-f ly, pressure gauge wi thou t i nte rmiss ion t rans la tes t he p ipe network hydrau l ic p ressure s igna l to e lec t r i ca l s igna l en te r mic rocompute r,andth rough microcompute r’ar i thmet ic process ing, obt a ins op t imal con t ro l par ameter.The dam press beforehand made up sof tware p rogram came sa t i s fact ion se l fgovern ing ob l ige，namely on the bas i s o f h igh or low-water s igna l came cont ro lrad ia l d i f fuser in f luen t va lve’s swi tch,and proceed over fu l l and low water’s g radef rom wate r t ank and pond back of the moni tor p r ime inc lude rad ia l di f fuserautomat i sm open cease dam , wa te r l eve l f low, man met r i c measur i ng andregula te；use wate r f low, d i sp lacement'measure；w ater t reatment equipment locomot ive pu t in con t rol；water qua l i ty de tec t i on；water conserva t ion programcont ro l；mal func t ion and er ro r s ta te'en te r g rade up under observa t ion back of theth rough the medium o f t ransducer and bang-bang con t ro l com ponentse l f-cor rec t ing pumping un i t exped i t ious ly r unning. Water works on s i t esuperv i s ion in s ta t ion.The paper main ly in t roduces the charac te r s o f the PLC,t ransducer,a nd sensor,the use o f each h igh-qua l i ty un i t a ry and des ign,and p rov i des thef lowchar t o f sys tem work, p rogram and des ign.Keyword：Program mable Logic cont ro l le r Transducer sensor2目录1前言 (1)1.1供水系统发展过程及现状 (1)1.2供水系统的概述 (2)1.2.1．变频恒压供水系统主要特点： (2)1.2.3．恒压供水设备的主要应用场合： (2)1.2.4．恒压供水技术实现： (3)2系统总体设计方案 (4)2.1系统设计方案 (4)2.1.1系统控制要求 (4)2.1.2控制方案 (4)2.1.3运行特征 (5)2.1.4系统方案 (5)2.2可编程控制器(PLC)的特点及选型 (7)2.2.1PLC特点及应用 (7)2.2.2可编程控制器的选型 (8)2.2.3．PLCCPM2A模拟量输入/输出单元 (12)2.3变频器选型及特点 (15)2.3.1ABB产品信息： (15)2.3.2变频节能理论： (15)2.3.3．变频恒压供水系统及控制参数选择： (16)2.3.4．变频恒压供水系统的优点及体现 (17)2.4远传压力表 (18)2.4.1主要技术指标 (19)2.4.2结构原理 (19)2.5系统控制流程设计 (20)2.5.1系统组成及作用 (20)2.5.2系统运行过程 (20)3软件设计 (23)3.1系统中检测及控制开关I/O分配 (23)3.2I/O地址及标志位分配表.................................. (25)3.3流程图 (27)3.4程序设计： (28)4.结论 (43)致谢 (44)参考文献 (45)1第一章前言1.1供水系统发展过程及现状一般规定城市管网的水压只保证6层以下楼房的用水，其余上部各层均须“提升”水压才能满足用水要求。
基于51单片机恒压供水系统设计
基于51单片机恒压供水系统设计
一、系统简述
恒压供水系统是一种具有自动补偿压力控制功能的水泵控制器，用于
控制水泵的工作速率，以维持供水管路内的压力。
采用51单片机，通过
设计流程和控制算法来控制水泵，以实现压力恒定的目的。
二、系统构成
系统主要构成有51单片机，水泵，传感器，水流计量单元，按钮，
显示器，电源等部件。
1、51单片机：用于编写和执行控制算法，实现控制水泵的功能。
2、水泵：它由电机和泵头组成，作用是提供压力，从而实现系统的
恒压功能。
3、传感器：它能够检测水管内的压力，并将它转换为一个电压信号，传输给51单片机。
4、水流计量单元：它能够检测水流的大小，并将它转换为一个电压
信号，传输给51单片机。
5、按钮：用于开启和关闭系统。
6、显示器：用于显示系统的压力、流量等数据。
7、电源：供给单片机和水泵所需要的电源。
三、系统工作原理
系统的工作原理即用51单片机根据传感器所反馈的水管内压力数据以及水流变化，来控制水泵的速率。
当压力数据低于设定值时，51单片机会驱动水泵加快运行速度，以使压力增加；当压力数据高于设定值时，51单片机会驱动水泵减慢运行速度，以使压力减少。
基于单片机的恒压供水控制系统设计
图书分类号：密级：毕业设计(论文)基于单片机的恒压供水控制系统设计Design of constant pressure water supply system based on SCM学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
论文作者签名: 日期：年月日学位论文版权协议书本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有。
有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。
可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日摘要在当今社会，水资源变的越来越重要了，工业，农业，生活上都需要用水。
在居民用水中浪费现象是随处可见的。
为此在节约用水方面，必须得做一些相应的改变。
目前随着恒压变频供水系统的产生，就可以利用这一系统来解决在实际生活中因为供水问题而造成的能耗问题。
而且这种变频调速恒压供水在现实生活中得到了广泛的运用。
本次设计中设计的恒压供水系统是以单片机为主要控制芯片来控制整个系统的，在这里选择的单片机的型号是AT89C51。
单片机具有成本低，效率高的特点。
在这里单片机通过压力传感器将水压的大小通过A/D转换器转换成数字信号传入单片机中，然后将其通过单片机的控制器经过D/A转换器转换成模拟信号,同时通过变频器从而控制电动机的转速，最后实现恒压供水的功能。
关键词恒压变频供水系统；单片机；自动化AbstractIn today's society, water resource is becoming more and more important.Industry, agriculture,and our life needs water. We found in the residents of water, there is a serious waste phenomenon. In order to achieve this goal, we have to make some corresponding changes. But with the constant pressure water supply system, we can use this system to solve the problem of energy consumption in real life because of supply problems caused by. And this kind of frequency conversion constant pressure water supply has been widely used in real life.The design in the design of constant pressure water supply system based on single chip microcomputer as main control chip to control the whole system, choose here model is AT89C51 single chip microcomputer. The characteristics of the MCU with low cost and high efficiency. Here MCU through the pressure sensor, the size of the pressure through A/D converter converts digital signals into single chip microcomputer, then by single chip microcomputer controller through D/A converter converts analog signals to control the speed of the motor, finally realize the function of water pressure constant pressure control.Keywords Constant pressure Frequency conversion control system MCU automation目录1 绪论 (1)1.1恒压供水系统的提出的背景及其意义 (1)1.2传统供水方式 (1)1.2.1恒速泵直接供水方式 (1)1.2.2水塔/水箱的供水方式 (3)1.2.3气压供水方式 (3)1.3变频恒压供水系统主要特点 (3)1.4变频器调速恒压系统的发展 (4)1.5恒压供水设备的主要应用场合 (4)2 恒压供水系统 (6)2.1变频调速的基本原理 (6)2.2闭环控制............................................ 错误！未定义书签。
毕业设计之恒压供水
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。
基于PLC的恒压供水系统设计任务书
毕业设计（论文）任务书1．毕业设计的背景：无负压供水是通过微机控制变频调速来实现恒压供水。
首先根据实际情况设定用水点工作压力，并时刻监测市政管网压力，当压力低于用户所需压力时，微机自动控制子变频器启动，调节水泵转速提高，直到管网压力上升到用户所需压力，并控制水泵以一恒定转速运行进行恒压供水。
当用水量增加时转速提高，当用水量减少时转速降低，时刻保证用户的用水压力恒定。
自来水的压力越低，水泵的转速越高；自来水的压力越高，水泵的转速越低。
当自来水的压力不小于用户所需的压力时，水泵停止运转。
无负压供水设备在运行过程中充分利用自来水的原有压力，又保证了用户供水压力恒定。
设备在运行过程中微机时刻监测市政管网和系统压力，自动控制真空抑制器及稳流补偿器来抑制负压的产生，既充分利用了市政管网的压力，又不产生负压，不对市政管网产生任何不良影响，保证了用水的安全性。
无负压供水设备既能利用自来水管网的原有压力，又能动用足够的储存水量满足高峰期用水，且不会对自来水管网产生吸力。
2．毕业设计(论文)的内容和要求：1、变频控制系统的原理图设计2、电路主路设计。
3、电路控制回路设计。
（包括常规控制电路）。
4、PLC控制接口电路。
5、抗干扰设计3．主要参考文献：[1]王蕊等.PLC梯形图程序的设计方法.[期刊论文]《机床电器》，2009[2]王立成等.浅谈高开断大电流双母线柜的开发设计.[期刊论文]《中国科技博览》，2009[3]电气控制与PLC应用.第二版.北京：电子工业出版社，2006[4]李寅.基于PLC的广义预测控制.合肥工业大学，2008[5]王荣杰.基于知识的故障诊断方法的发展状况与展望.[期刊论文]《微计算机信息》，2006[6]杨卓.基于PLC的电机故障诊断系统的研究.制造业自动化,2011[7]周东华,孙优贤等.控制系统的故障检测与诊断技术.北京：清华大学出版社，1994[8]戴文进等.电机与拖动.清华大学出版社,20084．毕业设计(论文)进度计划(以周为单位)：第1周:熟悉论文题目，查找相关资料，完成开题报告。
基于单片机的恒压水处理控制系统设计
基于单片机的恒压水处理控制系统设计结合矿区供水的现状，设计了一套基于单片机的尘频调速恒压自动供水系统，系统用1单台变频器变成为2台水泵的软起动和调速，可根据用户用水量对水泵机组自动进行切换和调速，真止实现“按需供水”，拉制方便灵活，水泵运行效率高，节能效果非常显著，是矿区供水系统改造和发展的方向。
介绍了一种新型的变频恒压水位控制系统，该系统根据供水管网的用水情况调整水泵投入台数及转速实行全自动恒压供水，达到高效节能的目的，该系统采用AT89C51单片机为核心，通用模块化的设计，可适用各种类型变频器及泵组的配合。
标签：单片机；变频调速；恒压供水1 引言随着科学技术的突飞猛进，单片机的应用不断的走向深入，同时带动传统控制检测日新月异。
目前对电厂恒压水位控制的研究及开发各有所长。
大型水箱是很多公司生产过程中必不可少的部件，它的性能和工作质量的优良不仅对生产有着巨大的影响，而且也关系着生产的安全。
在过去，大量的对水箱操作是由相应的人员进行操作的，这样的人工方式带来了很大的弊端。
目前恒压供水方面国内外研究状况有：自动调频的双位控制、恒水位控制、低速运行配合提速控制等。
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型产品。
这些产品将PID调节器以及简易可编程控制器的功能都集成到变频器内，形成了带有各种应用宏的新型变频器。
而在动态自动称重包装与管理的问题上，目前还存在不尽如人意的地方。
为此，在研制产品过程中，建立满足快速性、高精度系统和新的管理模式是很有价值的，也是迫切需要的，因此设计了这种基于单片机的恒压水处理系统。
2 控制系统总体设计方案2.1 系统工作原理如图1系统原理图，系统通过单片机将压力传感器送来的模拟信号转换成相应的数字信号，与系统设定的信号进行比较得到偏差信号，再通过预先设定的控制算法得出最佳控制参数，然后通过调节变频器的频率控制电机水泵机组的转速和工频泵机组的启停转换，当用户用水量增大，管压力低于设定压力时，变频调速的输出频率将增大，水泵转速提高，供水量增大，当达到设定压力时，电动机水泵的转速不再变化，使管网压力恒定在设定压力上，反之亦然。
毕业设计(论文)-基于单片机的高楼恒压供水系统设计[管理资料]
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课程设计题目：基于单片机的高楼恒压供水系统设计本课程设计要求设计基于单片机的高楼恒压供水系统。
本设计根据目前单片机控制的恒压控制系统的研究现状，充分利用现代化新型、先进的元器件和最新的智能控制理论与算法，将变频调速技术和单片机技术融合到一起，设计高楼恒压供水智能控制系统。
设计的高楼恒压供水智能控制系统具有可靠性高、抗干扰能力强、节能效率高等特点。
技术参数和设计任务：1、利用单片机STC89C52实现对水压的控制，以实现恒压的目的；2、为了使马达转速能够根据不同的需求而改变，完成变频电路的设计；3、完成水压的显示电路的设计，以显示水压；4、为了检测高楼水压，完成检测电路的设计；5、为了能使控制电路的稳定运行，完成PID算法等其他的设计。
一、本课程设计系统概述1、基于单片机的高楼恒压供水系统原理欲稳定水压，需构成一个压力闭环控制系统。
该系统由单片机、变频器等器件构成。
该自动控制系统通过安装在水泵出口管上的远传压力变送传感器，把出口压力变成(0~5)V 的模拟信号，经过前置放大、多路切换、A/D 变换成数字信号传送到单片机，经单片机与给定参量进行比较，得出调节参量E ∆，对E ∆进行PID 运算后输出控制信号，经由D/A 变换成模拟量作用到变频器，控制其输出频率，以调节电机水泵机组的转速，按实际用水量供水并使供水压力恒定。
单片机控制变频调速供水系统控制原理如图1所示。
图1 控制原理图若E ∆>0，则供水压力小于设定值，用水量增加造成供水压力下降，单片机将通过计算提高变频器的输出频率，从而使电机水泵机组转速增加(n 1f ∝)，使供水压力增加并恢复到设定值；如果E ∆<0，则供水压力大于设定值，说明用水量减少导致供水压力上升，单片机通过计算控制变频器使其输出频率下降，电机水泵机组转速下降，使供水压力减小恢复到设定值。
通过单片机控制水泵电机的状态，实际压力围绕设定压力值上下波动，保持供水压力恒压达到节能、恒压之目的。
【精品完整版】基于单片机恒压供水系统的设计(本科毕业论文)
目录中文摘要 (1)中文摘要 (2)1 绪论 (3)1.1 课题研究的目的与意义 (3)1.2 国内外发展的状况 (3)1.3 变频供水系统应用范围 (5)1.4 恒压供水的实现 (5)2 变频调速系统能耗分析 (7)2.1 供水系统分析 (7)2.2 变频调速恒压供水工况与能耗机理分析 (8)3 系统结构与设备选型 (11)3.1 系统总体设计 (11)3.2 变频调速 (11)3.3 单片机 (16)3.4 控制算法 (17)4 系统硬件设计 (20)4.1 系统工作过程说明 (20)4.2 变频器部分硬件设计 (21)4.3 单片机部分硬件设计 (23)5 系统软件设计 (29)5.1 主程序流程 (29)5.2 继电器动作控制流程 (30)5.3 PID控制流程 (31)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录1 (36)附录2 (37)单片机恒压供水系统的设计摘要：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。
根据居民用水时间集中，用水量变化较大的特点，因此居民原供水系统存在了耗能高，可靠性低，水资源浪费严重，管网系统待完善的问题。
提出利用压力反馈，PID控制，配以变频器、单片机、压力传感器等，根据管网的压力，通过变频器控制水泵的转速，从而使管网中的压力始终保持在合适的范围。
从而解决因楼层太高而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，电机的使用寿命大大延长。
关键字：恒压变频供水，单片机，差压供水，自动控制The Design base on MCU for pressure watersupply systemAbstract：Building the conservation-oriented society, the reasonable development, saves and the effective protecting water resources is an arduous task. According tothe users water used time and the water consumption changing characteristic,so the resident original water supply system has many problems. E.g. theexistence cost to be high, the reliability is low, the water resources waste, andthe pipe network system need consummation. Through the way of usingpressure feedback, PID control, together with the converter, microcontroller,pressure sensors, etc, according to the network management pressure, controlwater pump rotational speed through the inverter. So that the pressure in thepipe network is always maintained at a appropriate scope. Through this way,we solve the problem that the high floor case inadequate pressure and energyconsumption high when the flow is low.Moreover the water pump consumes the electric power and the electric machinery rotational speed is proportional three cubed the relations,therefore the water pump velocity modulation gets an obvious energyconservation effect. The average power consumption saves 40% than usualwater supply bination of relays, it can achieve the main pumpfrequency adjust, the deputy pump soft start, with the function of shortcircuit protection and over current protection.It is stable and reliable furthermore greatly extend the life of the motor.Key words: Constant pressure frequency conversion water supply, SCM, differential pressure water supply, automatic control1 绪论1.1 课题研究的目的与意义随着高层建筑层数的不断加高，高层居民经常出现用水难问题。
大学大学本科方案设计书变频调速恒压供水系统的方案设计书(单片机)
吉林农业大学学士学位论文论文题目：变频调速恒压供水系统的设计学生姓名：包旭东专业年级：自动化06级指导教师：胡俊海职称讲师年月日目录摘要11前言11.1变频调速技术简况11.2 变频调速恒压供水系统产生的背景及研究意义1 1.2.1传统供水方式21.2.2变频调速恒压供水节能分析21.2.3研究意义51.3变频调速恒压供水系统的发展51.4本文主要研究内容62 单片机概述62.1单片机简介62.2单片机的发展史72.3 单片机的发展趋势82.4AT89C51单片机简介93 变频调速恒压供水系统的工作原理93.1变频调速的基本原理103.1.1变频调速的基本控制方式103.2系统工作过程113.3系统的参数选取及调速范围134变频调速恒压供水系统的硬件设计134.1主控单片机引脚说明144.2反馈压力检测电路154.3 输出控制电路164.4控制输入电路174.5系统电压监控及Watchdog电路175变频调速恒压供水系统的软件设计18 5.1单片机接口地址分配和控制端口功能18 5.2软件程序设计186结论21参考文献21致谢22附录23变频调速恒压供水系统学生：包旭东专业：自动化指导教师：胡俊海摘要：随着社会经济的飞速发展，城市建设规模的不断扩大，人口的增多以及人们生活水平的不断提高，对城市供水的数量、质量、稳定性提出了越来越高的要求。
建设节约型社会，合理开发、节约利用和有效保护水资源也是一项艰巨任务。
因此，有利于节能节水的变频调速恒压供水系统得到了更广泛的应用。
本文论述了变频调速恒压供水系统的调速原理及节能分析。
描述了变频调速恒压供水系统的设计和实现方法。
本文提出的系统设计方案是以ATMEL公司的AT89C51为基础，同时描述了包括变频器和传感器在内的硬件控制系统和相应的软件控制系统。
充分发挥了单片机成本低，易于使用的特点。
关键词：变频调速；恒压供水；AT89C51单片机1 前言1.1 变频调速技术简况变频技术是利用大功率半导体器件及其相应的控制与保护电路来实现电能频率参量的控制与变换，以实现电力的某些使用目的，并提高其使用质量与效率的一种技术。
基于单片机变频恒压供水课程设计报告
目录课题简介 (2)关键词 (2)课题描述 (2)实验任务 (2)实验设备 (2)设备工作原理简介 (3)西门子MM440变频器工作原理 (3)变频器参数复位 (4)压力变送器工作原理 (4)PID工作原理 (6)课题实施方案 (7)硬件设计 (7)电路原理图 ................................................ 错误！未定义书签。
软件设计 (8)结果分析 (7)个人总结............................ 错误！未定义书签。
参考文献. (15)课题简介传统控制水位的方法是人为频繁的进行观察并以此为依据进行补水或放水的，而这些工作相当费时费力。
如果运用自动控制的思想来处理这个问题则会方便很多。
本实验课题便是针对这个问题进行设计。
实验拟设计一套PID 水塔液位控制系统，采用51单片机为主控制器，对其进行编程后，通过控制变频器，使得变频器支配的电机能够根据频率而得到相应的运转，从而使水位达到并保持预期的要求；变频器为执行器。
水塔水位信号的来源是由位于水塔下方的压力传感器感知水面高度，并将水面高度转换为相应的电流信号反馈回控制回路，而后根据测定人为的建立它们之间的函数关系，进行信号的校对从而实现水塔水位信号的输入。
整个系统能够很好的跟踪给定液位，有较好的快速性和稳定性，能够满足一般化生产过程中对液位控制的要求。
关键词：液位控制系统单片机 PID课题描述一、实验任务●会使用单片机C语言，能用它进行编程；●在单片机中完成PID算法的编程实现；●构建一个闭环系统完成对PID实验装置的水位高度的稳定调节；●完成系统框图的设计及各组成的功能描述；●完成西门子MM440变频器的参数化设置；●完成在增加输出扰动后控制系统快速调节；二、实验设备三、设备工作原理简介1、西门子MM440变频器工作原理MM440变频器具有多个继电器输出、多个模拟量输出。
原理图如下MM440的接线原理图MM440的每个端子都有一个对应的参数用来设定该端子的功能（如下表）表1 MM440 六个数字开关量输入端子功能2、变频器参数复位：参数复位是将变频器的参数恢复到出厂时的参数默认值。
基于plc的变频恒压供水系统-毕业设计标准版
河南理工大学毕业设计（论文）说明书河南理工大学毕业设计（论文）说明书摘 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。
该系统将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。
本文首先介绍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。
控制程序设计。
关键词：PLC ；变频调速；恒压供水；变频调速；恒压供水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.The system is designed for household water set by the frequency converter, 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 hydraulicpressure 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 绪论绪论.......................................................................................................................... ......................................................................................................................... 11 1.1 研究背景研究背景........................................................................................................ ....................................................................................................... 11 1.2 变频恒压供水系统的国内外研究现状变频恒压供水系统的国内外研究现状 ....................................................... ....................................................... 22 1.3 供水系统安全性讨论供水系统安全性讨论.................................................................................... ................................................................................... 22 1.4 本文的设计思想本文的设计思想............................................................................................ ........................................................................................... 33 2 系统的理论分析及方案的确定系统的理论分析及方案的确定.............................................................................. ............................................................................. 44 2.1 调速方式的比较与选择调速方式的比较与选择 ............................................................................... ............................................................................... 44 2.2 控制系统方案控制系统方案................................................................................................ ............................................................................................... 66 2.3 供水系统的控制流程供水系统的控制流程.................................................................................... ................................................................................... 99 2.4 变频恒压供水系统中加减水泵的条件分析变频恒压供水系统中加减水泵的条件分析.............................................. 11 3 变频恒压供水系统的硬件设计变频恒压供水系统的硬件设计 ........................................................................... ........................................................................... 1313 3.1 PLC 选型及接线选型及接线........................................................................................... .......................................................................................... 1313 3.1.1 PLC 选型选型............................................................................................. ............................................................................................ 1313 3.1.2 PLC 的接线及I/O 分配 (16)3.2 水泵机组选型水泵机组选型 ............................................................................................. ............................................................................................. 1818 3.3 变频器选型及接线变频器选型及接线...................................................................................... ..................................................................................... 1919 3.3.1 变频器选型变频器选型........................................................................................ ....................................................................................... 1919 3.3.2 变频器的接线变频器的接线.................................................................................... ................................................................................... 2323 3.4 PID 调节器 (23)3.5 压力传感器压力传感器.................................................................................................. ................................................................................................. 2525 3.6 系统主电路设计系统主电路设计.......................................................................................... ......................................................................................... 2626 4 系统软件设计系统软件设计........................................................................................................ ....................................................................................................... 2727 4.1 PLC 控制控制 ...................................................................................................... (2727)4.1.1 PLC 程序流程图程序流程图................................................................................. ................................................................................ 2727 4.1.2 手动运行手动运行............................................................................................ ........................................................................................... 2828 4.1.3 自动运行自动运行............................................................................................ ........................................................................................... 2828 4.2 编程及介绍编程及介绍.................................................................................................. ................................................................................................. 2929 4.2.1 总程序的顺序功能图总程序的顺序功能图........................................................................ ....................................................................... 2929 4.2.2 自动运行顺序功能图自动运行顺序功能图........................................................................ ....................................................................... 3030 4.2.3 手动模式顺序功能图手动模式顺序功能图........................................................................ .. (3131)4.2.4 系统程序梯形图设计系统程序梯形图设计....................................................................... ....................................................................... 3232 5 总结与展望总结与展望............................................................................................................ ........................................................................................................... 3333 致 谢........................................................................................................................ ....................................................................................................................... 3434 参考文献参考文献.................................................................................................................... ................................................................................................................... 3535 附录A 系统硬件总图 .............................................................................................. 36 附录B 系统梯形图 .. (37)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。
城市恒压供水PLC控制系统-毕业设计任务书
城市恒压供水PLC控制系统-毕业设计任务书第一篇：城市恒压供水PLC控制系统-毕业设计任务书毕业设计（论文）任务书I、毕业设计(论文)题目：城市恒压供水PLC控制系统II、毕业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：1．原始资料：本控制系统主要对供水系统水压进行实时控制，保证用户或用水设备所需水压在规定范围内。
恒压供水系统主要由水泵、压力传感器、调节器及变频器构成。
恒压供水控制系统中产生水压的设备是水泵，水泵转动越快产生的水压越高；压力传感器主要用于检测管路中的水压，常装设在泵站的出水口，当用水量大时水压降低，用水量小时水压升高。
压力传感器将水压的变化转变为电流或电压的变化送给调节器。
调节器是一种电子装置，在系统中可以设定管路压力，接收传感器送来的管路水压实测值（反馈值），并与给定值进行比较，输出调节信号（模拟信号，4~20mA电流信号或0~10V电压信号），本系统由PLC 控制。
① 系统设有自动和手动工作方式。
② 系统供水压力范围为0.6MPa~0.7 MPa ③ 系统有三台水泵，一台变频器，水泵均由75kW的电动机拖动。
自动工作方式下，正常工作时，变频器首先变频启动1#电动机工作；在压力调节过程中，如果1#电动机已工作在上限频率，则1#工频运行，2#变频运行；如果2#电动机工作在上限频率，则1#工频运行，2#工频运行，3#变频运行；如果当变频泵运行频率达到下限设定频率，则减少一台工频泵运行。
④ 当系统自动运行一天时，泵号自动切换，每台水泵工作情况基本相同，达到轮流工作目的，减少系统维护工作。
⑤ 手动工作方式时，同一台电动机不进行工频与变频的切换里，其压力只受压力开关控制。
⑥ 采用模拟量输出（DC0~10V）来控制变频器调节电动机的转速，采用PID调节指令来实时调节系统水压。
⑦变频器的频率上限值设置为50Hz，频率下限值设置为20Hz，数据90ms采样一次。
⑧ 系统有电源指示、工作方式指示、电动机运行指示。
恒压供水系统毕业设计说明书-精品
恒压供水系统设计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.由于传统供水方式的缺陷，本文设计了一套PLC控制的变频调速恒压供水系统.恒压供水是指在供水网系中用水量发生变化时，出口压力保持不变的供水方式.系统由可编程控制器、变频器、水泵电机组、压力变送器等构成。
共三台电机，其中由一台变频器拖动2台电动机的起动、运行与调速，1台电机备用。
控制系统中采用德国SIEMENS公司的S7—300可编程控制器来控制水泵电机的投入台数及运行方式;同时利用其中的数字PID控制器，由FB41将压力给定值与测量值的偏差进行处理，实时控制变频器的输出频率，进而改变水泵电动机的转速来改变水泵出水口流量,实现管网压力的自动调节，使管网压力稳定在设定值附近。
此方法具有短路保护、过载保护功能,工作稳定可靠,大大延长了电机的使用寿命。
关键词:PLC;变频调速；恒压供水The Constant Pressure Water Supply System DesignAbstractBuilding the conservation-oriented society，the reasonable development, saves and the effective protecting water resources is an arduous task. As a result of the flaw of the tradition water supply system，a set of PLC control’s frequency conversion velocity modulation constant pressure water supply system is designed。
Constant pressure water—supply means that the water supply networks in the event of changeable water consumption，but the exports still remain the same pressure. The component of this system includes the PLC, tranducer, pump motor group, and the pressure sensor。
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德州职业技术学院
毕业设计（论文）任务书
（2012届）
题目基于单片机的恒压供水系统的设计指导教师王玉梅
系部电气工程系
专业机电一体化
班级七班
学号200902040719
姓名张哲佳
2011年9月19日至2011年10月23日共6周
一、论文（设计）方向：
在居民生活用水、工业用水、各类自来水厂、油田、油库、锅炉、定压供热和恒压补水喷淋及消防等供水系统中，依旧采用传统老式的水塔、高位水箱、气压增压等设备，占地面积和设备投资巨大，维护困难，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。
为解决问题，本课题设计了一种新型恒压变频供水自动控制系统。
该系统以AT89C51单片机为核心，采用改进的PID 算法，硬件部分采用高精度、高稳定的信号采集、传输、处理系统。
实验证明这是一种经济实用的先进控制技术。
二、主要参考资料：
[1]王仁祥.通用变频器选型、应用与维护.人民邮电出版社，2005年9月.
[2]姚厚伟.变频器在供水系统中的应用与节能节能技术，1999年第二期.
[3]陈伯时.自动控制系统[M].北京：机械工业出版社，1987年.
[4]孟磊.变频调速系统在恒压供水中的应用医药工程设计，2007年6月
[5]黄耀群.变频调速恒压供水系统中的PID控制研究煤炭技术，2007年
[6]陈新恩.变频调速恒压供水系统中的PID控制研究机床电器，2007年
[7]刘美俊.基于AT89C51单片机的变频恒压供水控制系统，2004年
[8]王芹.AT89C51单片机在恒压供水系统中的应用，2006年
三、课题的内容和任务要求:
1、内容：
（1）变频恒压供水系统的构成及工作原理。
（2）分析变频恒压供水系统的组成及特点，探讨变频恒压供水系统的控制策略，并归纳实用性的控制方案。
（3）研究单片机控制的设计原理及方法。
（4）系统的抗干扰能力的研究。
（5）恒压供水远程监控系统。
2、要求：
用单片机，变频器，PID调节仪，压力传感器及低压电器部件组成基于AT89C51单片机控制的恒压供水自动控制系统，并使系统达到工艺要求的性能指标。
四、毕业论文（设计）进度安排：
起讫日期工作内容备注9月19--25日在指导教师指导下写开题报告
9月26—10月16
准备材料、撰写论文
日
10月17—10月23
整理论文后上交（含电子版）材料
日
10月24—10月30
毕业（课程）设计验收、答辩
日
学生（签名）：
年月日
指导教师（签名）：
年月日
系毕业设计（论文）工作指导小组意见：
组长（签名）
年月日
学院毕业论文工作领导小组审核意见：
主管领导（签名）
年月日。