(完整版)基于三菱PLC的恒压供水系统毕业设计
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。
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。
《2024年基于PLC的变频恒压供水系统的设计》范文
《基于PLC的变频恒压供水系统的设计》篇一一、引言随着社会经济的不断发展和人民生活水平的持续提高,对于供水系统的稳定性和可靠性要求越来越高。
传统的供水系统往往存在能耗高、调节不精确等问题。
因此,基于PLC(可编程逻辑控制器)的变频恒压供水系统应运而生,其通过变频技术实现恒压供水,不仅提高了供水的稳定性和可靠性,还大大降低了能耗。
本文将详细介绍基于PLC的变频恒压供水系统的设计。
二、系统设计目标本系统设计的主要目标是实现供水系统的恒压供水,降低能耗,提高供水的稳定性和可靠性。
具体来说,包括以下几点:1. 保持供水压力的稳定性,满足用户需求。
2. 通过变频技术实现电机的节能运行。
3. 实现系统的自动化控制,降低人工干预。
4. 具备故障自诊断和保护功能,确保系统安全稳定运行。
三、系统组成基于PLC的变频恒压供水系统主要由以下几部分组成:1. 水泵:负责供水的动力来源,采用变频电机实现调速。
2. PLC控制器:负责整个系统的控制,包括压力采集、电机控制、故障诊断等功能。
3. 压力传感器:实时监测供水压力,将压力信号转换为电信号供PLC控制器处理。
4. 变频器:接收PLC控制器的指令,控制电机的运行速度,实现恒压供水。
5. 其他辅助设备:包括管网、阀门、过滤器等,保证供水的正常运行。
四、系统设计流程1. 需求分析:根据实际需求,确定系统的功能、性能指标等。
2. 硬件选型:选择合适的水泵、PLC控制器、压力传感器、变频器等硬件设备。
3. 系统布线:根据硬件设备的布局,进行合理的布线设计,确保系统的稳定性和可靠性。
4. 程序设计:编写PLC控制程序,实现压力采集、电机控制、故障诊断等功能。
5. 系统调试:对系统进行整体调试,确保系统的各项功能正常运行。
6. 运行维护:对系统进行定期检查和维护,确保系统的长期稳定运行。
五、系统实现1. 压力采集:通过压力传感器实时监测供水压力,将压力信号转换为电信号供PLC控制器处理。
基于PLC的恒压供水系统的设计
基于PLC的恒压供水系统的设计1. 引言1.1 背景介绍恒压供水系统是一种能够保持管网压力恒定的供水系统,其特点是在用户用水量变化时能够自动调节工作状态,保持供水压力恒定。
随着城市建设的发展和人们对供水质量和供水压力要求的提高,恒压供水系统在城市供水系统中得到了广泛的应用。
在传统的供水系统中,因为管网压力波动大,用户在高峰时段可能会出现供水压力不足的情况,影响用户的用水体验。
而恒压供水系统通过在系统中增加变频器或调速器等设备,能够根据用户用水量的变化实时调节泵的运行状态,从而保持管网的压力稳定,提高供水系统的稳定性和可靠性。
恒压供水系统的设计和应用对于提高城市供水系统的运行效率和水质保障具有重要意义。
基于PLC的恒压供水系统能够更加智能化地控制供水系统的运行,提高系统的运行效率和稳定性。
研究基于PLC 的恒压供水系统的设计对于推动供水系统的智能化和可持续发展具有重要的意义。
1.2 研究意义恒压供水系统作为现代生活中不可或缺的设备,其稳定可靠的运行对于保障用户正常生活和生产经营具有重要意义。
传统的恒压供水系统存在着一些问题,如压力波动大、能耗高、维护成本高等。
对于基于PLC的恒压供水系统的研究具有重要的意义。
通过对基于PLC的恒压供水系统进行研究和设计,不仅可以提升系统的性能和可靠性,还可以为恒压供水系统的发展带来新的技术突破和创新,推动相关领域的发展。
本文旨在探讨基于PLC技术的恒压供水系统的设计原理和方法,为相关研究和应用提供参考和借鉴。
1.3 研究目的研究目的是为了探索基于PLC的恒压供水系统设计的有效性和可行性。
通过对恒压供水系统的原理和特点进行分析,以及PLC在恒压供水系统中的应用情况进行研究,我们可以更好地理解恒压供水系统的设计要求和实施步骤。
通过对基于PLC的恒压供水系统的硬件设计和软件设计进行详细的讨论,可以为工程师和研究人员提供实用的设计方案和技术支持。
通过本研究,我们希望能够总结出基于PLC的恒压供水系统设计的优势和特点,为未来的恒压供水系统设计和研究提供参考和借鉴。
基于三菱plc的恒压供水系统(1)
本科生毕业设计开题报告
题目:基于三菱PLC的恒压供水控制系统设计
学院:机械工程学院
专业:机械设计制造及其自动化
班级:
姓名:
学号:
指导教师:
供水系统的恒压通过压力变送器、PID调节器和变频器组成的闭环调节系统控制。
根据水压的变化,由变频器调节电机转速来实现恒压。
为了减少对泵组、管道所产生的水锤,泵组配置电动蝶阀,开启水泵后打开电动碟阀,当水泵停止时先关电动碟阀后停机。
原理图如下:
图1 系统控制原理图
具体方案设计
该课题具体是为实现小区恒压供水。
由于现在建筑均较高,故采用分层供水,低水位区(通常为1-5层)直接接市政管网,仅以阀门调节水量。
而高水位区选择使用一台变频器对多台水泵进行循环控制。
具体方案如下:
选用三台可调速泵由一台变频器控制,在一台可调速泵可以满足供水要求时,只开启一台水泵,由变频器调速,当该台水泵无法满足供水要求时将其由变频转为工频,变频器转而控制另一台水泵,以此类推,从而实现小区的恒压供水。
在夜间用水量虽小,但由于高水位区供水需要较高压力,故选择同型号水泵以满足供水要求。
同时增强设备互换性。
同时设一台备用泵,方便设备轮换,提高硬件可靠性。
水泵的开启和关闭,变频转工频等由PLC进行控制。
具体为由压力传感器检测出的水路管网出口端实际水压与设定水压进行比较,通过PID控制算法对变频器进行实时控制。
本系统的人机界面采用触摸屏,通过触摸屏使用者可以获取诸如水压,电机频率等信号,也可以通过触摸屏进行参数设定。
该方案的原理图如下:
图2 管道分层示意图
图3 高水位区硬件配置图。
《2024年基于PLC的变频恒压供水系统的设计》范文
《基于PLC的变频恒压供水系统的设计》篇一一、引言随着社会的进步与工业的发展,供水和节水系统的高效性和稳定性日益成为社会关注的焦点。
为满足人们日益增长的用水需求和实现水资源的高效利用,我们设计了一种基于PLC(可编程逻辑控制器)的变频恒压供水系统。
此系统在控制与调节供水量、稳定水压方面表现优异,并实现了较高的自动化程度。
二、系统概述基于PLC的变频恒压供水系统,主要包括水源、供水设备、PLC控制器、变频器等部分。
该系统能够实时监测水压,并根据实际需求调整电机转速,以实现恒压供水。
同时,PLC控制器对整个系统进行集中控制,确保系统的稳定运行。
三、系统设计1. 硬件设计(1) 水泵:系统中的主要设备,负责供水和调节水压。
(2) PLC控制器:作为系统的核心,负责接收传感器信号,发出控制指令。
(3) 变频器:连接水泵和PLC,根据PLC的指令调整电机转速。
(4) 传感器:实时监测水压、流量等参数,并将数据传输给PLC。
(5) 其他辅助设备:如阀门、管道等。
2. 软件设计(1) 数据采集:PLC通过传感器实时采集水压、流量等数据。
(2) 数据处理:PLC对采集的数据进行处理,判断是否需要调整电机转速。
(3) 控制输出:PLC根据处理结果,向变频器发出控制指令,调整电机转速。
(4) 故障诊断:系统具有故障自诊断功能,当设备出现故障时,能够及时报警并停止运行。
四、系统功能1. 恒压供水:系统能够实时监测水压,并根据实际需求调整电机转速,以实现恒压供水。
2. 节能环保:通过变频技术,根据实际需求调整电机转速,实现节能环保。
3. 自动化程度高:PLC控制器对整个系统进行集中控制,实现较高的自动化程度。
4. 故障自诊断:系统具有故障自诊断功能,当设备出现故障时,能够及时报警并停止运行,保证系统的稳定性和安全性。
五、实施与应用该系统可广泛应用于居民小区、办公楼、工厂等需要供水的场所。
通过实时监测水压、流量等参数,调整电机转速,实现恒压供水,满足人们的用水需求。
《2024年基于PLC的变频恒压供水系统的设计》范文
《基于PLC的变频恒压供水系统的设计》篇一一、引言随着城市化进程的不断推进和居民生活质量的提升,对供水的需求和质量要求也越来越高。
为满足这些需求,我们提出了一种基于PLC的变频恒压供水系统设计方案。
此系统结合了可编程逻辑控制器(PLC)与变频技术,有效控制了水泵的运行状态,达到了稳定供水的目的。
该设计不仅能实现水压的稳定输出,还可以降低能源消耗,具有很高的实际应用价值。
二、系统概述基于PLC的变频恒压供水系统主要由以下几个部分组成:PLC控制器、变频器、水泵、传感器和管网等。
其中,PLC控制器和变频器是该系统的核心部分,负责实现水压的稳定输出和能源的节约。
三、系统设计1. PLC控制器设计PLC控制器是整个系统的“大脑”,负责接收传感器采集的数据,并根据这些数据对变频器进行控制,以实现水压的稳定输出。
在设计过程中,我们选择了高性能的PLC控制器,其处理速度快、可靠性高,可以确保系统的稳定运行。
2. 变频器设计变频器是实现恒压供水的关键设备。
它可以根据PLC控制器的指令调整水泵的转速,从而达到控制水压的目的。
我们选择了高性能的变频器,具有较高的转换效率和稳定的运行性能。
3. 水泵设计水泵是供水系统的核心设备。
在设计过程中,我们选择了高效、低噪音的水泵,以满足供水的需求。
同时,我们还考虑了水泵的节能性能,选择了能效较高的水泵。
4. 传感器设计传感器负责采集水压、流量等数据,为PLC控制器提供控制依据。
我们选择了高精度的传感器,以确保数据的准确性。
5. 管网设计管网是供水系统的“血管”,其设计直接影响到供水的质量和效率。
我们采用了高强度、耐腐蚀的管道材料,并进行了合理的布局和安装,以确保供水的稳定和高效。
四、系统实现在系统实现过程中,我们首先对各个设备进行了选型和采购,然后进行了设备的安装和调试。
在调试过程中,我们对系统的各项性能进行了测试和优化,确保系统能够稳定、高效地运行。
最后,我们对系统进行了实际运行测试,验证了该设计的可行性和实用性。
毕业设计——PLC控制的恒压供水系统设计
青岛理工大学毕业设计(论文)题目 PLC控制的恒压供水系统设计学生姓名:林倍正指导教师:季鸿雁自动化工程学院电气工程专业07级4班年月日中文摘要进去21世纪以来,随着改革开放的不断发展深入,我国城市化建设的进一步推进及其经济迅猛发展,人民的物资生活水平不断提高;与此同时,城市城镇居民需水量不断增多,对城市供水系统提出了更高更严格的要求。
能否实现供水的可靠性、稳定性、经济节能性关系到城区的建设和经济的发展,也直接影响到城区居民的正常生产、工作、学习、生活。
针对目前的小区供水系统中存在的电能浪费、水资源浪费且供水质量差等一些列问题,本文研究并设计了一种变频调速恒压供水控制器。
该控制器是以三菱FX2N PLC为主要器件,并与变频器、压力传感器等器件结合起来,共同构成了恒压供水系统。
该系统是以管网水压为设定参数,根据本小区供水管网压力的实际需要和季节变化(如夏季为用水高峰期),可在一天中不同的时间段,设定不同的压力给定值,实现管网水压的自动调节,即实现恒压供水。
论文论述了多种方案合理性,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。
最终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。
系统有效地解决了传统供水方式中存在的问题,增强了系统的可靠性。
并与计算机实现了有机的结合,可通过PLC的上位计算机监控软件对压力设定值进行实时调整提升了系统的总体性能。
关键词:PLC,变频,供水,恒压ABSTRCTIn the 21st century, with the continuous development of reform and opening up, the deep in urbanization construction to further promote and rapid economic development, people's material life level increases; Meanwhile, the city urban residents of urban water supply, increasing more strict system put forward higher requirement. Realization of water supply reliability and stability, economic energy-saving sex to urban construction and economic development, also directly affects the normal production and urban residents work, study and life.Aiming at the existing in the village water supply system waste of electric, water resources waste and poor water quality, this paper studies some problem and designed a kind of variable frequency speed regulation constant pressure water supply controller. This controller is FX2N PLC for the main device mitsubishi inverter, and devices such as pressure sensor is combined to make a constant pressure water supply system. This system is for pipe pressure, this village set parameters according to the actual needs of water supply pipe pressure and the seasonal variation (such as summer peak), but for water in one day and set various different time periods, realize the given value of pressure pipeline pressure, namely, realize automatic regulation of constant pressure water supply.This paper discusses the various solutions rationality, analyzed all kinds of water supply to the water supply pump way status and conversion condition by frequency conversion motor, analyzes the operating mode turn power frequency switching and existing problems. Eventually gives realize effective electric conversion controlling state cycle design scheme and PLC control program design.System effectively solve the traditional way of existing problems of water supply, and enhance the system reliability. And with computer to realize the organic union, but through PLC PC monitor software real-time adjustment of pressure setting the overall performance improved system.Keywords: PLC, frequency conversion, water supply, constant pressure目录目录 (4)第一章绪论 (5)1.1 研究背景及意义 (5)1.2变频恒压供水系统的国内外研究现状 (5)1.3可编程控制器(PLC)的特点 (5)1.4国内外变频调速技术的发展与现状 (6)1.5本课题的主要研究内容 (6)第二章系统的控制原理及其方案论证 (7)2.1变频恒压供水系统理论分析 (7)2.1.3变频恒压供水系统的近似数学模型 (8)2.1.4PID算法................................................................................ 错误!未定义书签。
【精品】毕业设计-基于PLC的恒压供水控制系统的研究
摘要:本文主要针对当前供水系统中存在的自动化程度不高、能耗严重、可靠性低的缺点加以研究,开发出一种新型的并在这三个方面都有所提高的PLC控制的恒压供水系统。
全文共分为四章。
第一章介绍了基于PLC恒压供水系统在小区中的应用意义、建立了恒压供水系统的控制原理框图。
第二章介绍PID调节概念及基本原理。
第三章对基于三菱FX2N型PLC的恒压变频供水系统的设计实例做了详细的描述,画出了本系统的电气控制系统原理图,包括主电路图、控制电路图、PLC系统外部接线图和变频器电气原理图。
第四章是系统的程序设计部分。
本设计综合运用了可编程控制器(PLC)传感器等现代工业控制常用的控制部件及其相关程序设计方法,实现了小区的恒压供水。
所做的研究对同类系统的研究和开发具有一定的参考价值。
关键词:可编程序控制器变频器PID目录第一章绪论 (1)第二章 PID调节概念及基本原理 (3)2.1 PID调节概述 (3)2.1.1自动控制系统的分类 (3)2.2 PID控制的原理和特点 (4)2.2.1 PID控制的原理和特点的概念 (4)2.2.2 PID控制的分类 (5)2.3 PID控制器的参数整定 (6)第三章三菱FX2N型PLC的恒压变频供水系统设计实例 (8)3.1系统的主要控制要求 (9)3.2系统的硬件选型 (9)3.2.1 系统的控制器------- FX2n—32MR (10)3.2.2 系统的模拟量输入、输出模块 (10)3.2.3 变频器FR—A500 (10)3.2.4 压力传感器TPT503 (11)3.3控制系统的I/O点及地址分配 (11)3.3.1 PLC系统的选型 (13)3.4 恒压供水系统的电气控制系统 (13)3.4.1 主电路图 (13)3.4.2控制电路图 (14)3.4.3 PLC系统外部接线图 (15)第四章恒压供水系统的程序设计 (17)4.1 系统的程序结构说明及流程图 (17)4.1.1初始化子程序 (17)4.1.2 定时中断程序 (18)4.1.3 主程序 (19)4.2程序中使用的编程组件及其含义 (21)第五章总结 (23)参考文献 (24)谢辞 (25)附录:控制系统的梯形图程序 (26)第一章绪论近年来我国中小城市发展迅速,集中用水量急剧增加。
(完整版)基于三菱PLC的恒压供水系统毕业设计
(完整版)基于三菱PLC的恒压供水系统毕业设计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,也直接体现了小区物业管理水平的高低。
传统的恒速泵加压供水、水塔高位水箱供水、气压罐供水等供水方式普遍不同程度的存在效率低、可靠性差、自动化程度不高等缺点,难以满足当前经济生活的需要。
本论文针对某住宅小区的供水要求,设计了一套由PLC、变频器、压力变送器、多台水泵机组等主要设备构成的全自动变频恒压供水及其监控系统,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。
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,利用压力变送器的水压反馈量,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。
论文论述了采用多泵并联供水方案的合理性,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。
关键词:恒压供水;PLC;变频调速AbstractLong with the development of the socio-economy of our country, the housing system is going deep into reforms, and peop le’s living standard is being improved. At the same time, in the city, each kind of sub-district construction is developing very quickly, which puts forward higher requirement for theinfrastructure construction of sub-district. And the construction of sub-district water supply system is an important aspect in which. The reliability, stability and economy of water supply directly affects sub-district household’s normal life and work and also embodies the difference in the level of sub-district property management. The traditional means of water supply such as the pump pressurization water supply at constant speed, water tower of upper cistern, the jar etc. are hard to satisfy the needs of current economic life, because low efficiency, reliability and automation level are all commonly existing in these means.According to the requirement of water supply in a set of automatic system of constant pressure water supply by using variable frequency and remote monitoring and controlling, which is composed of PLC, transducer, Pressure sensor, pumps and electro-motors. This set of system has the functions like automatic constant pressure operation by using variable frequency, automatic work frequency operation and the on-the-spot control by hand etc. The system has solved efficiently the problem existing in the traditional way of water supply, which has various supplementary functions to strengthen the reliability.Based on that the three side of the pump water delivery rate and thepump rotational speed become direct ratio, the paper analyses the mechanism of energy saving that the way of water supply by using the method of variable velocity variable frequency is superior to the traditional way of constant pressure water supply controlled by valve. Setting up in advance the parameter of the PID modular built-in the transducer, a system of closed circuit using the feedback of hydraulic pressure of far biography pressure table has formed. According to the changeof water consumption, with PID, in the sphere of whole rate of flow, combining the constant regulation of the pump of frequency conversion with the work frequency pump grade regulation, the system of closed circuit can realize the constant pressure water supply and save energy efficiently.Keywords: Constant pressure water-supply; PLC; Variable velocity Variable frequency目录摘要............................................. 错误!未定义书签。
《2024年基于PLC的变频恒压供水系统的设计》范文
《基于PLC的变频恒压供水系统的设计》篇一一、引言随着社会经济的发展和城市化进程的加速,对供水的稳定性和可靠性要求越来越高。
为了满足这一需求,本文提出了一种基于PLC(可编程逻辑控制器)的变频恒压供水系统设计。
该系统采用先进的变频技术,通过PLC控制,实现供水的恒压、节能、稳定等目标。
二、系统设计目标本系统的设计目标主要包括以下几个方面:1. 恒压供水:通过精确控制水泵的转速和启停,实现供水压力的稳定,满足用户需求。
2. 节能降耗:采用变频技术,根据实际需求调整水泵转速,降低能耗。
3. 自动化控制:通过PLC实现系统的自动化控制,减少人工干预,提高系统运行的可靠性。
4. 故障诊断与保护:系统具备故障诊断和保护功能,一旦出现故障,能够及时报警并采取相应措施。
三、系统组成本系统主要由以下几部分组成:1. 水泵:负责供水的动力设备,采用高效、低噪音的水泵。
2. PLC控制系统:包括PLC控制器、变频器、传感器等,负责系统的控制、调节和保护。
3. 压力传感器:用于实时检测供水压力,为PLC提供反馈信号。
4. 变频器:根据PLC的指令,调节水泵的转速,实现恒压供水。
5. 其他辅助设备:如水管、阀门、过滤器等,保证供水的质量和稳定性。
四、系统工作原理本系统的工作原理如下:1. 压力传感器实时检测供水压力,将信号传输给PLC控制器。
2. PLC控制器根据压力传感器的信号,结合预设的压力值,计算出实际压力与设定压力的偏差。
3. PLC控制器根据计算出的偏差,向变频器发出控制指令,调节水泵的转速。
4. 变频器根据PLC的指令,调整水泵的转速,使供水压力保持恒定。
5. 如果出现故障或异常情况,系统会立即报警并采取相应措施,保证系统的安全运行。
五、系统实现1. 硬件实现:根据系统设计目标和组成,选择合适的水泵、PLC控制器、变频器、压力传感器等设备,进行硬件连接和安装。
2. 软件实现:编写PLC控制程序,实现系统的自动化控制、故障诊断与保护等功能。
基于PLC的恒压供水控制系统的设计-毕业论文
毕业设计(论文)毕业论文题目:基于PLC的恒压供水控制系统的设计摘要随着城市化的发展,供水的便利性和稳定性决定了用水的品质,对工作和生活有着重要的意义。
本文设计的变频调速恒压供水系统是以PLC以及频率转换器为主要控制系统,A/D转换模块将压力传感器检测到的数字信号变成标准的电信号,通过CPU的PID算法处理的差异,然后由CPU发出控制指令,改变频率可变控制器的频率和输出电压来改变泵的转速和泵数,比如一台作变速运行时其他两泵作恒速运行。
这样,主管道的压力就稳定在恒定范围内,从而保证了供水能力与用水的平衡。
此外,变频恒压供水是以PLC为基础,并与供水泵、压力表等设备相结合,实现切换水泵、运行监控、数据报警的功能。
供水系统以用户体积为基础,自动调节参数的节能系统实现了水量的恒定和多变。
该系统能保持稳定的水压,保护需水量,可应用于高层建筑、居民小区、企业生产等方面。
关键词:PLC;恒压供水;变频调速;组态软件ABSTRACTThe A / D conversion module changes the digital signal detected by the pressure sensor into the standard electrical signal, processes the difference through the PID algorithm of the CPU, and then the CPU sends out the control command, changes the frequency and output voltage of the frequency variable controller to change the speed and number of pumps, such as The other two pumps operate at constant speed when the platform is in variable speed operation. In this way, the pressure of the main pipeline is stable in a constant range, thus ensuring the balance between water supply capacity and water consumption. In addition, frequency conversion constant pressure water supply is based on PLC, and combined with water supply pump, pressure gauge and other equipment, to achieve the function of switching water pump, operation monitoring, data alarm.The water supply system is based on the user volume, and the energy-saving system with automatic adjustment parameters realizes the constant and variable water volume. The system can maintain stable water pressure and protect water demand, which can be applied to high-rise buildings, residential areas, enterprise production and other aspects.Key words: PLC; constant pressure water supply; variable frequency speed regulation; configuration softwareII目录1绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 课题背景及意义 (1)1.3 供水系统的国内外研究现状 (2)1.3.1 国内外发展与现状 (2)1.3.2变频供水系统的发展趋势 (2)1.4 PLC概述 (3)1.4.1 可编程逻辑控制器简介 (3)1.4.2 西门子S7-200系列PLC简介 (3)2 变频恒压供水系统的理论分析及方案 (5)2.1 系统的理论分析 (5)2.1.1水泵工作原理及节能原理 (5)2.1.2 供水系统恒压原理 (5)2.2 变频恒压供水系统控制方案的确定 (6)2.2.1控制方案的确定 (6)2.2.2 变频恒压供水系统的体系结构 (7)2.2.3 变频恒压供水系统控制流程 (9)2.2.4 水泵切换控制分析 (10)3 系统的硬件设计 (12)3.1 系统主要设备的选型 (12)3.1.1 PLC及其扩展模块的选型 (12)3.1.2 变频器的选型 (13)III3.1.3 水泵机组的选型 (13)3.1.4 压力变送器的选型 (13)3.2 系统主电路设计 (14)3.3 系统控制电路设计 (15)3.4 PLC的I/O端口分配及外围接线 (17)4 系统的软件设计 (20)4.1 系统软件设计分析 (20)4.2 PLC程序设计 (24)4.2.1控制系统主程序设计 (24)4.2.2 控制系统子程序设计 (27)5 监控系统的设计 (30)5.1 组态软件简介 (30)5.2 监控系统的设计 (30)5.2.1 组态王的通信参数设置 (30)5.2.2 新建工程与组态变量 (31)5.2.3 组态画面 (31)5.2.4 监控系统界面 (32)6 结论 (34)参考文献 (36)IV1绪论1.1 引言水是生命之源,人们对用水品质、安全等问题愈加重视。
【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。
《2024年基于PLC的变频恒压供水系统的设计》范文
《基于PLC的变频恒压供水系统的设计》篇一一、引言随着社会的进步与工业的发展,恒压供水系统的稳定性和高效性对于提高人民生活质量及保障工业生产至关重要。
本文以PLC(可编程逻辑控制器)为基础,对变频恒压供水系统进行设计。
此系统能够自动调节水压,维持供水压力稳定,具有高效节能、稳定可靠的特点。
二、系统设计概述本系统设计主要包含以下几个部分:PLC控制器、变频器、水泵、压力传感器等。
其中,PLC控制器作为核心,通过接收压力传感器的信号,控制变频器调节水泵的转速,从而实现对供水压力的自动调节。
三、硬件设计1. PLC控制器:作为系统的核心,PLC控制器能够接收压力传感器的信号,根据设定的压力值,通过变频器调节水泵的转速,达到恒压供水的目的。
选择性能稳定、可编程性强的PLC控制器是保证系统稳定运行的关键。
2. 变频器:变频器是连接PLC控制器和水泵的重要设备,它能够根据PLC控制器的指令调节水泵的转速,实现水压的自动调节。
选择合适的变频器对于保证系统的稳定性和节能性具有重要意义。
3. 水泵:水泵是供水系统的核心设备,其性能直接影响到供水的质量和效率。
选择高效、低噪音的水泵,对于提高整个系统的性能至关重要。
4. 压力传感器:压力传感器用于实时检测供水压力,将压力信号转换为电信号,传输给PLC控制器。
选择精度高、稳定性好的压力传感器是保证系统准确性的关键。
四、软件设计软件设计主要包括PLC控制程序的编写和系统参数的设置。
PLC控制程序通过编程实现对外界信号的接收和执行控制指令的功能,系统参数的设置则关系到系统的运行性能和稳定性。
在软件设计中,要充分考虑系统的实时性、可靠性和可扩展性,保证系统在各种情况下都能正常运行。
五、系统工作原理本系统通过压力传感器实时检测供水压力,将压力信号转换为电信号传输给PLC控制器。
PLC控制器根据设定的压力值和实际压力值之间的差异,通过变频器调节水泵的转速,实现对供水压力的自动调节。
(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恒压供水系统毕业设计
基于plc恒压供水系统毕业设计恒压供水系统是一种自动化控制系统,通过控制水泵电机的启停,实现恒定的水压。
本文通过PLC控制器控制水泵电机的启停和压力传感器的反馈,实现一个基于PLC的恒压供水系统。
一、系统组成恒压供水系统由水源装置、水泵、管道、压力传感器、PLC控制器等组成。
系统功能是稳定的将水泵输出的水流量保持在一个恒定的水压力范围内,以满足供水的需要,并且应具备系统自我检测及保护等功能。
二、系统工作原理当水压力低于给定的最小值时,PLC控制器发出启动水泵的指令,水泵开始工作,向管路供水,并通过压力传感器反馈实时的压力数据,当压力达到设定最大值时,PLC控制器发出停止水泵的指令,水泵停止工作。
当用户需求水量变化时,系统通过控制水泵的启停以及输出水流量的调节,保持水压在给定范围内,从而实现恒压供水。
三、系统硬件设计(1)PLC选型本系统采用FX3U系列的三菱PLC。
FX3U系列PLC具有较高的性能、可靠性和处理速度,对于高性能、高可靠性的自动化系统来说非常适合。
(2)水泵及电机选型根据所需供水量及水压,选用起动电流较小、继电容较小型号的水泵,同时配合相应容量的交流电机,在保证水压的同时,提高系统的效率。
(3)压力传感器选型压力传感器是系统中关键的一部分,它将水管路的实时压力转化为具有一定精度和稳定性的电信号,供PLC控制器处理。
本系统中采用的压力传感器是0-1MPa的压力传感器,精度为0.5。
(4)PLC控制器电路设计PLC控制器电路包括输入电路和输出电路两部分。
输入电路用于控制水泵的启动和停止,其中启动信号来自压力传感器,停止信号来自电源控制。
输出电路用于控制水泵电机的正反转动及其调速,其中正转和调速信号由PLC控制器发出,反转信号由相应的感应器反馈。
系统软件运用了Fx-Work中的三种编程语言:LD、ST和FBD。
其中LD程序用于控制水泵启动和停止的输入信号,ST程序用于控制水泵电机的正反转动和调速,FBD程序用于实现数据处理、数据采集和数据分析功能。
(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。
基于三菱PLC控制的恒压供水系统设计
摘要本设计是专门对日常用水而设计的恒压供水控制系统。
根据国内外的研究现状以及系统的控制要求,制定出了一套适合此系统的控制方案。
控制方案中,硬件设计主要对可编程控制器(PLC)机型、变频器机型以及电机泵组的机型做出了选择,同时还对系统的输入输出点进行了规划和分配。
在软件设计部分,针对控制要求画出了系统的流程图,并且还对每一部分的流程图进行了功能的解释,使读者能更加轻松的了解整个系统的软件设计情况。
在此课题中,还采用了MCGS组态软件,对控制系统进行监视与模拟运行,很直观的再现了现场的实际情况。
最后,还对整个系统进行了运行调试,运行结果表明该系统具有水压稳定、硬件组成简单、运行可靠和操作方便等优点。
关键词:恒压供水;可编程控制器;变频器;组态软件AbstractThis design is specially designed for water constant pressure water supply control system. According to the requirements of the current research at home and abroad and the system control, develop a set of control scheme suitable for the system. In the control scheme, the hardware design is mainly to the programmable logic controller (PLC) model , frequency converter and motor pump set model made a choice, but also on the system input and output points of planning and allocation. In software design part, according to draw the flow chart of the system, and the required control and flow chart of every part of the function of explanation, so that readers can more easily understand the software design of the whole system. In this topic, also adopted the MCGS configuration software, to monitor a nd control system’s simulate, intuitive reproduce the actual situation of the scene. Finally, the debugging of the whole system running, the results on the surface of the system has stable pressure, simple structure, reliable operation and convenient operation.Key words: Constant pressure water supply;Programmable logic Controller;Inverter;Configuration software目录摘要 (I)Abstract .............................................................................................................................. I I 目录 . (III)第一章绪论 (1)1.1 本课题的目的及研究意义 (2)1.2 恒压供水系统的国内外研究现状 (2)1.3 恒压供水系统的控制要求 (3)第二章恒压供水控制系统方案论证 (4)2.1 恒压供水控制系统分析 (4)2.2 恒压供水控制方案比较 (4)2.3 供水方式与控制方案的选择 (5)第三章恒压供水控制系统的硬件设计 (6)3.1 恒压供水控制系统设备选型 (6)3.1.1 PLC机型的选择 (6)3.1.2 变频器机型的选择 (6)3.1.3 电动机机型的选择 (8)3.1.4 水泵机型的选择 (8)3.2 PLC输入输出接点分配 (9)3.3 PLC中内部触点的分配 (9)3.4 PLC输入输出接线原理图设计 (9)3.5 系统控制流程图的设计 (11)第四章恒压供水系统程序设计 (13)4.1 电机启动的介绍说明 (13)4.1.1 程序的准备与启动 (13)4.1.2 电动机工频与变频状态切换的流程图与梯形图 (14)4.1.3 七段速度切换的流程图与梯形图 (16)4.2 工变频电机的满载与防负压运行 (21)4.3 电机过载报警 (21)第五章MCGS组态软件的简介与运用 (22)5.1 MCGS组态软件简介 (22)5.2 MCGS组态软件界面模型的建立 (23)5.3 MCGS数据库及设备窗口参数的建立 (24)5.3.1 MCGS实时数据库的建立 (24)5.3.2 MCGS设备窗口参数的建立 (25)5.4 恒压供水系统的MCGS与PLC联机调试 (27)第六章控制系统程序的调试 (28)6.1 系统运行调试 (28)6.2 程序调试中出现的故障与解决方案 (29)小结 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录 (33)附录1 PLC源程序清单 (33)附录2 元器件清单 (38)第一章绪论日常生活用水中水的品质要求越来越高,同时变频器也在不断的发展中,恒压变频供水控制系统因为它保护环境、节约能源、使用方便等特点,已经被广泛应用在了高层的居民住宅和大部分的城市水网供水之中。
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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,利用压力变送器的水压反馈量,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。论文论述了采用多泵并联供水方案的合理性,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。
Basedonthatthethreesideofthepumpwaterdeliveryrateandthepumprotationalspeedbecomedirectratio,thepaperanalysesthemechanismofenergysavingthatthewayofwatersupplybyusingthemethodofvariablevelocityvariablefrequencyissuperiortothetraditionalwayofconstantpressurewatersupplycontrolledbyvalve.Setting up in advance the ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱarameter of the PID modular built-in the transducer, a systemofclosedcircuitusingthefeedbackofhydraulic pressureoffarbiographypressuretablehasformed.Accordingtothechangeofwaterconsumption,withPID,inthesphereofwholerateofflow,combiningtheconstantregulationofthepumpoffrequencyconversionwiththeworkfrequencypumpgraderegulation,thesystemofclosedcircuitcanrealizetheconstantpressurewatersupplyandsaveenergyefficiently.
Accordingtotherequirementofwatersupplyinasetofautomaticsystemofconstantpressurewatersupplybyusingvariablefrequencyandremotemonitoringandcontrolling,whichiscomposedofPLC,transducer,Pressuresensor, pumps and electro-motors.Thissetofsystemhasthefunctionslikeautomaticconstantpressureoperationbyusingvariablefrequency,automaticworkfrequencyoperationand the on-the-spot control by hand etc. The system hassolvedefficientlytheproblemexistinginthetraditionalwayofwatersupply,whichhasvarioussupplementaryfunctionstostrengthenthereliability.
关键词:恒压供水;PLC;变频调速
Abstract
Long with the development of the socio-economy of our country, the housing systemisgoingdeepintoreforms,andpeople’s livingstandardisbeingimproved.Atthesame time, in the city, each kind of sub-district construction is developing very quickly, which puts forward higher requirement for the infrastructure construction of sub-district. And the construction of sub-district water supply system is an important aspect in which. The reliability, stability and economy of water supply directly affects sub-district household’s normal life and work and also embodies the difference in the level of sub-district property management. The traditional means of water supply such as the pump pressurization water supply at constant speed, water tower of upper cistern, the jaretc.arehardtosatisfytheneedsofcurrenteconomiclife,becauselowefficiency,reliabilityandautomationlevelareallcommonlyexistinginthesemeans.
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,也直接体现了小区物业管理水平的高低。传统的恒速泵加压供水、水塔高位水箱供水、气压罐供水等供水方式普遍不同程度的存在效率低、可靠性差、自动化程度不高等缺点,难以满足当前经济生活的需要。