变频恒压供水系统课程设计说明书
课程设计：变频恒压供水控制系统设计
《交流调速》课程设计任务书课题名称变频恒压供水控制系统设计学院(部) 电子与控制工程学院专业电气工程及其自动化班级学生姓名 _学号1 月 1 日至 1 月 6 日共 1 周指导教师(签字)2012年 12 月 18 日目录课程设计任务书——————————————————— 3 摘要—————————————————————— 5 系统概述—————————————————————— 6主电路——————————————————————— 6水泵————————————————————————7变频器———————————————————————8计算————————————————————————8相关继电保护装置——————————————————9操作使用说明————————————————————10设备清单和明细表——————————————————11结束语———————————————————————12参考文献——————————————————————13课程设计任务书一、设计内容（论文阐述的问题）变频调速是一种新兴的技术，将变频调速技术用于供水控制系统中,具有高效节能、水压恒定等优点。
本课程设计是电气工程及其自动化专业《交流调速》课程的实践性环节，其主要目的是培养学生初步掌握交流变频调速系统的设计方法及理论知识的应用能力。
本课程设计的基本任务是提高学生在调速系统设计方面的实践技能，培养学生综合运用知识，分析和解决实际问题的能力。
通过控制系统的设计，初步掌握交流变频调速控制系统设计的方法。
二、设计原始资料（实验、研究方案）一楼宇供水系统，正常供水量为20m3/小时，最大供水量30m3/小时，扬程25米。
采用变频调速技术组成一闭环调节系统，控制水泵的运行，保证用户水压恒定。
当用水量增大或减小时，水泵电动机速度发生变化，改变流量，以保证水压恒定。
设计要求：1．设二台水泵。
一台工作，一台备用。
变频恒压供水控制系统设计
课程设计课题名称变频恒压供水控制系统设计学院(部)专业班级学生姓名学号指导教师(签字)一、设计概述变频器是一种新型技术，将变频调速技术用于供水控制系统中，具有高效节能、水压恒定等优点。
本课程设计为实现恒压供水功能而按照设计任务书要求完成设计任务。
最终实现控制系统的自动稳定运行。
根据设计要求本系统采用西门子PLC300控制系统对变频器进行调速控制和系统输入输出信号的采集以及系统报警功能的实现。
本系统内的电机调速由变频器来实现，通过PLC控制变频器和现场压力仪表检测的反馈信号来实现对电机的自动恒压控制功能。
二、设计任务例如一楼宇供水系统，正常供水20m3/小时，最大供水量35m3/小时，扬程45m。
采用变频调速技术组成一闭环调节系统，控制水泵的运行，保证用户水压恒定。
当用水量增大或减小时，水泵电动机速度发生变化，改变流量，以保证水压恒定。
本恒压供水系统，要求以1.0Mpa的恒定压力对用户进行供水。
水泵有2台，由一台变频器驱动。
PLC按照压力变送器（PIT）的信号，调节变频器的输出，使水泵的转速变化，从而保证供水压力的恒定。
两台水泵互为备份，可任意选择一台水泵处于变频模式或工频模式。
控制系统原理如图1所示：图1 恒压供水变频控制系统原理图三、系统设备选型1主要电气元件参数指标水泵：35KW，三相异步电动机恒压设定点：1.0Mpa压力变送器：0-1.6Mpa，两线制，4-20mA电流输出变频器：VVVF变频器（1）水泵根据设计要求水泵正常供水20m3/小时，最大供水量35m3/小时，扬程45m。
参考相关资料选择型号为IS50-32-125(扬程50m，流量50 m3/小时)的水泵即可满足要求。
(2)远传压力表由于远传压力表具有价格低、有数据读取表盘等优点，结合具体实际设计，故在此处选择其作为反馈信号。
四、系统控制要求1、设两台水泵。
一台工作，一台备用。
正常工作时，始终有一台水泵供水。
当工作泵出现故障时，备用泵自投。
变频恒压供水说明书
感谢使用本公司产品，在使用设备前请仔细阅读《使用说明书》变频恒压供水控制柜使用说明书江苏花都环保科技有限公司一、概述恒压供水系统是在传统供水系统的基础上发展起来的一种新型供水方式。
该系统可广泛用于宾馆、大中型饭店、民用住宅、工矿企业、机场等场所的生产、生活用水。
设备包括水泵机组、电气控制柜、底座、管道、阀门、仪表等。
二、安装1.设备安装前请检查各部件是否齐全、完好；2.检查电气控制柜（下称电柜）在运输、搬运过程中，柜内的元器件端子等是否有松动、脱落现场，发现后应及时紧固好；3.电柜的安装位置须考虑操作、维护和本身的散热通风条件等情况；4.将设备搬放就位、放平，然后进行二次灌浇固定，设备应平整，不应有附加机械应力；5.将电源线从柜体底部进线口引入，接于空气开关 L1、L2、L3端子N、PE上。
6.将水泵电机线从柜体底部接入，按电机序号依次接线；7.接好液位浮球、出水压力变送器信号线，信号控制线建议用RVVP2×1.0屏蔽电缆，屏蔽层接地；8.根据电机功率，调整好热继电器的相应电流整定值；三、调试（以下说明及图片都以4台泵为例）1.向电柜送电，合上空气开关QF，检查电源电压、相序是否符合设备的技术要求（3N～380V／220V 50HZ）；如相序故障灯亮，调换总开关出线的2根线。
2.手动工频测试：把“手动自动”开关拨至“手动”，所有泵手动开关拨至“关”，合上分开关，把泵手动开关拨至“开”，可工频运行泵，检查水泵的转向是否正确，如反转，调换水泵接至端子排上的2根线。
3.手动变频测试：把“手动自动”开关拨至“自动”，在视窗系统内进入【泵控制】画面，所有泵手动开关拨至“关”，系统方式开关“测试运行”切换至“测试”，把某一台泵的手动开关拨至“开”，泵变频运行，检查转向，如不对，把变频器输出端的2相线对调。
将泵检修开关拨至“运行”，将“手动自动”旋钮置于手动，分别把泵的“停止启动”拨至启动就可启动该水泵，检查水泵的转向是否正确；同样检查每台水泵工作情况。
恒压恒温变频供水电气说明书
面板按钮操作说明电源开/关：该开关用来打开或者关闭该电气柜的控制电源。
系统手动/自动：该开关用来选择系统的自动的与手动，自动模式下由程序控制。
1#泵手动/自动：1#泵在手动模式下，直接以工频的方式运行。
1#泵在自动模式下，受程序控制以变频或者工频的方式运行。
2#泵手动/自动：2#泵在手动模式下，直接以工频的方式运行。
2#泵在自动模式下，受程序控制以变频或者工频的方式运行。
电阀手动/自动：比例阀在手动模式下，直接以设定的开度值打开。
比例阀在自动模式下，根据温度变化受程序控制打开或者关闭。
报警：在系统发生故障时，该处作为声光报警用，灯亮并且有蜂鸣声。
当发生报警时，应先在触摸屏上的“报警画面”查看报警原因，再确认问题解决后按下触摸屏上的“故障消音”按钮复位故障。
触摸屏操作说明1，主画面：系统上电后，首先显示的是系统示意画面。
该画面主要用来显示系统的运行情况，水泵的状态，供水压力和温度以及变频器的频率。
该画面的右上角可以显示实时的报警信息，同一时间内最多可以显示两条报警。
该画面水泵图形内部的矩形会有颜色显示，灰色停止，蓝色变频，绿色工频，红色故障。
该画面可以直接设定压力和温度，如果需要进入其他画面，需要用户名和密码。
用户名：ADMIN，密码：0000。
供水压力实际值：显示实时的供水压力值。
供水压力设定值：设定需要的供水压力。
在自动运行时，当系统跟踪压力信号时，会改变变频器的频率以实现供水压力的平衡。
高压报警设定值：当供液压力实际值大于该处设定时，延时（延时时间可以在“时间设定”画面设定）一段时间后，触发供液高压报警。
低压报警设定值：当供液压力实际值小于该处设定时，延时（延时时间可以在“时间设定”画面设定）一段时间后，触发供液低压报警。
(P)比例值设定(I)积分值设定(D)微分值设定：这里是三个数值用来调整变频器的输出频率，以达到压力的稳定。
根据现场情况不同，该处的三个数字也将会有微小的区别。
供水温度实际值：显示实时的供水温度值。
恒压供水变频使用说明书
BPC系列变频调速恒压供水设备技术方案一、概论BPC系列变频调速恒压供水设备是一种自动化程度最高,节能效果显著的供水设备。
其控制核心采用了交流变频技术和微机控制技术,通过采读供水系统的压力/温度变化信息，经数据处理后对水泵机组进行调速，改变供水流量以满足管网系统的供水要求.本设备广泛应用于:●城乡水厂泵站，加压泵站；●居住小区、宾馆、饭店及其他大型公共建筑的生活、消防供水；●工矿企业的生活、生产用水;●采暖、空调系统的冷热水循环系统;●污水处理;●农业排灌，园林喷灌及音乐喷泉等。
二、设备构成BPC系列变频调速恒压供水设备由泵、动力及控制系统和其他操作设备组成（图1）。
本设备配有2—4台主供水泵（含备用泵1台),1-2台辅助泵和1个小型气压罐。
每台泵的进出口两侧各装有一个闸阀,以便将泵退出系统进行维修。
出水侧还装有一个逆止阀，防止水倒流。
为节约占地面积，泵一般采用立式结构。
泵的轴封采用机械密封，可防止泵的泄露而使泵房更整洁。
三、设备特点节能:本装置与其他的控制系统不同,它的能量损失最小，泵仅在要求供水时才吸收能量,在从零至最大的不同流量要求时,通过改变泵的转速,使之始终输出恒定的压力.在用水量极小时,比如夜间,系统可通过气压罐供水，或辅泵(设计选配供水。
低噪音运行：需要供给最大流量的时间很少，大部分时间泵都工作在低转速状态，并且泵是由低噪音电机驱动低速运转的。
系统还加置了降低振动和噪音的减振器,合适的安装可以使噪音降低到最小.因此，在要求安静工作环境的场所安装本系统是十分必要的，如医院、剧院、播音大楼、居民住宅区、旅馆等等.占地面积小：本中心要求提供安装的场地非常小，柔性布置和特殊的设计可以用于每一个可能安装的地方。
容易安装：每一套设备都是成套供应的，并已装配好连接进出水口、动力及低水位保护开关的接口和操作设备。
运行经济:使用变频无级调速系统可以快速调整泵的供水流量,并向用户提供合适的供水压力。
合适的工作压力使得设备的使用时间长,且泵、阀门、仪表及其他水暖器材的磨损很小，不易损坏.标准化的元器件和极大的互换性可减少大量备品备件.快速收回投资：较高的投资费用将因较低的能量消耗在短期内得到补偿。
变频器恒压供水课程设计
变频器恒压供水课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解变频器的基本工作原理，掌握恒压供水系统中变频器的应用。
2. 使学生掌握恒压供水系统的组成、运行原理及其控制策略。
3. 帮助学生了解电气自动化技术在供水系统中的应用，提高对现代自动化技术的认识。
技能目标：1. 培养学生运用变频器进行恒压供水系统设计和调试的能力。
2. 培养学生分析实际工程问题，提出解决方案并实施的能力。
3. 提高学生团队协作、沟通交流及动手操作的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电气自动化技术的兴趣，培养其探索精神。
2. 培养学生关注环境保护，认识到节能降耗的重要性。
3. 培养学生具备良好的职业道德，尊重劳动，热爱劳动。
课程性质分析：本课程属于电气自动化专业课程，以实践操作为主，理论联系实际。
针对学生特点，注重培养学生的学习兴趣和动手能力。
学生特点分析：学生具备一定的电气基础知识和实践技能，对新技术具有好奇心，但可能缺乏系统设计和调试经验。
教学要求：1. 注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
2. 结合实际工程案例，培养学生分析和解决问题的能力。
3. 强化团队合作，提高学生的沟通能力和职业素养。
二、教学内容1. 理论知识：- 变频器工作原理及其选型- 恒压供水系统组成及运行原理- 变频调速技术在恒压供水中的应用- 电气自动化控制策略2. 实践操作：- 变频器的安装与调试- 恒压供水系统的设计与实现- 系统调试与故障排查- 节能分析及优化3. 教学大纲：- 第一周：变频器工作原理、选型及应用- 第二周：恒压供水系统组成、运行原理及控制策略- 第三周：变频器安装与调试方法- 第四周：恒压供水系统设计、实现及调试- 第五周：系统故障排查、节能分析及优化教学内容安排与进度：- 前两周：理论教学，结合教材相关章节，讲解基础知识。
- 第三周：实践操作，指导学生进行变频器的安装与调试。
- 第四周：综合实践，引导学生完成恒压供水系统的设计与实现。
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。
变频恒压供水说明书
传输给 PID 控制运算，PID 输出信号给变频器，变频器根据
输出信号大小自动变换输出频率，调节水泵的转速。当用户
用水量增加，管网压力下降， PID 控制输出信号值变大变频
器提高输出频率，水泵转速提高增加输水量，满足用户需求。
当用户用水量减少，管网压力增加，PID 控制输出信号值减
小变频器减低输出频率，水泵转速减慢减少输水量，达到节
13571895635
4
陕西悦星电子科技有限公司
把转换开关旋到“二号水泵手动”位置指示灯同时亮，按下 “二号水泵手动”按钮指示灯同时亮，二号水泵启动运行， 需要停止运行，按下“二号水泵停止”按钮指示灯同时亮， 一号水泵停止运行。
GPT(Q)系列变频恒压供水系统可以监测管道运行压力并 报警指示灯，变频器故障报警指示灯、一号水泵故障报警指 示灯、二号水泵故障报警指示灯、电源故障报警指示灯等各 种功能。电压转换开关会分别显示 A、 B 、C 三相电压在电 压表上。
13571895635
2
陕西悦星电子科技有限公司
动运行，运行工作状态与第一台水泵上相同。
GPT(Q)系列变频恒压供水系统具有以下特点：
1、完全自动化运行，投入运行后系统闭环自动运行，
期间不需要人为操作。
2、投资低，比老式供水设备节约 40%以上。
3、设备效率高，节能节电明显，通过自动控制，水泵
水泵启动运行，期间水泵会根据管网压力值进行不同状态的
工作，请不要人为干涉操作。需要停止水泵，按下“一号水
泵停止”按钮指示灯同时亮，水泵停止运行。启动二号水泵，
把转换开关旋至“二号水泵变频”位置指示灯同时亮，按下
“二号水泵启动”按钮指示灯同时亮，二号水泵启动运行，
变频给水设备的恒压给水控制系统课程设计
Harbin Institute of Technology课程设计说明书（论文）课程名称：电气传动自动控制系统设计题目：变频给水设备的恒压给水控制系统院系：电气工程及其自动化班级：xxx设计者：xxx学号：xxxx指导教师：杨明、陈宏钧设计时间：2016年1月11日- 2016年1月15日哈尔滨工业大学教务处哈尔滨工业大学课程设计任务书*注：此任务书由课程设计指导教师填写1 控制系统总体设计方案该设计题目要求利用西门子S7 200 PLC、TP177B触摸屏和G120变频器，以及恒压供水模拟器，设计一个变频给水设备的恒压给水系统，并通过实验调试实现该系统的各种设计功能。
1.1变频给水系统的结构和工作原理变频给水设备由变频控制柜、稳流罐、水泵机组、仪表、阀门及管路、基座等组成，适用于一切需要增高水压，恒定流量的供水系统。
其简化结构图如图1所示：从市政管网来的低压水源，经过水泵增压后，为用户提供稳定的供水。
图1变频给水系统简化结构变频给水能自动24小时维持恒定压力，并根据压力信号自动启动备用泵，无级调整压力，供水质量好。
在工业和民用中应用十分广泛。
变频给水系统采用一个电位器设定压力（也可采用面板设定压力），采用一个压力传感器检测管网中压力，压力传感器将信号送入变频器PID 回路，PID 回路处理之后，送出一个水量增加或减少信号，控制水泵马达的转速。
为了节约成本同时提高水泵效率，系统中一般配有多台水泵。
只有一个泵由变频器供电，工作于变频调速状态，其他泵或不运行，或直接连接到电网上运行于工频状态。
当用水量较小时，只有一个泵工作于变频状态，在PID 控制下自动调节给水压力，如在一定延时时间内，压力还是不足，则对该泵进行变频/工频切换（即将该泵与变频器脱开，直接连接到电网上运行），然后利用变频器启动另一台水泵，提高供水量使实际管网压力与设定压力相一致。
随着用水量的减少，变频器自动减少输出频率或切除某一个工频运行的水泵，减少供水量，使实际管网压力仍然与设定压力相一致。
恒压供水系统变频器课程设计
恒压供水系统变频器课程设计变频器课程设计交流调速系统与变频器应用恒压供水系统课程名称: 《交流调速系统与变频器应用》课题名称: 恒压供水系统系部名称: 专业班级:姓名:学号:年月日第1 页共 13页变频器课程设计设计任务书设计目的: 自动恒压供水在日常生活中应用较多，用变频器可以比较容易的实现恒压供水。
本设计的目的在于设计一种用变频器实现的高楼无塔恒压系统。
技术指标:1、三台水泵电机功率分别为2.2KW、3KW、5.5KW。
2、采用PLC控制，用水高峰时压力稳定在0.3MPa3、系统具有休眠功能4、采用闭环控制，确保压力波动小、达到设定压力时间短5、有输入电源缺相、过压、过流、过载等安全保护功能6、该系统具备防误操作等功能第2 页共 13页变频器课程设计一、恒压供水系统的介绍一个三台泵生活/消防双恒压供水系统主要是由PLC、变频器、压力传感器、水泵断路器、接触器、中间继电器以及水泵等组成。
用户通过控制柜上的指示操作面板上的指示灯、TD-200显示屏及按钮、转换开关来了解和控制系统的运行。
市网自来水用高低水位控制器EQ来控制注水阀，它们自动把水注满储水水池，只要水位低于高水位，则自动往水箱内注水。
水池的高/低水位信号也接送给PLC，作为低水位报警用。
通过安装在出水管网上的远传压力传感器将压力信号转化为4-20mA的标准信号送入PLC，经PID运算与给定压力参数进行比较，得出调节参数，送给变频器，由变频器控制水泵转速，调节系统供水量，使系统的供水管网压力保持在给定压力上;当用水量超过一台泵的供水量时，通过PLC控制增加泵。
根据用户用水量的大小来控制工作泵数量的增减及变频器对水泵的调速，实现恒压供水。
当供水负载变化时，输入电机的电压和频率也随之变化，这样就构成了以压力设定值为基准的闭环控制系统。
为了保证供水的连续性，水位上下限传感器高低距离不是很大。
生活用水和消防用水共三台泵，平时由两台生活泵负责生活用水，当消防系统启动时，生活用水水泵立即停止运行，消防泵立即投入运行，并按设定压力对消防水泵进行变频调速。
变频恒压供水系统设计本科课程设计
本论文分析变频恒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，本论文采用变频器和PLC实现恒压供水和数据传输，然后用数字PID对系统中的恒压控制进行设计。
最后对系统的软硬件设计进行了详细的介绍。
本论文设计与实现通过MCGS 进行数据传输的远程网络巡回监控系统。
具体讲述了系统的总体设计与软件的实现，并对系统采取的可靠性措施进行了说明。
本论文的变频恒压供水系统已在国内许多实际的供水控制系统中得到应用，并取得稳定可靠的运行效果和良好的节能效果。
经实践证明该系统具有高度的可靠性和实时性，极大地提高了供水的质量，并且节省了人力，具有明显的经济效益和社会效益。
关键字：单片机变频恒压供水自动控制AbstractAnd reasonable development, economical utilization and the effective protection of water resources is an arduous task. According to the school time focusing on water, water consumption the characteristic of the large change, analyzes out of school water supply system in high energy consumption, low reliability, network management system to be perfect, the water resources waste serious problem. This paper puts forward the tap water constant pressure water supply system and water pump combination way, match with single-chip microcomputer, frequency converter, compensator, pressure sensor, and so on the different sensor, according to the pipeline pressure, with the frequency converter control pump speed, make the pipe network pressure is always keep in appropriate range, so as to solve the floor is too high pressure shortage and small flow of the problem of the great energy consumption.Because the pump power and power consumption of the motor speed is directly proportional to the three times, so the pump running speed can achieve very good energy saving effect, the average power consumption than usually water supply system can save nearly forty percent. Combining use of programmable controller, which can realize primary pump variable frequency, negative pump soft start, has the short circuit protection, over current protection function, work reliable and stable, so that the service life of pump greatly extended.Keywords: Single frequency constant pressure water supply automatic control目录第1章绪论 ............................................................................................................................ - 1 -1.1 关于研究课题的目的与意义 ......................................................................................... - 1 -1.2 变频恒压供水系统的特点 ............................................................................................. - 1 -1.3 变频恒压供水系统技术的实现与发展情况 ................................................................. - 2 -1.4 变频恒压供水系统的适用范围 ..................................................................................... - 3 -1.5 本章小结 ......................................................................................................................... - 3 -第2章方案论证 ...................................................................................................................... - 4 -2.1 方案一 ............................................................................................................................. - 4 -2.2 方案二 ............................................................................................................................. - 5 -2.3 方案三 .............................................................................................................................. - 6 -2.4 方案确定 ......................................................................................................................... - 7 -2.5 本章小结 .......................................................................................................................... - 7 -第3章恒压变频供水系统的硬件设计 .................................................................................. - 8 -3.1 硬件总体设计 ................................................................................................................. - 8 -3.2 AT89S52的硬件设计 ...................................................................................................... - 8 -3.2.1 AT89S52最小系统硬件设计 ................................................................................... - 8 -3.2.2 AT24C04外部存储扩展......................................................................................... - 10 -3.3 555定时器复位电路 .................................................................................................... - 10 -3.4 A/D与D/A转换电路.................................................................................................... - 11 -3.4.1 A/D转换电路......................................................................................................... - 11 -3.4.2 D/A转换电路......................................................................................................... - 14 -3.5 光电隔离继电器驱动电路 ........................................................................................... - 15 -3.6 变频器的选择 ............................................................................................................... - 16 -3.7 压力传感器的选择 ....................................................................................................... - 17 -3.8 显示器与键盘电路设计 ............................................................................................... - 18 -3.8.1 显示器接口电路设计 ............................................................................................ - 18 -3.8.1 键盘电路设计 ........................................................................................................ - 18 -3.9 报警及电源电路 ........................................................................................................... - 19 -3.10 本章小结 ..................................................................................................................... - 20 -第4章变频恒压供水系统的软件设计 ................................................................................ - 21 -4.1 单片机变频恒压供水系统主流程图 ........................................................................... - 21 -4.2 A/D子程序.................................................................................................................... - 22 -4.4 中断服务程序 ............................................................................................................... - 22 -4.3 继电器控制子程序 ....................................................................................................... - 23 -4.4 本章小结 ........................................................................................................................ - 24 -总结 ........................................................................................................................................ - 25 -致谢 ........................................................................................................................................ - 26 -参考文献 .................................................................................................................................. - 27 -附录1：变频恒压供水控制系统原理图 ............................................................................... - 29 -附录2：变频恒压供水控制系统程序 ................................................................................... - 30 -第1章绪论1.1 关于研究课题的目的与意义供水系统是人民生活中的重要一环，随着人民的生活水平提高，人民对供水系统的要求也日益提高。
恒压供水系统设计方案说明书.
恒压供水系统课程设计说明书第一章绪论摘要：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；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的趋势本论文分析恒压供水的原理及系统的组成结构，采用变频器和PLC实现恒压供水和数据传输。
最后对系统的软硬件设计进行了详细的介绍。
本论文的变频恒压供水系统已在国内许多实际的供水控制系统中得到应用，并取得稳定可靠的运行效果和良好的节能效果。
经实践证明该系统具有高度的可靠性和实时性，极大地提高了供水的质量，并且节省了人力，具有明显的经济效益和社会效益。
关键字：恒压供水；PLC；1.1设计的背景与意义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。
第二章设计方案2.1恒压供水系统2.1.1设计特点命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:压力、流量)一样，对控制作用的响应具有滞后性。
变频器恒压供水系统(多泵)课程设计报告书
成绩评定表课程设计任务书摘要本次设计采用“一台变频器控制多台水泵”的多泵控制系统。
在这里利用PLC设计一套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，并满足用户的流量需求，使整个系统始终保持高效节能的最佳状态。
可实现恒压变量、双恒压变量等控制方式，多种启停控制方式，该系统可以通过人意修改参数指令（如压力设定值、控制顺序、控制电机数量、压力上下限、PID值、加减速时间等）；具有完善的电气安全保护措施，对过流、过压、欠压、过载、断水等故障均能自行诊断并报警。
为保证小区的供水正常，利用PLC控制的变频调速恒压供水系统，按照用户的需求按需调节水泵流量，根据夜间用水少可以只开一个小流量泵，并满足用户的流量需求，使真个系统始终保持高效节能的最佳状态。
关键词：恒压供水；变频器；可编程控制器目录1 变频器恒压供水系统简介 (1)1.1 变频恒压供水系统理论分析 (1)1.1.1 变频恒压供水系统节能原理 (1)1.1.2 变频恒压控制理论模型 (3)1.2 恒压供水控制系统构成 (3)1.3 变频器恒压供水产生的背景和意义 (5)2 变频恒压供水系统设计 (6)2.1 设计任务及要求 (6)2.2 系统主电路设计 (6)2.3 系统工作过程 (7)3 器件的选型及介绍 (9)3.1 变频器简介 (9)3.1.1 变频器的基本结构与分类 (9)3.1.2 变频器的控制方式 (9)3.2 变频器选型 (10)3.2.1 变频器的控制方式 (10)3.2.2 变频器容量的选择 (11)3.2.3 变频器主电路外围设备选择 (12)3.3 可编程控制器(PLC) (14)3.3.1 PLC的定义及特点 (14)3.3.2 PLC的工作原理 (16)3.3.3 PLC及压力传感器的选择 (16)4 PLC编程及变频器参数设置 (17)4.1 PLC的I/O接线图 (17)4.2 PLC程序 (17)4.3 变频器参数的设置 (21)4.3.1 参数复位 (21)4.3.2 电机参数设置 (21)4.4 控制系统接线实物图 (22)5 监控系统的设计 (23)5.1 组态软件简介 (23)5.2 监控系统的设计 (23)5.2.1 组态王的通信参数设置 (23)5.2.2 新建工程与组态变量 (24)5.2.3 组态画面 (25)5.2.4 监控系统界面 (26)6总结 (27)参考文献 (28)1 变频器恒压供水系统简介1.1变频恒压供水系统理论分析1.1.1变频恒压供水系统节能原理供水系统的基本特性和工作点扬程特性是以供水系统管路中的阀门开度不变为前提，表明水泵在某一转速下扬程H与流量Q之间的关系曲线f(Q)，如图1-1所示。
恒压供水变频使用说明书
BPC系列变频调速恒压供水设备技术方案一、概论BPC系列变频调速恒压供水设备是一种自动化程度最高,节能效果显著的供水设备。
其控制核心采用了交流变频技术和微机控制技术,通过采读供水系统的压力/温度变化信息，经数据处理后对水泵机组进行调速，改变供水流量以满足管网系统的供水要求.本设备广泛应用于:●城乡水厂泵站，加压泵站；●居住小区、宾馆、饭店及其他大型公共建筑的生活、消防供水；●工矿企业的生活、生产用水;●采暖、空调系统的冷热水循环系统;●污水处理;●农业排灌，园林喷灌及音乐喷泉等。
二、设备构成BPC系列变频调速恒压供水设备由泵、动力及控制系统和其他操作设备组成（图1）。
本设备配有2—4台主供水泵（含备用泵1台),1-2台辅助泵和1个小型气压罐。
每台泵的进出口两侧各装有一个闸阀,以便将泵退出系统进行维修。
出水侧还装有一个逆止阀，防止水倒流。
为节约占地面积，泵一般采用立式结构。
泵的轴封采用机械密封，可防止泵的泄露而使泵房更整洁。
三、设备特点节能:本装置与其他的控制系统不同,它的能量损失最小，泵仅在要求供水时才吸收能量,在从零至最大的不同流量要求时,通过改变泵的转速,使之始终输出恒定的压力.在用水量极小时,比如夜间,系统可通过气压罐供水，或辅泵(设计选配供水。
低噪音运行：需要供给最大流量的时间很少，大部分时间泵都工作在低转速状态，并且泵是由低噪音电机驱动低速运转的。
系统还加置了降低振动和噪音的减振器,合适的安装可以使噪音降低到最小.因此，在要求安静工作环境的场所安装本系统是十分必要的，如医院、剧院、播音大楼、居民住宅区、旅馆等等.占地面积小：本中心要求提供安装的场地非常小，柔性布置和特殊的设计可以用于每一个可能安装的地方。
容易安装：每一套设备都是成套供应的，并已装配好连接进出水口、动力及低水位保护开关的接口和操作设备。
运行经济:使用变频无级调速系统可以快速调整泵的供水流量,并向用户提供合适的供水压力。
合适的工作压力使得设备的使用时间长,且泵、阀门、仪表及其他水暖器材的磨损很小，不易损坏.标准化的元器件和极大的互换性可减少大量备品备件.快速收回投资：较高的投资费用将因较低的能量消耗在短期内得到补偿。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
学号：0121018700222课程设计题目恒压供水控制系统设计学院物流工程学院专业物流工程班级物流xz1202姓名尹国泰指导教师于蒙2015 年 6 月21 日课程设计任务书学生姓名：尹国泰专业班级：物流xz1202指导教师：于蒙工作单位：物流工程学院题目:变频恒压供水控制系统设计初始条件：1)PLC型号：西门子公司S7系列，S7-3002)编程环境：SIMATIC Manager /Step7 V5.53)根据控制要求分配PLC I/O地址，画出PLC与控制对象的接线图，设计控制流程，按照模块化的方式设计程序，既可以采用LAD编程，也可以采用STL编程，还可以采用组合方式编程。
4)编写的需要输入PLC，调试通过。
要求完成的主要任务:系统控制要求对三泵生活/消防双恒压供水系统的基本要求是：1)生活供水时，系统应低恒压值运行，消防供水时系统高恒压值运行；2)三台泵根据恒压的需要，采取“先开后停”的原则接入和退出；3)在用水量小的情况下，如果一台泵连续运行时间超过3小时，则要切换到下系统“倒泵功能”，避免某一台泵工作时间过长；4)三台泵在起动时要有软起动功能；5)要有完善的报警功能；6)对泵的操作要有手动控制功能，手动只在应急或检修时临时使用。
指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日本科生课程设计成绩评定表指导教师签字：2015年06 月16 日基于S7-300-PLC控制的恒压供水系统的设计摘要随着经济与技术的发展，对PLC的应用不断扩大到各个领域，从生产制造到日常应用，逐渐形成了一系列以PLC为核心的系统。
将PLC应用到恒压供水控制系统中，可以实现恒压供水系统的自动控制，降低整套系统的运行及维护费用，并且提高整套系统的安全性和可靠性。
PLC在恒压供水控制系统中的应用，具有巨大的经济和社会价值。
在此我们以PLC控制技术为核心，采用了德国西门子公司出产的SIMATIC S7-300系列的PLC，并在此基础上结合传感器技术，论述了恒压供水控制系统的软硬件设计方案及其控制原理，实现了恒压供水系统在生活供水时的低恒压运行和消防供水时的高恒压运行之间的自动转换，以及紧急情况或检修时的手动控制。
通过软件的仿真运行，说明了所设计的恒压供水控制系统运行可靠，能够满足实际需要。
关键词：PLC应用；恒压供水；S7-300；运行转换Constant Pressure Water Supply System based on S7-300-PLCAbstractsWith the development of economy and technology, the application of PLC expanding to various fields, from manufacturing to daily applications , and gradually formed a series of system which use PLC as the core . The PLC is applied to the constant pressure water supply system can achieve the automatically control of the system , reduce operating and maintenance costs of the entire system , and to improve the safety and reliability of the entire system . In the Water Supply PLC control system , with huge economic and social value. Here we PLC control technology as the core, with a production of the German company Siemens S7-300 series PLC SIMATIC, and on this basis, combined with sensor technology , discusses the hardware and software design pressure water supply control system and control theory to achieve the automatic conversion of high constant pressure water supply system is running at a low constant running water and fire water of life between , as well as manual control during emergencies or maintenance by running the simulation software , and explains the design of constant pressure water supply control system is reliable , able to meet the actual needs.Key words:PLC applications ; constant pressure water supply ; S7-300;operation conversion目录摘要....................................................................................................... 错误!未定义书签。
V Abstract ..................................................................................................... 错误!未定义书签。
第1章绪论 ...........................................................................................................................................- 1 -1.1 城市楼宇恒压供水系统的要求及特点.....................................................................................- 1 -1.2 变频恒压供水产生的背景和意义.............................................................................................- 2 -第2章变频恒压供水系统的模型设计..................................................................................................- 3 -2.1 变频恒压控制理论模型.............................................................................................................- 3 -2.2 变频恒压供水系统概述及方案选择.........................................................................................- 3 -第3章变频恒压供水系统的硬件设计..................................................................................................- 5 -3.1 PLC概述及选型....................................................................................................................- 5 -3.1.1 可编程控制器的定义......................................................................................................- 5 -3.1.2 PLC的发展和应用.......................................................................................................- 5 -3.1.3 西门子S7-300PLC简介 ..............................................................................................- 6 -3.2 供水设备的选择.........................................................................................................................- 7 -3.2.1 供水设备的选择..............................................................................................................- 7 -3.3 变频器概述及选型.....................................................................................................................- 7 -3.3.1 变频器的基本结构........................................................................................................- 7 -3.3.2 变频器的分类..................................................................................................................- 7 -3.3.3 变频器的控制方式..........................................................................................................- 7 -3.3.4 变频器的选型................................................................................................................- 8 -3.4 压力传感器概述及选型.............................................................................................................- 8 -3.4.1 压力传感器的选型........................................................................................................- 8 -3.5 液位传感器概述及选型.............................................................................................................- 9 -3.6 软启动器概述及选型...............................................................................................................- 10 -第4章PLC软硬件配置....................................................................................................................... - 11 -4.1 I/O地址表................................................................................................................................. - 11 -4.2 PLC的硬件配置.......................................................................................................................- 12 -4.3 系统硬件线路设计...................................................................................................................- 14 -4.4 变频恒压供水系统控制流程...................................................................................................- 18 -4.4.1 手动运行........................................................................................................................- 18 -4.4.2 低恒压值自动运行（生活供水）................................................................................- 19 -4.4.3 高恒压值自动运行（消防供水）................................................................................- 20 -4.5 PLC程序...................................................................................................................................- 22 -4.5.1 手动运行梯形图............................................................................................................- 22 -4.5.2 自动运行梯形图............................................................................................................- 24 -4.5.3 系统异常报警指示梯形图............................................................................................- 32 -参考文献..........................................................................................................................................- 36 -第1章绪论1.1 城市楼宇恒压供水系统的要求及特点众所周知，水是生产生活中不可或缺的重要组成部分。