【大学本科毕业设计】基于PLC的变频调速恒压供水系统-----自动化等专业
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。
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。
Abstract ..................................................................................................... 错误！未定义书签。
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。
(完整版)基于PLC的变频恒压供水系统的设计毕业论文设计
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、本文概述随着工业技术的不断发展和城市化进程的加速，供水系统的稳定性和效率成为现代社会不可或缺的一部分。
传统的供水系统往往存在压力不稳定、能耗高等问题，难以满足现代社会的需求。
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，成为解决这些问题的有效手段。
本文旨在探讨基于PLC的变频恒压供水系统的设计原理、系统构成、控制策略以及实际应用，以期为提高供水系统的稳定性和效率提供理论和技术支持。
本文将介绍基于PLC的变频恒压供水系统的基本设计原理，包括PLC 的工作原理、变频器的控制原理以及恒压供水的实现原理。
文章将详细阐述该系统的构成部分，包括硬件组成和软件设计，以便读者能够全面了解系统的整体架构。
在此基础上，本文将深入探讨系统的控制策略，包括PLC的编程实现、变频器的调速控制以及恒压供水的控制算法等，以展示系统如何实现精准的压力控制和节能运行。
本文还将通过实际案例分析，展示基于PLC的变频恒压供水系统在实际应用中的表现，包括系统的稳定性、节能效果以及运行效率等方面的评估。
文章将总结该系统的设计经验和教训，并提出改进和优化的建议，以期为推动供水系统的技术进步和可持续发展做出贡献。
本文旨在全面介绍基于PLC的变频恒压供水系统的设计原理、系统构成、控制策略以及实际应用，以期为供水系统的稳定性和效率提升提供理论和技术支持。
二、PLC与变频技术基础PLC，即可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），是一种专为工业环境设计的数字运算操作电子系统。
它采用可编程的存储器，用于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，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。
随着微电子技术的发展，PLC的性能得到了不断提升，其应用领域也越来越广泛。
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的变频调速恒压供水系统设计
前言 意两相，电动机一定要保证在工频输出电源拖动和变频输出电源拖动 随着社会的发展和进步， 城市高层建筑的供水问题 目益突出。 一方 两种情况下 电机旋 向的— 致性 ，否则在 变频压 频 的切 换过程 中会产 生 面要求提 高供水 质量 ， 因为压力 的波 动造成供水 的 障碍 ； 不要 另一方 面 很大 的转换 电流 ， 致使转换无 法成功 。 要求保障供水的可靠性和安全陛， 在发生火灾是能可靠供水。－ Ｃ ￣ｘ： ｉ ￣两 － 供水压力设定值通过变频器的 ２ ５ 和 端子（－ ｖ 设定 ，０ ｏｓ ） １ 端子是 个方面的要求 ， 新的供水方式和控制系统应运而生， 这就是 Ｐ Ｃ控制的 频率设定电源，由Ｄ ２Ｖ电源供电的压力传感器得到实测压力信号 Ｌ Ｃ４ 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 后 ， 通过电流分配器然后由变频器 ４ 端接收此信号， 此测量值与给定值 防用水 的恒压 控制 一 即双恒压 系统 。恒压 供水保 证 了供水 的质量 ， 以 比较 得到差值 ， 过变频器 内置 ＰＤ进行计算， 通 Ｉ 调节变 频器输 出频率 。 当 Ｐ Ｃ为主 的控 制系统 丰富了系统 的控 制功能 ， 了系统 的可靠 性。 Ｌ 提高 变频器故障时， Ａ Ｃ端导通 ， 由 ＿ 输出报警信号给 Ｐ Ｃ的输入端ｘ （ Ｌ ７无故 ｌ变 频调速恒压 供水基本原 理 障时，＿ Ｂ Ｃ导通 ，． Ａ Ｃ端不导通 ） 。然后 Ｐ Ｃ控制切断水泵机组的运行 ， Ｌ １ ． １工艺要求 同时 Ｐ Ｃ输 出端 Ｙ 进 行声 光报 警 。变 频 器 的正 转启 动 和复 位端 由 Ｌ ６ 对三 台泵 生活悄 防双 恒压供水 系统的基本要求 是 ： Ｐ Ｃ输出端 Ｙ １ ＹＩ 控制， Ｌ １和 ２ 频率检测的上厂 限信号分别通过 Ｏ Ｆ Ｌ和 （ 生 活供水 时 ， １ ） 系统应底 恒压值运 行 ， 防供水是 ， 消 系统应 高恒压 Ｆ Ｕ输出到 Ｐ Ｃ的 Ｘｌ 与 Ｘ１ 输入端并与压力上下限一起做为 Ｐ Ｃ Ｌ Ｉ ０ Ｌ 值 运行 。 的增泵、 减泵控制信号。 （三台泵根据恒压的需求 ， ２ ） 采用“ 先开先停” 的原则介入和退出。 ｆ再用水 量小 的情况 下 ， 一 台泵连续 运行 的时间超 过 三个小 ３ ） 如果 时 ， 切换到下一 台泵 ， 则要 即系统具 有‘ 泵功能 ”避免某一 台泵工作 的 倒 ， 时间过长 。 （三台泵在启动时要有软启动功能。 ４ １ １ ． ２系统组成 和基本工作原理 以一个三泵生活艄 防双恒压无塔供水系统为例来说明其工艺过 程 ， 网来水 用 高低水位 控制 器 Ｅ 市 Ｑ来控 制注水 阀 Ｔ ， ｖｌ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。水池的高／ ｆ 氐 水位信号也直接送给 Ｐ Ｃ Ｌ ，作为底水位报警用。为了保障供水的持续 性 ， Ｙ ｈ 限传 感器高地距 离不是相差很 大。生活用水 和消防用水共 ｚ￣ 下 Ｋ 用 三台泵 ， 时电磁 阀 Ｙ ２ 于失 电状态 ， 闭 消防管 网 ， 台泵 根据 平 Ｖ处 关 三 生 活用水 的 多少 ， 定 的控制 逻辑运 行 ， 活用水 的恒 压状 态 （ 按一 使生 生 活用水底恒压值） 下进行； 当有火灾发生时， 电磁阀 Ｙ ２ Ｖ 得电， 关闭生活 用水管网， 三台泵共消防用水使用 ， 并根据用水量的大小， 使消防供水 也在恒压状态（ 消防用水高恒压制） 下进行。火灾结束后三台泵再改为 生 活供 水使用 。 ２控制 系统设计 产生水压的设备是水泵， 水泵转动的越快， 产生的水压就越高。传 图 Ｉ主 电路 接 线 图 统的维持水压的方法就是建造水塔 ， 水泵开者时将水打到水塔中， 水泵 休息 时借助水 塔 的水 位继续 供水 。水 塔 中的水 位变化 相对水塔 的高度 ３ ． 制电路设计 ２控 来谚 艮Ｊ 也就是 说水塔能够 维持供水管路 中水压 的基 本恒定 。 ，， 、 根据系统控 制要求 ， 首先要对 Ｐ Ｃ输入输 出 口进行配 置。 Ｌ 建 造水塔需 花费 财力 ， 水塔还会 造成水 的二次 污染 。不 用水塔 ， 而 （）在该 Ｐ Ｃ 制系统 中 ，三 台生 活水泵 Ｍ ．Ｓ ６均可 变频工 １ Ｌ控 ４ ， Ｍ Ｍ 要解 决水压 随用水 量大小 变化 的问题 。通常 的办法是 ： 水量 大时 ， 用 增 作 ， 可工 频工 作 ， 触器 进行 切换 ， 台消防 工频 工作 水泵 ， 由 也 由接 三 需 加水泵的数量或提高水泵的转动速度以保证管网中的水压不变，用水 Ｐ Ｃ的 ９ Ｌ 个输 出信 号进行控 制 。（）蓄水池进 水 阀由 Ｐ Ｃ控制 开关 阀 ２ Ｌ 量小 时又需作 出相反 的调节 。 这就 是恒压供水 的基 本思路 。 这在 电动机 门，占 １ 个输出端 ，蓄水池水位检测由液位检测传感器返回 Ｐ Ｃ 占 Ｌ， 速 度调节技术 不发 达的年代 是不可设 想 的，但 是今天办 到这一 点 已经 Ｐ Ｃ一个模 拟端 输入 口；３变 频器 的启停 占 Ｐ Ｃ的 １ Ｌ （） Ｌ 个输 出端 ， 复位 变 的很容 易了 ，交 流变频 的诞生为水 泵转速 的平滑连续 调节提 供 了方 占 １ 个输出端， 控制变频器电源用接触器开关占 Ｉ 输出端； ） （ 故障声光 ４ 便。 交流变频器是改变交流电源频率的电子设备， 入三相工频交流电 报警 占Ｐ Ｃ １ 输 Ｌ ． 个输出端； 自动和手动占一个输出口；５压力传感器 向 （） 后 ， 以输 出频率平 滑变化 的三 相交 流 电。 可 Ｐ Ｃ返回一个 ４２ｍ Ｌ ，０ Ａ的电流信号 ， － － 作为压力反馈 ， １ 占 个模拟端输入 ３硬件 与软件实现 口； 火灾信号输入占—个输人 口； ） （ 控制系统的启动、 ６ 停止 ， 消防水泵启 ３ ． １主电路设 计 动 和停止需 占 Ｐ Ｃ４ 输入端 ；７６台电机过载 占 ６ Ｌ 个 （） 个输入 端 ； ）Ｌ （ ＰＣ ８ 如图 １ 所示 ： 主 电路 中 ， 在 采用一 台变频器 控制三 台生活水 泵电机 共使用输入端子 １ 个 ；输出端子 １ 个 ； ）Ｌ ６ ８ （ Ｐ Ｃ的ＡＤ转换器中液位 ９ ／ 和 三台消 防水 泵电机 ， 生活水泵 电机都具有 变频， 两种工 作状态 ， 工频 消 传感器和压力传感器各占—个输入端。 防采用 工频工作 状态 。 ＭＩＫ ３Ｋ ５分别为 电机 Ｍ 、 、 工频运 Ｋ 、Ｍ 、Ｍ 、 ４Ｍ５Ｍ６ ４结论 行 时接通 电源 的控 制接 触 器 ， Ｍ 、 Ｍ 、 Ｍ 分 别 为 电机 Ｍ 、 ５Ｍ６ Ｋ ２Ｋ ４Ｋ ６ ４Ｍ 、 本文研究设计的变频恒压供水系统可运用于居民小区、工业 、 农 变频运行时接通电源的控制接触器， Ｍ１ Ｋ ０为接通变频器电源用的接触 业 、 自来水公司等场所 ， 在本供水系统中采用变频调速运行方式 ， 可根 器 ， 的启 动 由 Ｐ Ｃ的输 出端 ＹＩ 来 控制 。 它 Ｌ ３ 据 实际需要 水压 的变化 自动调节水 泵 电机 的转速或加 减泵 ，实 现恒压 除此之外 ，电路 中还设有保 护功能 ， 台 电动机 分别接上三 个额定 供水 ， ６ 系统增加 了夜间小流量睡眠功能 ， 睡眠后低压仍然能自动唤醒变 电流为 ３Ａ的热继电器， ５ 对电机过载进行保护。 为了实现对电机和控制 频运行， 在最大程度上节能降耗。 系统 自动化程度高， 可以做到无人职守 电路 的短路保护 ，电路 中设 有三个额定 电流为 ５ Ａ的熔 断器 和一个额 状态 。 ０ 参考 文献 定 电流 为 １６ ９ Ａ的空气 开关 （ Ｓ。 ０） １ 】 现代 Ｌ 们北京 北京航 空航 天大 学 出 变频器电源输入端子（ ，，） Ｒ ｓＴ 经过空气开关与熔断器三相电源连 【王永 华． 电气控制及 Ｐ Ｃ应 用技 术 ． ： ２ ０． 接， 当电机旋 转方 向与设定不 一致 时 ， 要调换 输 出端 子 （ ， ， 的任 版 社 ． ０ ３ 需 ｕ Ｖ ｗ）
基于PLC变频调速恒压供水系统毕业设计
河南工业大学Henan Polytechnic Institute 毕业设计（论文）题目基于PLC变频调速恒压供水系统的设计班级G32105姓名指导教师目录摘要 (4)一．绪论 (4)1.1引言 (4)1.2变频恒压供水产生的背景和意义 (5)1.3变频恒压供水的现况 (5)二．变频恒压供水的理论分析 (7)2.1水泵的工作原理 (7)2.2供水电机的搭配 (7)2.3水泵的调节方式 (8)2.4恒压供水系统的能耗分析 (11)2.5供水系统的安全性问题 (14)2.6本章小结 (16)三．变频恒压供水系统的构成及控制原理 (16)3.1变频恒压供水控制系统的构成方案 (16)3.2变频恒压供水系统的结构 (17)3.3变频恒压供水系统的控制方案 (19)3.4变频恒压供水系统的水压恒定控制 (21)3.5变频供水水泵加减的控制 (22)3.6本章小节 (24)四．变频恒压供水系统的设计 (24)4.1乐山市第一水厂的现况 (24)4.2变频改造的可行性分析 (26)4.3变频电机的确定 (27)4.4变频器的选型 (27)4.5硬件设计 (28)4.6软件设计 (30)4.7本章小节 (33)摘要随着我国社会经济的发展，住房制度改革的不断深入，人们生活水平的不断提高，城市建设发展十分迅速，同时也对基础设施建设提出了更高的要求。
城市供水系统的建设是其中的一个重要方面，供水的可靠性、稳定性、经济性直接影响到用户的正常工作和生活，也直接体现了供水管理水平的高低。
传统供水厂，特别是中小供水厂所普遍采用的恒速泵加压供水方式存在效率较低、可靠性不高、自动化程度低等缺点，难以满足当前经济生活的需要。
随着人们对供水质量和供水系统可靠性要求的不断提高，需要利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术，要求设计出高性能、高节能、能适应供水厂复杂环境的恒压供水系统成为必然趋势。
本文首先根据管网和水泵的运行特性曲线，阐明了供水系统的变频调速节能原理;从具体分析了变频恒水压供水的原理及系统的组成结构，提出不同的控制方案，通过研究和比较，得出结论:变频调速是一种优于调压调速、变极调速、串级调速、机械调速等的调速方式，是当今国际上一项效益最高、性能最好、应用最广、最有发展前途的电机调速技术.它集微机控制技术、电力电子技术和电机传动技术于一体，实现了工业交流电动机的无级调速，具有高效率、宽范围和高精度等特点的结论。
基于PLC的变频恒压供水系统的设计毕业论文
基于PLC的变频恒压供水系统的设计毕业论文(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)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的变频调速恒压供水系统设计与实现
基于PLC的变频调速恒压供水系统设计与实现一、本文概述随着工业自动化的发展，变频调速技术在供水系统中的应用越来越广泛。
基于PLC（可编程逻辑控制器）的变频调速恒压供水系统，以其高效、稳定、节能的特点，成为当前供水系统设计的重要趋势。
本文旨在探讨基于PLC的变频调速恒压供水系统的设计与实现方法，以期为相关领域的工程应用提供有益的参考。
文章首先介绍了供水系统的基本构成和功能需求，包括恒压供水的重要性以及变频调速技术在供水系统中的应用优势。
随后，详细阐述了基于PLC的变频调速恒压供水系统的总体设计方案，包括硬件选型、软件编程、系统控制策略等方面。
在此基础上，文章重点探讨了系统实现过程中的关键技术问题，如PLC编程实现、变频器的选择与配置、压力传感器信号的采集与处理等。
通过本文的研究，期望能够为供水系统的设计与实现提供一种有效、可靠的解决方案，同时推动变频调速技术在供水领域的应用和发展。
二、系统需求分析和设计目标随着现代工业技术的快速发展，供水系统的稳定性和效率成为了评价一个城市或企业基础设施水平的重要指标。
传统的供水系统往往存在能耗高、调节性差、压力不稳定等问题，无法满足现代供水系统的要求。
为了解决这些问题，本文提出了一种基于PLC的变频调速恒压供水系统设计方案。
稳定性需求：供水系统需要保持长时间的稳定运行，确保供水压力的稳定性，避免因压力波动对供水质量造成影响。
节能性需求：传统的供水系统往往存在能耗高的问题，新的供水系统需要采用先进的控制技术，降低能耗，提高能源利用效率。
调节性需求：供水系统需要能够根据实际需求，自动调节供水流量和压力，以满足不同时段、不同区域的供水需求。
实现供水系统的恒压供水：通过PLC控制系统，实时监测供水压力，根据压力变化自动调节变频器的输出频率，从而控制水泵的转速，实现恒压供水。
提高供水系统的稳定性：采用先进的控制算法，确保供水系统在各种工况下都能保持稳定的运行状态，避免因压力波动对供水质量造成影响。
【大学本科毕业设计】基于PLC的变频调速恒压供水系统-----自动化等专业3
摘要本论文根据中国城市小区的供水要求，设计了一套基于PLC的变频调速恒压供水系统,并利用组态软件开发良好的运行管理界面。
变频恒压供水系统由可编程控制器、变频器、水泵机组、压力传感器、工控机等构成。
本系统包含三台水泵电机，它们组成变频循环运行方式。
采用变频器实现对三相水泵电机的软启动和变频调速，运行切换采用“先启先停”的原则。
压力传感器检测当前水压信号，送入PLC与设定值比较后进行PID运算，从而控制变频器的输出电压和频率，进而改变水泵电机的转速来改变供水量，最终保持管网压力稳定在设定值附近。
通过工控机与PLC的连接，采用组态软件完成系统监控，实现了运行状态动态显示及数据、报警的查询。
关键词：变频调速，恒压供水，PLC，组态软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。
(2) 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，而出水压力无谓的增高，也使浪费加大，从而限制了其发展。
基于PLC的变频调速恒压供水系统设计
基于PLC的变频调速恒压供水系统设计【摘要】本文以西门子S7-200可编程控制器为基础，分析了变频调速技术在恒压供水系统中的应用，提出基于PLC的变频调速恒压供水控制系统的设计方案，并介绍了系统组成及控制原理，供读者参考。
【关键词】S7-200；变频调速；恒压供水随着社会的快速发展，高层建筑越来越多，对建筑物内用户供水的可靠性和稳定性的要求也越来越高。
一些传统的供水方式（如：恒速泵加压供水、水塔高位水箱供水等）都不同程度的存在能耗高、可靠性差、自动化程度低等缺点，对住户的正常用水带来不利的影响。
例如：用水高峰供量不足，用水低谷又供大于求，供水压力不稳定；特别是在用水量较少时，管网长期处于超压运行状态，严重时可能引起水管破裂和设备损坏。
基于PLC的变频调速恒压供水系统，可以根据用水量的变化自动调节系统的运行参数，并作用于变频器对水泵转速实现无极调节，从而维持管网水压的恒定，不光满足了用户对供水的需求，还能有效减小供水水压对管网系统和供水设备的冲击，同时也实现了显著节能的目的。
另外，独立的封闭水箱，可实现对自来水的二次净化和消毒，以保证饮用水的水质安全。
1 控制原理如图1所示，基于PLC的变频调速恒压供水系统是由可编程控制器、变频器、压力变送器和水泵机组等主要设备组成的闭环控制系统。
通过安装在用户供水管道上的压力传感器检测当前管网出水压力，并将压力检测值信号反馈至PLC，PLC根据经A/D转换后的压力检测值和给定值之间的偏差进行PID运算，再将经D/A转换后的信号送入变频器，用于调整电源输出频率，从而调整水泵电机的转速，进而改变供水量，最终使管网供水压力稳定在设定值附近，实现恒压供水。
2 PLC控制系统设计2.1 主电路图设计系统的主电路如图2所示。
电机M1～M3分别拖动3台水泵。
接触器KM1、3、5分别控制3台电机的工频运行；KM2、4、6分别控制3台电机的变频运行。
必须指出，控制同一台电机工频运行和变频运行的两个回路不允许同时接通，即接触器KM1和KM2、KM3和KM4、KM5和KM6之间必须有可靠的互锁。
基于PLC变频调速恒压供水系统设计毕业设计论文
摘要根据城市居民用水标准为前提和小型自来水厂的供水要求，自行设计了基于PLC 变频调速恒压供水系统。
恒压供水系统是指用户端在任何时候，不管用水量的大小，总能保证管网中的水压恒的基本定。
变频调速恒压供水系统利用PLC、变频器、压力变送器和水泵机组组成闭环控制系统，采用了PLC进行逻辑控制，变频器对水泵机组的调速。
本系统是用3台水泵电机的变频循环运行方式，变频器和PLC作为系统控制的核心部件，时刻跟踪压力变送器检测到的管网压力和给定压力的偏差变化，经PLC内部进行PID运算，通过PLC控制变频和工频的切换，自动控制水泵的投入台数和控制变频器的输出频率，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。
本系统是采用变频器实现对三相水泵电机的软启动和变频调速，运行切换采用“先启先停”的原则，避免了水泵的长时间运行而造成电机的损坏和减少寿命，还增加了液位变送器的实时监控水泵进水源防止水泵的空抽而损坏水泵电机和报警系统是反应系统是否运行正常，水泵电机是否过载、变频器是否异常。
关键词：PLC、变频调速、恒压供水系统、压力变送器、液位变送器IABSTRACTThis paper is based on residential water standards for water supply requirements of the premise and waterworks, to design a PLC-based frequency control water supply system. Water Supply System means the size of the client at any time, regardless of water use, always ensure that the water pressure constant in the pipe network in the set. Frequency control water supply system uses PLC, inverter, pressure transmitter, and the pump unit to form a closed loop control system using PLC logic control, the inverter speed control of pump units.This system is the conversion cycle operation mode of the water pump motor, inverter and PLC as the core component of the system control keeps track of pressure transmitter detected the pipe network pressure and a given pressure change in error, the PID by the PLC internal operation by the PLC to control the switching of the variable frequency and power frequency, automatic control of pump input the number of units and control of inverter output frequency, and thus change the speed of the pump motor to change the supply quantity, and ultimately to maintain the stability of the pipe network pressure near the set value. This system uses the converter to achieve soft-start and frequency control three-phase water pump motor run switch using the principle of "first initial first stop" to avoid the long-running of the pump and cause damage and reduce the life of the motor, but also increase a real-time monitoring of the level transmitter pump into the empty pumping of water to prevent pump damage to the pump motor and alarm system is the response system is functioning properly, whether the pump motor overload, the inverter is abnormal.Keywords:PLC, Frequency Control, Water Supply System, pressure transmitter, level transmitterII目录1 绪论 (1)1.1 选题的背景和意义 (1)1.2 变频恒压供水的特点及应用 (1)1.2.1 变频恒压供水代替传统恒压供水的优点 (1)1.2.2 变频恒压供水的特点 (2)1.2.3 变频调速恒压供水的应用 .............................................. 错误！未定义书签。
基于plc的变频恒压供水系统-毕业设计(论文)
毕业设计 [论文]题目：基于PLC的变频调速恒压供水系统设计系别：电气与电子工程系专业：电气自动化技术河南城建学院毕业设计摘要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。
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。
系统采用变频调速方式自动调节水泵电机转速或加、减泵。
改变以往“先启后停”方式，自动完成泵组软启动及无冲击切换，使水压平稳过渡。
变频器故障时系统仍可运行，保证不间断供水。
系统断电恢复后可自启动。
采用硬件/软件备用及钟控功能，使各泵进行轮休，延长了设备的机械使用寿命。
首先介绍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。
关键词：PLC；变频调速；恒压供水河南城建学院毕业设计摘要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. 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 hydraulic pressure 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 (1)1.1 研究背景 (1)2 系统的理论分析及方案的确定 (4)2.1 调速方式的比较与选择 (4)2.2 控制系统方案 (6)2.3 供水系统的控制流程 (8)2.4 变频恒压供水系统中加减水泵的条件分析 (10)3 变频恒压供水系统的硬件设计 (11)3.1 PLC选型及接线 (11)3.1.1 PLC选型 (11)3.1.2 PLC的接线及I/O分配 (14)3.2 水泵机组选型 (15)3.3 变频器选型及接线 (16)3.3.1 变频器选型 (16)3.3.2 变频器的接线 (19)3.4 PID调节器 (20)3.5 压力传感器 (22)3.6 系统主电路设计 (22)4 系统软件设计 (24)4.1 PLC控制 (24)4.1.1 PLC程序流程图 (24)4.1.2 手动运行 (25)4.1.3 自动运行 (25)4.2 编程及介绍 (26)4.2.1 总程序的顺序功能图 (26)4.2.2 自动运行顺序功能图 (26)4.2.3 手动模式顺序功能图 (27)4.2.4 系统程序梯形图设计 (28)5 总结与致谢 (29)参考文献 (30)附录A 系统硬件总图 (2)附录B 系统梯形图 (3)河南城建学院毕业设计绪论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。
基于PLC的变频调速恒压自动控制供水系统
基于PLC的变频调速恒压自动控制供水系统1、恒速泵供水此方式是一种传统的水系统供给方式，对于离心式机泵，过去常采用手动或自动调节控制阀、调节阀的开度来改变和调节流量，即用人为增减阻力的办法来实现调节。
运转经济性较差、维修工作量大的缺点。
恒速泵由于耗能不合理，控制方法的不足，适应性差将逐渐被淘汰。
2、高位水箱供水采用楼顶设高位水箱供水的方式，虽较为安全可靠，设备、技术等方面也较成熟。
然而，在后期给水系统的运行、维护和管理过程中，此供水方式存在一些问题。
例如，由于屋顶水箱的材质及表面防腐物质的有机成分不同，造成水质严重的二次污染;目前对水箱内存水的消毒问题并未得到较好的解决，水箱内经常还发现有死老鼠的情况;加之屋顶高位水箱的有效容积受建筑负荷限制。
虽然高位水箱供水由于运行较为经济合理、适应性强而被广泛采用，目前国内大部分高层建筑均采用此方式供水，但此方式存在着投资大、占用面积大二次污染等缺点。
3、气压罐供水气压罐给水设备用于消防供水系统，在工程实践中已屡见不鲜。
气压供水由于体积小、技术简单、不受高度限制等特点，近几年来己在高层建筑中采用，但由于此方式存在着调节量小、水泵启动频繁、对电器设备要求较高等缺点，因而使这种供水系统的发展受到限制。
4、变频恒压供水变频调速恒压供水系统是由压力传感器将压力信号转变为一定的电流或电压信号，在某压力下，当用水量增大时，管路压力下降，产生偏差，该信号被送入控制器进行处理，控制器产生一定的电信号控制变频器升频，水泵转速升高，供水增加，压力恢复。
反之，用水量减少，工作机理同上所述。
由于整个过程压力偏差较小，调节时间短，系统表现为恒压。
此系统随着变频器与PLC应用技术的不断推广，已经成为一种新型的供水系统。
它在节能、保持水质、水压平稳性及操作的方便性和稳定的可靠性等方面大大优于传统的供水方式。