变频器PLC恒压供水的论文
基于PLC和变频器的恒压供水自动控制系统设计毕业论文
基于PLC和变频器的恒压供水自动控制系统设计毕业论文目录摘要 ...................................................................................................... 错误!未定义书签。
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第一章引言 . (5)1.1 变频恒压供水产生的背景及研究意义 (5)1.2 变频恒压供水系统的国内外研究现状 (9)1.3 变频恒压供水系统的发展前景 (10)1.4 课题来源及本文的主要研究内容 (11)1.4.1 课题来源 (11)1.4.2 主要研究内容 (11)第二章变频恒压供水自动控制系统简介 (13)2.1 供水系统的基本特性 (13)2.2 恒压供水系统的基本构成与原理简介 (14)2.3 变频调速的节能原理 (15)2.3.1变频节能 (15)2.3.2 功率因素补偿节能 (20)2.3.3 软启动节能 (20)2.3.4 多泵并联恒压供水节能 (20)2.4 水泵运行方式的选择 (22)2.4.1 变频循环方式切换 (22)2.5 多泵并联变频恒压供水系统相关问题研究 (24)2.5.1 变频泵与固定泵容量配比问题 (24)2.5.2 多泵并联供水系统中电机的供电源切换问题研究 (25)2.6 变频恒压供水系统的特点 (27)2.7 本章小结 (28)第三章变频恒压供水自动控制系统的总体方案设计 (29)3.1 变频恒压供水自动控制系统工作原理简述 (29)3.2变频恒压供水常用实现方法介绍 (30)3.2.1 PID控制法 (30)3.2.2 模糊控制法 (30)3.2.3 自适应控制法 (30)3.3 变频恒压供水系统控制方式简介 (31)3.3.1 全自动变频恒压控制方式 (31)3.3.2 全自动工频运行方式 (32)3.4 恒压供水系统总体概况介绍 (33)3.5 本章小结 (35)第四章变频调速恒压供水系统硬件设计 (36)4.1 功能设定 (36)4.2 总体结构关系和工作流程的简单介绍 (37)4.2.1 总体结构关系介绍 (37)4.2.2 工作流程简介 (38)4.3 系统硬件设计 (39)4.3.2 控制电路设计 (40)4.3.3 信号检测 (41)4.3.4 系统工作过程详细分析 (42)4.4 主要设备选取 (43)4.4.1 PLC的选取 (43)4.4.2 变频器的选取 (44)4.4.3 变送器的选取 (44)4.5 本章小节 (45)第五章变频调速恒压供水系统软件设计 (46)5.1 变频恒压供水系统中的PID调节 (46)5.1.1 PID控制算法及特点 (47)5.1.2 PID参数整定的相关原则 (50)5.1.3 变频器参数设置及原理分析 (51)5.2 PLC配置 (59)5.2.1 S7-200型PLC的特点 (59)5.2.2 PLC的开关量输入输出点 (59)5.2.3 PLC在该系统中的功用 (60)5.2.4 PLC程序设计 (61)5.3 本章小节 (62)总结 (63)参考文献 (66)附录 (68)致谢 (73)第一章引言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。
PLC控制变频调速恒压供水系统设计论文
关于PLC控制变频调速恒压供水系统设计的探讨摘要: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。
恒压供水系统的控制策略是采用可编程控制器(plc) 和变频调速装置优化控制泵组的调速运行,并自动调整泵组的运行台数,完成供水压力的闭环控制,在管网流量变化时能达到稳定供水压力和节约电能的目的。
关键词:plc;恒压供水;自动控制系统;设计要点引言:随着对住宅小区和企事业单位供水质量要求的不断提高,传统的水塔式供水方式和直接水泵加压等供水方式已经不能满足人们生产生活的需要。
由于用户用水在高峰和低谷时用水量相差很大,不利于设备的经济运行,降低了供水设备尤其是电机的使用寿命,浪费了大量的电能。
随着变频调速技术的不断发展,恒压变频供水设备开始应用到多层住宅小区及企事业单位的供水,提高了供水质量,节约了大量电能。
下面以一个住宅小区的变频恒压供水设备为例,介绍变频调速技术的恒压供水自动控制系统。
一、工程案例分析广东广州市某住宅小区共有住宅楼15 幢,最高为9层,每幢由两根dn50 水管并联供水,进入小区总管为一根dn100 水管。
设计流量为40t/h,需增补扬程20m,以保证出水压力达到0.31mpa。
二、恒压供水系统的组成及工作原理1、恒压供水系统小区的恒压供水系统由2 台变频电机拖动的水泵机组、1 台泵类专用变频器、1 台可编程控制器plc,再加上电磁阀、压力传感器等组成,如下图1 所示。
该系统的工作过程如下:蓄水池隔离市政的自来水网和小区供水系统,起到一定的缓冲作用。
小区供水系统由2 台水泵机组加压供水。
系统启动时,变频器控制1 台变频电机低转速启动,通过变频器逐步提高水泵转速,出水口压力传感器将水压信号反馈给plc 从而调节变频器输出频率,如果第1 台电机传速调节到最高时出水口压力仍然达不到设定值,则需要增加另一台水泵。
增加水泵时,首先将第1 台水泵从变频器供电通过接触器组转换到由电网直接供电,即由变频转换到工频。
《基于PLC恒压变频供水系统的设计与实现》范文
《基于PLC恒压变频供水系统的设计与实现》篇一一、引言随着现代工业和城市化的快速发展,供水系统的稳定性和效率成为了关键性的问题。
恒压供水系统作为解决这一问题的有效手段,已经得到了广泛的应用。
其中,基于PLC(可编程逻辑控制器)的恒压变频供水系统以其高效、稳定、智能的特点,在供水领域得到了极大的关注。
本文将详细介绍基于PLC恒压变频供水系统的设计与实现。
二、系统设计1. 系统架构设计本系统主要由三部分组成:PLC控制器、变频器和供水泵站。
其中,PLC控制器负责接收压力传感器传来的信号,通过运算处理后,控制变频器调节供水泵的转速,从而达到恒压供水的目的。
2. PLC控制器设计PLC控制器是本系统的核心部分,它需要接收压力传感器的实时数据,对数据进行处理和计算,然后发出控制指令。
此外,还需要具有与其他设备通信的能力。
在设计过程中,应充分考虑PLC的稳定性、可扩展性、抗干扰能力等因素。
3. 变频器与供水泵站设计变频器是连接PLC控制器和供水泵站的桥梁,它接收PLC 的控制指令,调节供水泵的转速。
供水泵站则负责实际的供水任务。
在设计过程中,应考虑泵站的布局、管道的设计、泵的选型等因素,以确保整个系统的稳定性和效率。
三、系统实现1. 硬件实现硬件部分主要包括PLC控制器、变频器、压力传感器、供水泵站等设备的选型和安装。
在选型过程中,应充分考虑设备的性能、价格、维护等因素。
安装过程中,应遵循相关的安全规范,确保系统的稳定性和安全性。
2. 软件实现软件部分主要包括PLC程序的编写和调试。
在编写过程中,应充分考虑系统的控制逻辑、数据处理、通信协议等因素。
在调试过程中,应对系统进行反复测试和优化,确保系统的稳定性和准确性。
四、系统测试与运行1. 系统测试在系统安装完成后,应进行系统测试。
测试过程中,应检查各部分的连接是否正常,系统运行是否稳定,数据是否准确等。
如果发现问题,应及时进行排查和修复。
2. 系统运行经过测试后,系统可以正式投入运行。
基于PLC的恒压变频供水系统毕业设计论文
绪论近年来我国中小城市发展迅速,集中用水量急剧增加。
据统计,从1990年到1998年,我国人均日生活用水量(包括城市公共设施等非生产用水)有175.7升增加到241.1升,增长了37.2%,与此同时我国城市家庭人均日生活用水量也在逐年提高。
传统的自来水厂的供水模式在用水量高峰期时供水量普遍不足,造成城市公用管网水压浮动较大。
由于每天不同时段用水对供水压力的要求变化较大,仅仅靠供水厂值班人员依据经验进行人工手动调节很难及时有效的达到目的。
这种情况造成用水高峰期时供水压力不足,用水低峰期时供水压力过高,不仅十分浪费能源而且存在事故隐患。
供水厂以前虽然也进行过一些技术改造,但是生产系统大部分仍然采用人工手动控制,生产过程中的重要参数仍然依靠人工定时记录,例如清水池水位、电机运行时间、耗电量等都是由值班人员定时记录。
随着地区经济的发展,城区居民生活用水和工业用水量大幅度上升。
经过改造和扩建,供水厂目前的日供水能力在7.5万立方米左右,仍然不能完全满足用水需求。
由于城区用水量中居民生活用水所占的比例比较大,用水量的需求具有时变性。
在用水高峰期时,清水池的水位达不到要求高度,管网压力达不到规定的标准压力,造成高层建筑断水。
用水低峰期时,管网压力经常超过规定的压力上限,极易造成爆管事故并且能源损耗严重。
供水厂原有的生产设备的控制方式比较落后,控制过程烦琐,大部分需要人工进行手动操作,能耗高,而且不能保证供水压力达到压力标准。
此外,水厂作为城市供水系统的重要组成部分,其日常的生产、计划、运行和管理都直接影响到城市的安全供水。
在这种供水模式下长期以来许多水厂各部门的管理人员采用传统的人工管理模式,通过手工从事繁重的业务管理、各种日报表、月报表、年报表的统计汇总等工作。
由于对大量的统计报表的基础数据缺乏科学的分析手第1 页共60 页段,因此很难为运行管理以及调度提供强有力的决策支持。
所以对供水系统的技术改造已经迫在眉睫,技术改造的目的是提高生产过程的自动化水平。
基于PLC和变频器在供水系统中的应用(论文)
远程与继续教育学院本科生毕业论文(设计)题目:基于PLC和变频器在供水系统中的应用学习中心:重庆市长寿区奥鹏学习中心层次:专科起点本科专业:电气工程机自动化年级: 2013 年春季学号: 201303547431学生:杨月红指导教师:高国娟完成日期: 2014 年 12 月 26日内容摘要本论文先从供水系统的控制理念、方案设计出发,从PLC和变频器的选择、应用和对变频器的选择、安装,以及与PLC可编程控制器共同实现供水系统的控制的操作要点、安装要点、调试要点进行详细的介绍;并对改造后的结论通过计算得出合理的结论。
关键词:控制系统;变频器和PLC的选择、安装;变频器与PLC的调试;目录内容摘要 (I)引言 (1)1 绪言 (2)2 PLC和变频器在供水系统的运用 (3)2.1 PLC和变频器在供水系统的基本控制原理 (3)2.1.1 供水系统原理 (3)2.1.2 PLC和变频器的选择 (4)2.1.3 PLC和变频器等构成的控制系统接线图 (7)2.1.4 手/自动变频方式 (9)2.2 PLC和变频器的安装 (9)2.2.1 PLC的安装 (10)2.2.2 变频器的安装 (11)3 变频器调试 (14)3.1 变频器的空载通电试验 (14)3.2 变频器带电机空载运行 (14)3.3 变频器带载荷试运行 (15)3.4 变频器与PLC的RS485通讯 (15)4 变频器故障处理与分析 (18)5 变频器改造的作用及效果 (19)6 结论 (21)参考文献 (22)变频器是运动控制系统中的功率变换器。
当今的运动控制系统是包含多种学科的技术领域,总的发展趋势是:驱动的交流化,功率变换器的高频化,控制的数字化、智能化和网络化。
因此,变频器作为系统的重要功率变换部件,提供可控的高性能变压变频的交流电源而得到迅猛发展。
20 世纪80 年代后期,变频器被引进中国市场,人们对变频器的了解也仅处于初期阶段,而且市场上变频器的数量还十分有限,且价格高昂,所以变频器在80年代运用具有很多局限性,变频器的发展也很缓慢。
基于PLC变频调速恒压供水系统的设计毕业设计(论文)
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。
《基于PLC恒压变频供水系统的设计与实现》范文
《基于PLC恒压变频供水系统的设计与实现》篇一一、引言随着现代工业和城市化进程的快速发展,供水系统的稳定性和效率问题越来越受到关注。
恒压变频供水系统作为一种先进的供水技术,通过精确控制水泵的转速和输出,实现了水压的稳定供应。
本文将详细介绍基于PLC(可编程逻辑控制器)的恒压变频供水系统的设计与实现过程。
二、系统设计1. 需求分析在系统设计阶段,首先需要对供水系统的需求进行详细分析。
包括供水范围、水压要求、水泵数量及功率等。
同时,还需考虑系统的稳定性、可维护性及节能性等因素。
2. 硬件设计硬件设计是恒压变频供水系统的基础。
主要包括PLC控制器、变频器、水泵、压力传感器等设备。
其中,PLC控制器负责整个系统的控制与协调,变频器用于调节水泵的转速,压力传感器则用于实时监测水压。
3. 软件设计软件设计是实现恒压变频供水系统的关键。
通过PLC编程,实现对水泵的转速、输出及水压的精确控制。
同时,还需设计友好的人机界面,方便操作人员对系统进行监控与操作。
三、系统实现1. PLC编程PLC编程是实现恒压变频供水系统的核心。
通过编写梯形图或指令表,实现对水泵的转速、输出及水压的精确控制。
在编程过程中,需充分考虑系统的稳定性、响应速度及节能性等因素。
2. 硬件连接与调试将PLC控制器、变频器、水泵、压力传感器等设备连接起来,进行系统调试。
确保各设备之间能够正常通信,并实现精确的控制与协调。
3. 人机界面开发开发友好的人机界面,方便操作人员对系统进行监控与操作。
人机界面应具有直观、易操作、信息丰富等特点,能够实时显示水压、水泵状态等信息。
四、系统测试与优化1. 系统测试在系统测试阶段,需要对恒压变频供水系统进行全面的测试,包括稳定性测试、响应速度测试、节能性测试等。
确保系统能够满足实际需求。
2. 参数优化根据测试结果,对系统的参数进行优化,以提高系统的性能和稳定性。
优化过程中,需充分考虑系统的实际运行情况及外界环境因素。
(完整版)基于PLC的变频恒压供水系统的设计毕业论文
一、课题简介随着变频技术的发展和人们对生活饮用水品质要求的不断提高,变频恒压供水系统以其环保、节能和高品质的供水质量等特点,广泛应用于多层住宅小区及高层建筑的生活、消防供水中。
变频恒压供水的调速系统可以实现水泵电机无级调速,依据用水量的变化自动调节系统的运行参数,在用水量发生变化时保持水压恒定以满足用水要求,是当今最先进、合理的节能型供水系统。
在实际应用中如何充分利用专用变频器内置的各种功能,对合理设计变频恒压供水设备、降低成本、保证产品质量等有着重要意义。
变频恒压供水方式与过去的水塔或高位水箱以及气压供水方式相比,不论是设备的投资,运行的经济性,还是系统的稳定性、可靠性、自动化程度等方面都具有无法比拟的优势,而且具有显著的节能效果。
目前变频恒压供水系统正向着高可靠性、全数字化微机控制、多品种系列化的方向发展。
追求高度智能化、系列化、标准化,是未来供水设备适应城镇建设中成片开发、智能楼宇、网络供水调度和整体规划要求的必然趋势。
变频恒压供水系统能适用生活水、工业用水以及消防用水等多种场合的供水要求,该系统具有以下特点:(1)供水系统的控制对象是用户管网的水压,它是一个过程控制量,同其他一些过程控制量(如:温度、流量、浓度等)一样,对控制作用的响应具有滞后性。
同时用于水泵转速控制的变频器也存在一定的滞后效应。
(2)用户管网中因为有管阻、水锤等因素的影响,同时又由于水泵自身的一些固有特性,使水泵转速的变化与管网压力的变化成正比,因此变频调速恒压供水系统是一个线性系统。
(3)变频调速恒压供水系统要具有广泛的通用性,面向各种各样的供水系统,而不同的供水系统管网结构、用水量和扬程等方面存在着较大的差异,因此其控制对象的模型具有很强的多变性。
(4)在变频调速恒压供水系统中,由于有定量泵的加入控制,而定量泵的控制(包括定量泉的停止和运行)是时时发生的,同时定量泵的运行状态直接影响供水系统的模型参数,使其不确定性地发生变化,因此可以认为,变频调速恒压供水系统的控制对象是时时变化的。
基于PLC的恒压供水系统控制论文设计论文
上传说明:本论文仅供大家学习和参考用恒压供水系统的PLC控制设计摘要: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。
然而,由于新系统多会继续使用原有系统的部分旧设备(如水泵),在对原有供水系统进行变频改造的实践中,往往会出现一些在理论上意想不到的问题。
本文介绍的变频控制恒压供水系统,是在对一个典型的水塔供水系统的技术改造实践中,根据尽量保留原有设备的原则设计的,该系统很好的解决了旧设备需要频繁检修的问题,既体现了变频控制恒压供水的技术优势,同时有效的节省了资金。
1.恒压供水原理及工艺1.1 任务随着社会的发展和进步,城市高层建筑的供水问题日益突出。
以方面要求提高供水质量,不要因为压力的波动造成供水的障碍;另一方面要求保障供水的可靠性和安全性,在发生火灾时能可靠供水。
针对这两方面的要求,新的供水方式和控制系统应运而生,这就是PLC 控制的恒压无塔供水系统。
恒压无塔供水系统包括生活用水的恒压控制和消防用水的恒压控制——即双恒压系统。
恒压供水保证了供水的质量,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。
1.2 工艺要求对三泵生活/消防双恒压供水系统的基本要求是:(1)生活供水时,系统应底恒压值运行,消防供水时系统应高恒压值运行;(2)三台泵根据恒压的需要,采用“先开先停”的原则介入和退出;(3)在用水量小的情况下,如果一台泵连续运行的时间超过3H,则要切换到下一台泵,即系统具有“倒泵功能”,避免某一台泵工作时间过长;(4)三台泵在启动时要又软启动功能;1.3 系统的组成和基本工作原理以一个三泵生活/消防双恒压无塔供水系统为例来说明其工艺过程,市网来水用高低水位控制器EQ来控制注水阀TV1,它们自动把水注满储水池,只要水位低于高水位,则自动往水箱中注水。
(完整版)基于PLC变频恒压供水控制系统毕业设计论文
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。
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。
本系统包含四台水泵电机,它们组成变频循环运行方式。
采用变频器实现对四相水泵电机的软启动和变频调速。
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:变频调速恒压供水PLCABSTRACTAccording 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 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 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, state development to show and data,report to the police inquiry.Keywords: Variable frequency speed-regulating Constant-pressure water supply PLC目录第一章绪论 (1)1.1课题的提出 (1)1.2变频恒压供水系统的国内外研究现状 (2)1.3本课题的主要研究内容 (3)第二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变频恒压供水系统的理论分析 (5)2.2.1 控制方案的比较和确定 (5)2.2.2 变频概述 (6)2.2.3 变频恒压供水系统的组成和原理图 (7)2.2.4 变频恒压供水系统控制流程 (9)2.2.5 水泵切换条件 (9)第三章系统的硬件设计 (11)3.1系统主要设备的选型 (11)3.1.1 控制方案的比较和确定 (11)3.1.2 西门子S7-200PLC简介 (13)3.1.3 PLC 及其模块的选型 (14)3.1.4 变频器的选型 (14)3.1.5 水泵机组的选型 (15)3.1.6 压力变送器的选型 (15)3.1.7 液位变送器的选型 (16)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 (17)3.4 PLC的IO端口分配及外围接线图 (19)第四章系统的软件设计 (22)4.1系统软件设计分析 (22)4.2 PLC程序设计 (23)4.2.1 控制系统主程序程序设计 (23)4.2.2 控制系统子程序设计 (26)4.3 PID控制器参数整定 (35)4.3.1 PID 控制及其控制算法 (35)4.3.2 PID 参数整定 (36)第五章结束语 (38)参考文献 (39)致谢............................................................. ..40附录............................................................. ..41附录图1主电路图 (41)附录图2控制电路图 (42)附录图3主程序流程图 (43)附录图4主程序梯形图 (44)第一章绪论1.1课题的提出目前,居民生活用水和工业用水日益增加。
【大学本科毕业设计】PLC变频调速恒压供水系统
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。
系统由变频器、PLC和两台水泵构成。
利用了变频器控制电路的PID 等相关功能,和PLC配合实施变频一拖二自动恒压力供水。
具有自动/手动切换功能。
变频故障时,可切换到手动控制水泵运行。
控制过程:水路管网压力低时,变频器启动1#泵,至全速运行一段时间后,由远传压力表来的压力信号仍未到达设定值时,PLC控制1#泵由变频切换到工运行,然后变频启动2#泵运行,据管网压力情况随机调整2#泵的转速,来达到恒压供水的目的。
当用水量变小,管网压力变高时,2#泵降为零速时,管网压力仍高,则PLC控制停掉1#工频泵,由2#泵实施恒压供水。
至管网压力又低时,将2#泵由变频切为工频运行,变频器启动1#泵,调整1#泵的转速,维修恒压供水。
如此循环不已。
关键词:变频调速,恒压供水,PLC,组态软,电机1 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,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,而随着我国社会经济的发展,人们生活水平的不断提高,以及住房制度改革的不断深入,城市中各类小区建设发展十分迅速,同时也对小区的基础设施建设提出了更高的要求。
小区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、经济性直接影响到小区住户的正常工作和生活,也直接体现了小区物业管理水平的高低。
传统的小区供水方式有:恒速泵加压供水、气压罐供水、水塔高位水箱供水、液力耦合器和电池滑差离合器调速的供水方式、单片机变频调速供水系统等方式,其优、缺点如下[1]:(1) 恒速泵加压供水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,破坏性大,目前较少采用。
基于PLC的小区变频恒压供水系统设计论文
摘要本设计对环保、节能、自动补压型给水设备作了介绍。
从节能科技的实践出发,阐述了变频调速技术在高楼给水设备中的应用。
以PLC电路控制方式,介绍了智能水压控制系统的工作原理及PLC控制系统。
在分析水压控制的工作流程的基础上,给出了PLC控制系统的硬件和软件设计。
智能水压控制系统的基本控制策略是:采用电动机调速装置与可编程控制器(PLC)构成控制系统,进行优化控制,完成供水压力的恒定控制,在管网流量变化时达到稳定供水压力和节约电能的目的。
系统的控制目标是泵站总管的出水压力,系统设定的给水压力值与反馈的总管压力实际值进行比较,其差值输入变频器运算处理后,发出控制指令,控制泵电动机的投运台数和运行变量泵电动机的转速,从而达到给水总管压力稳定在设定的压力值上。
关键词:PLC可编程序控制器、压力传感器、变频器PID、PLC控制、恒压供水。
AbstractThis graduation practice's turn to have filled up pressure type water supply equipment work to environmental protection, energy conservation, automation introduce that. The frequency conversion speed regulation technology having set off from energy conservation science and technology practice , expounding hits the target in high building water supply equipment applying.Introduced the intelligent hydraulic pressure control system principle of work and the PLC control system. In the analysis hydraulic pressure control work flow foundation, has produced the PLC control system hardware and the software design. The intelligent hydraulic pressure control system basic control strategy is: Uses the electric motor speeder and the programmable controller (PLC) constitutes the control system, carries on the optimized control,Completes the water supply pressure the constant control, when pipe network current capacity change achieved the stable water supply pressure and saves the electrical energy the goal. The system control goal is the pumping station main pipe water leakage pressure, the system hypothesis carries on the comparison for the hydraulic pressure value and the feedback main pipe pressure actual value, after its interpolation inputs CPU operation processing, sends out the control command, the control pumps the electric motor to throw transports the Taiwan number and the movement variable displacement pump electric motor rotational speed, thus achieved stabilizes for the water main pipe pressure in hypothesis Pressure.Keyword:Frequency transformer PID,PLC controlled ,The constant voltage supplies water.目录绪论 (1)第一章小区变频恒压供水系统分析 (2)1.1 供水系统方案确定 (3)1.2 变频供水系统构成确定 (3)1.3 恒压供水系统的原理 (4)1.3 变频供水系统分析 (4)1.4 变频恒压供水系统的优点 (5)1.5变频调速恒压供水设备的主要应用场合 (6)第二章硬件系统设计 (7)2.1 气压罐部分设计 (7)2.2 变频供水部分设计 (7)2.3 硬件总设计 (9)2.4 用水量计算及水泵的选型 (11)2.5 可编程控制器的选取 (12)2.6 PLC 安装位置确定 (14)第三章软件设计 (15)3.1 程序设计方法选取 (15)3.2 顺序功能图设计 (15)3.3 PLC I/O 分配表 (16)3.4 程序设计 (17)3.5 MicroMaster440变频器参数设置 (21)总结 (23)致谢 (24)参考文献 (25)绪论长期以来区域的供水系统都是由市政管网经过二次加压和水塔或天面水池来满足用户对供水压力的要求。
PLC恒压供水控制系统毕业论文
PLC恒压供水控制系统毕业论文摘要利用自动控制程序PLC恒压控制三台水泵电机供水给生活小区生活用水。
采用可编程控制器(PLC)构成控制系统进行优化控制泵组的运行,并自动调整泵组的运行台数,完成供水压力的要求,在管网流量变化时达到稳定供水压力和节约电能的目的。
系统的控制目标是泵站总管的出水压力,系统设定的给水压力值与反馈的总管压力实际值进行比较,其差值输入CPU运算处理后,发出控制指令,控制泵电动机的投运台数工作而达到给水总管压力稳定在设定的压力值上。
供水系统选用原则水泵扬程应大于实际供水高度,水泵流量总和应大于实际最大供水量。
关键词:PLC,自动控制系统,控制指1.设计任务书1.1设计题目:PLC控制恒压供水系统1.2设计目的1)毕业设计是学校学习的最后一个环节,也是培养学生综合运用所学的基本知识、基本理论和基本技能,独立进行工程设计、科学研究和专业基本训练,解决实际工程问题的一个很重要环节。
2)通过毕业设计,培养学生树立正确的设计、思考和研究思想;理论联系实际和严谨、高度合作协作的工作态度。
3)通过毕业设计,使学生在查阅文献资料、收资调研、工程计算、数据处理等各个方面的能力得到基本的训练。
4)利用现代化科学技术程序系统控制恒压供水,使用自动化技术方便工作,熟悉一种具体的现代自动控制系统产品性能,学习其设计及使用方法,巩固所学的自动控制原理技术,可编程制空器、机电一体化技术等各方面理论知识,培养高新技术综合应用能力。
1.3设计内容及要求1)随着PLC自动控制技术的发展和人们对生活饮用水品质要求的不断提高,为了解决住户较大变化的生活用水及保持供水压力,保证生活用水的质量,避免克服水锤效应及第二次污染造成供水污染的问题,PLC控制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。
PLC控制恒压供水系统很好的解决了旧设备需要频繁检修的问题,既体现了PLC控制恒压供水的技术优势,同时又有效的节省了资金。
基于PLC变频调速的恒压供水系统论文
目录摘要 (1)前言 (1)第1章常见的变频恒压供水概况 (1)1.1PLC控制的变频恒压供水 (1)1.2常见的供水方式 (1)1.3变频恒压调节的基本原理 (1)1.4变频驱动方式和调节方式以及压力传感变送器的使用 (3)1.4.1 恒压供水系统的驱动方式 (3)1.4.2 恒压供水调节方式 (3)1.4.3 关于压力传感变送器的使用 (4)第2章、恒压供水系统的硬件设计 (5)2.1PLC、变频器控制的恒压供水系统方案 (5)2.1.1 方案特点 (5)2.1.2 变频-工频双回路恒压供水方案优点 (6)2.1.3 设备选型 (6)2.2模拟供水系统的拟定 (6)2.3主电路设计 (7)2.4电气控制系统接线原理图及说明 (8)2.5控制流程图 (9)2.6输入输出元件与PLC地址对照表 (11)2.7PLC程序设计 (12)第3章、恒压供水系统的软件设计 (13)3.1 水泵的转速与其扬程H、流量Q及功率的关系 (14)3.2 PID控制及其调节 (15)总结 (16)致谢 (21)参考文献 (22)基于PLC变频调速的恒压供水系统摘要:随着我国社会经济的发展,住房制度改革的不断深入,人民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提高。
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。
最后,从分析该恒压供水变频供水的可靠性,改造理论、技术、经济可行性等方面进行多次实验分析;其次分别从确定变频器的参数,设计变频主电机、变频电机的运行模式、控制模式及流程。
变频恒压供水系统论文 变频恒压供水论文 恒压供水系统论文
基于PLC的变频恒压供水系统的设计【摘要】在我国,可编程控制器(PLC)已经广泛地运用在所有的工业部门,是应用最广的计算机控制装置,是自动控制系统中的关键设备,随着其性能价格比的不断提高,应用范围不断扩大。
本文是一个采用PLC与变频器构成恒压变频供水系统的设计,设计内容流畅、所设计的电路单元较为合理。
关键词:PLC 变频器恒压供水【前言】长期以来传统的区域、楼宇供水系统都是由市政管网经过二次加压和水塔或天面水池来满足用户对供水压力的要求。
在这种供水系统中加压泵通常是用最不利用水点的水压要求来确定相应的扬程设计,然后泵组根据流量变化情况来选配,并确定水泵的运行方式。
由于小区用水有着季节和时段的明显变化,日常供水运行控制就常采用水泵的运行方式调整加上出口阀开度调节供水的水量水压,大量能量消耗在出口阀而浪费,而且存在着水池“二次污染”的问题。
本文介绍一种变频调速恒压供水系统,该系统可根据管网瞬间压力变化,自动调节某台水泵的转速和多台水泵的投入及退出,使管网主干管出口端保持在恒定的设定压力值,变频调速技术在给水泵站的应用,成功地解决了能耗和污染的两大难题。
在实际运行中小区变频恒压供水技术比传统的加压供水系统还有水压稳定、维护运行成本低等明显优势。
1.可编程控制器(PLC)的概述可编程控制器(Programmable Logic Controller)简称为PLC,它的应用面广、功能强大、使用方便,已成为当代工业自动化的主要控制设备之一,在工业生产的所有领域得到了广泛的应用,在其他领域(例如民用和家庭自动化)的应用也得到了迅速的发展。
国际电工委员会(IEC)在1985年的PLC标准草案第3稿中,对PLC 作了以下定义:“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。
它采用可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式、模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
恒压供水系统论文
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。
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内容摘要 随着社会主义市场经济的发展,人们对供水质量和供水系统可靠性的要求不断提高,能源紧缺,居住环境越来越集中,使得城市供水系统的负荷变化很大,造成用户管网压力不稳定。
利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术,设计高性能、高节能、能适应不同领域的恒压供水系统成为必然的趋势。
以前供水方法存在耗能严重、污染水质,设备使用寿命不长等弊端。
变频调速恒压供水系统具有运行稳定可靠,占地面积小,节电节水,自动化程度高,操作控制方便等特点,这对于企业节能降耗、提高经济效益和保障设备安全、稳定运行具有现实意义。
控制的变本设计是针对居民生活用水/消防用水而设计的。
采用PLC频调速供水系统,由PLC进行逻辑控制,由变频器进行压力调节。
在经过控制变频与工频切换,实现闭环自动调节恒压供水。
运算, 通过PLCPID根据以上控制要求,进行系统总体控制方案设计。
首先,硬件设备系列PLC选型,绘制硬件接线图。
其次,进表,S7-200选型,建立I/O行软件设计,设计梯形图控制程序,编写下位机程序,并利用仿真软件工控组态软件,设计了上对下位机进行了仿真调试。
再次,学习了MCGS位机监控界面。
最后,到实验室进行了上位机和下位机的联机调试,修恒压供水系统的程序设计。
改并完善了整个PLC运行结果表明, 该系统具有压力稳定,结构简单,工作可靠等优点。
控制; 恒压供水;MCGS; 变频调速; PID关键词: PLCAbstractWith the rapid development of socialistic marketing economy, there is a growing demand f or better quality of water supply and higher reliability of supply system. So it is an inevitable tendency t o design and create an energy-saving constant-pressure water supply system of excellent performance with the help of advanced techniques of automation, monitor-control system and communication.The general methods to solve the problem are the utilizations of constant-speed pump, high cistern or pressure a ir tank etc.The constant pressure water supply system with frequency-speed control has the features of high stability,less floor space,electricity and water-saving,high automationand easy operation, which provides a practical platform to reduce enterprises consumption o f energy,and which also provides a significant method to increase t he economic b enefit and a way to ensure t he safe operation a nd stability of the equipments.In this paper, the control principle of VVVF providing-water system is introduced, PLC is used to carry on logic control and invertered to modulate pressure. Through PID control principle. We realize Closed-Loop control in VVVF Providing-water System.According to above control requirements, the whole system control scheme design. First, the hardware equipment selection, establish the I/O table, series s7-200 PLC selection, rendering the wiring diagram hardware. Second, the software design, design ladder diagram control procedures, writeAbstractWith the rapid development of socialistic marketing economy, there is a growing demand f or better quality of water supply and higher reliability of supply system. So it is an inevitable tendency t o design and create an energy-saving constant-pressure water supply system of excellent performance with the help of advanced techniques of automation, monitor-control system and communication.The general methods to solve the problem are the utilizations of constant-speed pump, high cistern or pressure a ir tank etc.The constant pressure water supply system with frequency-speed control has the features of high stability,less floor space,electricity and water-saving,high automationand easy operation, which provides a practical platform to reduce enterprises consumption o f energy,and which also provides a significant method to increase t he economic b enefit and a way to ensure t he safe operation a nd stability of the equipments.In this paper, the control principle of VVVF providing-water system is introduced, PLC is used to carry on logic control and invertered to modulate pressure. Through PID control principle. We realize Closed-Loop control in VVVF Providing-water System.According to above control requirements, the whole system control scheme design. First, the hardware equipment selection, establish the I/O table, series s7-200 PLC selection, rendering the wiring diagram hardware. Second, the software design, design ladder diagram control procedures, write目 录 第一章 绪论 ............................. 变频恒压供水系统产生的背景和意义 ...............1.1 1.2 变频恒压供水系统的国内外研究现状 ............... 第二章 系统的控制要求 ...................... 变频恒压供水系统的控制要求 ...................2.1 变频恒压供水系统的组成及原理图 ................2.2 2.3 变频恒压供水系统控制流程 .................... 水泵切换条件分析 .......................2.4 第三章 控制系统硬件设计 ...................... 系统主要设备的选型 ......................3.1 及其扩展模块的选型 ....................3.1.1 PLC 3.1.2 变频器的选型 .......................水泵机组的选型 ......................3.1.3 压力变送器的选型 .....................3.1.4 3.1.5 液位变送器选型 ......................点及地址分配 ....................3.2 控制系统的I/O 硬件接线图 ...........................3.3 系统主电路设计分析 .....................3.3.1 3.3.2 系统控制电路设计分析 .....................外围接线图设计分析 ....................3.3.3 PLC 第四章 控制系统软件设计 ...................... 4.1 编程软件介绍 .........................控制器参数整定 ........................4.2 PID控制及其控制算法 ....................4.2.1 PID 变频恒压供水系统的近似数学模型 ..............4.2.2 参数的设置 ........................4.2.3 PID 系统软件设计分析 .......................4.3 控制系统下位机程序设计 .....................4.4 主程序设计 ........................4.4.1 4.4.2 初始化子程序设计 .....................控制中断子程序 .....................4.4.3 PI第五章 监控系统的设计 ...................... 组态软件的介绍 .......................5.1 MCGS 组态界面的建立 .......................5.2 MCGS 画面设计 .........................5.2.1 设备连接 .........................5.2.2 5.3 上下位机联机调试 .......................结束语 ...............................参考文献 ..............................致谢 ..............................控制器参数整定 ........................4.2 PID控制及其控制算法 ....................4.2.1 PID 变频恒压供水系统的近似数学模型 ..............4.2.2 参数的设置 ........................4.2.3 PID 系统软件设计分析 .......................4.3 控制系统下位机程序设计 .....................4.4 主程序设计 ........................4.4.1 4.4.2 初始化子程序设计 .....................控制中断子程序 .....................4.4.3 PI第五章 监控系统的设计 ...................... 组态软件的介绍 .......................5.1 MCGS 组态界面的建立 .......................5.2 MCGS 画面设计 .........................5.2.1 设备连接 .........................5.2.2 5.3 上下位机联机调试 .......................结束语 ...............................参考文献 ..............................致谢 ..............................控制器参数整定 ........................4.2 PID控制及其控制算法 ....................4.2.1 PID 变频恒压供水系统的近似数学模型 ..............4.2.2 参数的设置 ........................4.2.3 PID 系统软件设计分析 .......................4.3 控制系统下位机程序设计 .....................4.4 主程序设计 ........................4.4.1 4.4.2 初始化子程序设计 .....................控制中断子程序 .....................4.4.3 PI第五章 监控系统的设计 ...................... 组态软件的介绍 .......................5.1 MCGS 组态界面的建立 .......................5.2 MCGS 画面设计 .........................5.2.1 设备连接 .........................5.2.2 5.3 上下位机联机调试 .......................结束语 ...............................参考文献 ..............................致谢 ..............................控制器参数整定 ........................4.2 PID控制及其控制算法 ....................4.2.1 PID 变频恒压供水系统的近似数学模型 ..............4.2.2 参数的设置 ........................4.2.3 PID 系统软件设计分析 .......................4.3 控制系统下位机程序设计 .....................4.4 主程序设计 ........................4.4.1 4.4.2 初始化子程序设计 .....................控制中断子程序 .....................4.4.3 PI第五章 监控系统的设计 ...................... 组态软件的介绍 .......................5.1 MCGS 组态界面的建立 .......................5.2 MCGS 画面设计 .........................5.2.1 设备连接 .........................5.2.2 5.3 上下位机联机调试 .......................结束语 ...............................参考文献 ..............................致谢 ..............................第二章 系统的控制要求 本论文介绍一个三泵生活/消防双恒压无塔供水系统。