变频调速恒压供水系统设计
变频恒压供水系统设计(论文)
1.2水泵供水系统具有管网特性：
通道管网的流量与所消耗的能量之间的关系，如图1所示，它同时表明水泵的能量用来克服泵系统的水位及压力差，液体在管道中流动的阻力。水泵运行工作点位置与水泵负载有关，在水泵负载经常变化的情况下，水泵不能总处在高效区域里工作。为使水泵适应外界负载变化的要求。我们可采用变速调节，即在管网特性曲线基本不变时，采用改变水泵转速来改变泵的Q—H特性曲线。从而改变它的工作点，达到既改变流量又能保证水泵恒定和输入功率减少的目的。
一、题目：变频恒压供水系统设计
二、摘要：
随着社会经济的发展，绿色、节能、环保已成为社会建设的主题。对于一个城市的建设，供水系统的建设是其中重要的一部分。供水的可靠性、稳定性、经济性直接影响到居民的生活质量。近年来，随着自动化技术、控制技术的发展，以及这些技术在供水系统的应用，高性能、高节能的变频恒压控制的供水系统已成为现在城市供水管理的必然趋势。经过一学期对《交流电机变频调速》的学习，以及以前对PLC控制器的了解。本次课程设计采用OMRON C系列小型PLC控制器结合富士FRENIC 5000G11S系列变频器控制两台水泵，实现变频恒压供水系统的设计，并结合一些辅助控制器件实现对系统的保护，使得系统控制可靠，操作方便。
0504
VVVF故障信号
0007
泵机组过载报警指示灯（HL6）
0505
VVVF故障报警指示灯（HL7）
0506
系统故障报警警铃
0507
图5变频恒压供水系统控制电路设计
2.4软件设计
要通过PLC控制器实现水泵的切换与系统的故障检测，本系统设计为：系统启动后，泵1首先进入变频运行，当出现压力上限时，变频泵切换为工频，启动另一台泵变频运行，当出现压力下限时，工频泵切除，仅又变频泵工作，系统程序设计流程图如图6。
变频调速恒压供水系统设计方案
变频调速恒压供水系统设计方案2.1 住宅小区给水系统的要求多层住宅小区已取消屋顶水箱，逐渐采用变频恒压供水设备给水系统，而对于十二层及十二层以下的"小高层"，《民用建筑水灭火系统设计规程》中规定"当采用小区集中给水泵房的生活消防共用给水系统时，可不设高位水箱。
但应符合下列规定：①泵房的给水服务半径不宜大于150m;②消防泵和生活泵的电源应不低于按二级负荷的要求供电或自备柴油发电机;③消防泵的流量应满足生活和消防同时给水的流量;④泵房的出水压力平时不应大于0.45MPa，且应保证室内消火栓给水系统充满水;在灭火时应满足室内消防给水系统的压力;⑤室内消火栓给水系统竖管的顶部应设自动排气阀"。
2.2 用水量计算及水泵的选型(1)用水量计算设计流量的大小直接关系到水泵的选型、管网的口径及给水的安全保证性。
目前，一般住宅小区的设计流量主要包括以下几方面;①居民生活用水;②公共建筑用水;③消防用水;④绿化用水;⑤浇洒道路用水;⑥未预见水量及管网漏失水量。
其中，公共建筑用水可按现行《建筑给水排水设计规范》给水当量计算;浇洒道路和绿地用水量应根据路面、绿化、气候和土壤等条件确定，草本植物可选2.0L/(m2·d);木本植物可选1.0L/(m2·d);未预见水量及管网漏损量，可按最高日用水量的10%-15%合并计算。
而最难确定的是小区居民生活用水，这主要是住宅小区大小不一，幢数不同。
这就决定了住宅小区居民生活用水量的确定，既不同于城市市政给水设计，也不同于建筑物室内给水设计。
平时我们进行设计时，通常采用经验做法;小区生活用水干管按最高日最大时流量公式进行计算，宅前支管和进户管按当量以设计秒流量公式进行计量。
如表1为某设计院设计的某住宅小区的生活用水量计算结果。
表1 某住宅小区用水量计算表用水地点户数或面积用水量标准用水量(m3)系数备注最大日平均时最大时2.23.5人/户住宅楼1647300L/人.d173072159洗车52183L/m2.d1655绿化370201.5L/m2.d1111111每日二次未预见 186918按10%计合计 204397193按照城市自来水公司的给水安全性要求，每座水泵房的给水服务面积不允许超过50000m2，约450户居民，按每户3.5人计算，则总用水人数1575，按照城市住宅标准规定“住宅每人最高日生活用水定额不应小于230L”，可取300L/(人·d)。
高层住宅变频调速恒压供水系统设计
高层住宅变频调速恒压供水系统设计随着城市化进程的不断加速，高层住宅的数量也不断增加。
在高层住宅中，稳定可靠的供水系统对于居民的日常生活至关重要。
传统的供水系统往往难以满足高层住宅对水压和水量的需求，因此，设计一套高效的变频调速恒压供水系统显得尤为重要。
本文将重点阐述高层住宅变频调速恒压供水系统的设计原则和具体方案。
一、设计原则1.1 提供稳定的水压在高层住宅中，为了满足居民的生活用水需求，供水系统必须能够提供均衡稳定的水压。
通过采用变频调速恒压供水系统，可以根据居民用水量的变化实时调节水泵的运行速度，以保证供水系统能够稳定地提供恒定的水压。
1.2 节约能源传统的供水系统通常采用恒速运行的水泵，这样会导致水泵在低负载时能耗较高。
而变频调速恒压供水系统则可以根据实际需求智能地调节水泵的转速，使水泵的运行始终处于高效工作状态，从而有效降低能耗，实现节能目的。
1.3 保证可靠性高层住宅供水系统的可靠性对于居民的生活质量至关重要。
在设计变频调速恒压供水系统时，应该选择质量可靠的水泵和控制设备，并设置备用设备以应对突发情况。
二、具体方案2.1 变频调速器的选型变频调速器是实现高层住宅变频调速恒压供水系统的核心设备。
在选型时应注意以下几点：首先，应选择具有较高工作效率和稳定性能的变频调速器。
其次，应根据实际需求选择变频调速器的额定功率和转速范围。
另外，还应注意变频调速器的运行噪音和对供水系统的电磁干扰问题。
2.2 水泵的选型水泵是供水系统的核心组成部分。
在选型时应注意以下几点：首先，应选择质量可靠、效率较高的水泵，以保证长期稳定运行。
其次，应根据高层住宅的水压和水量需求选择合适的水泵型号和数量。
另外，还应考虑水泵的噪音和振动情况，避免对住户生活造成不便。
2.3 控制策略的设计控制策略的设计决定了供水系统的运行效果和稳定性。
在设计过程中应注意以下几点：首先，应充分调研高层住宅的居民用水特点和峰谷用水变化情况，以便合理地设计供水系统的供水策略。
变频恒压供水控制系统方案
变频恒压供水控制系统方案1.方案介绍变频恒压供水控制系统基本由水泵、变频器、压力传感器和PLC控制器组成。
该系统可以对水泵的运行速度进行调节，以使供水系统的压力始终保持在设定值范围内。
当系统检测到压力超过设定值时，将降低水泵的运行速度，反之则提高运行速度。
2.系统原理变频恒压供水控制系统的原理基于水泵的调速运行。
通过变频器控制电机的转速，可以实现水泵的流量调节。
系统中的压力传感器会实时监测供水系统的压力，并将压力信号传给PLC控制器。
PLC控制器根据设定的压力范围和实际的压力信号来调节变频器的输出频率。
当实际压力超过设定范围时，PLC控制器会降低变频器的输出频率，降低水泵的运行速度；当实际压力低于设定范围时，则相反地提高运行速度。
3.系统优势(1)节能环保：相比传统的供水系统，在需求较低时能够降低水泵的运行速度，减少能耗和噪音。
在需求较高时，能够提高运行速度以满足压力需求，提高系统的响应性和供水能力。
(2)压力稳定：采用变频恒压供水控制系统可以实现对供水系统压力的精确控制，保证水压始终保持在设定值范围内，提高供水质量和稳定性。
(3)设备寿命长：通过变频器控制水泵的运行速度，可以减少启停次数，减轻设备的磨损，延长水泵和其他设备的使用寿命。
(4)自动监控保护：系统可以实时监测供水压力，一旦超过设定范围，系统会自动调节水泵的运行速度，确保供水稳定，同时还能提供报警功能，及时发现和排除故障。
4.实施步骤(1)系统设计：根据实际需求，确定供水系统的压力范围和变频器的参数配置。
(2)设备选型和采购：选购符合系统需求的水泵、变频器、压力传感器和PLC控制器等设备。
(3)设备安装和连接：安装和连接好水泵、变频器、压力传感器和PLC控制器等设备。
(4)系统调试和运行：通过调节变频器的参数和设定压力范围，实现系统的压力控制和供水调节。
(5)系统监测和维护：定期检查和维护系统的各个部件，确保系统正常运行。
总结：通过变频恒压供水控制系统的应用，可以实现供水系统的智能化、高效化和节能环保化。
变频恒压供水系统毕业设计
毕业设计摘要随着中国经济的快速发展，城市化步伐加快。
现在很多人已经住进小区，所以小区必须提供给人们很好的供水质量，但也不能浪费有限的水资源。
每个小区都建有自己的供水系统。
小区供水系统的稳定性，可靠性，经济性直接影响到供水质量，传统的供水方式普遍存在占地面积大、可靠性差、难以维护等缺点，所以现在基本已经被淘汰了。
本文主要设计一套小区变频恒压供水系统，该系统由PLC，变频器，水泵机组，压力传感器，液位传感器，上位机，通信模块等设备组成。
该系统具有生活管网和消防管网。
该系统可以手动运行，也可以自动运行，同时还设计了人机界面，通过远程通信可以远程控制系统的运行。
系统针对传统供水方式的缺点有了大大的改善，不仅提高了供水质量，同时也节约了水资源，投入资金较少，维护方便。
变频恒压供水系统与传统供水系统相比，节能效果非常显著。
为了实现系统的恒压，本设计通过压力传感器检测压力，然后反馈给变频器的PID模块，这样就构成一个闭环控制系统。
再通过变频器控制电机的转速，这就是变频调速。
论文同时也讨论了消防供水的问题，在消防管网中配备了两台高功率的电机。
最后，还通过组态软件编译了人机界面，使系统更加完善。
同时通过通信模块与上位机相连接，构成一个远程监控系统，通过上位机就可以实现远程监控系统的运行情况，还可以改变系统的运行参数。
对于保护环节，系统设计了水位报警，变频器故障报警，软启动器保护等。
关键词：变频器；PLC；恒压供水；变频调速；监控系统ABSTRACTAlong with the rapid development of Chinese economy, the urbanization step is quickly. Now many people have moved to communities, so the Community has to provide good water supply quality to people, but can not waste water resources. Community built their own water systems. Community water supply system must supplies water the stability, credibility of system, the economy directly influences to supply water quality .The traditional means of water supply cover big area, and low efficiency，hard maintenance etc. So it’s already been eliminated now.This text mainly designs a cell constant pressure water supply system, which by the PLC, transducer, water pump, pressure sensors, liquid level sensors, host computer, communication modules and other equipment composition. The system has to live tube net and fire net. The system can control by hand, it also can control automatically. It still designed a man-machine interface at the same time．Passing the long range correspondence can with the movement that the long range control the system. The system has solved the problem existing in the traditional way of water supply, such as economize water resources, it are little to throw in funds, maintenance convenience.The system compare with the traditional way of water supply, it has energy conservation effect extraordinary prominence. For carrying out system of constant pressure, this design spreads the feeling machine examination pressure through a pressure, Then the feedback give the PID mold piece of inverter. Therefore this made one cyclic control system. And then variable-frequency controls the electric machine, so this is a variable velocity variable frequency. The problem that the thesis also discussed that the fire fight supplies water at the same time took care of to provide with the electrical engineering of two set high powers in the net in the fire fight.Finally, it also edited and translated a man-machine interface through a set of software. The system is more perfect. At the same time we Build up a conjunction between the PLC and the computer. For the protection link, the system designed water level to report to the police, the inverter breakdown reports to the police, the soft starter protects etc.Key words：V ariable-frequency; PLC; Constant pressure water-supply; V ariable V elocity variable frequency; monitor and control-system目录摘要 (2)第一章绪论 (6)1.1变频恒压供水产生的背景和意义 (6)1.2变频恒压供水系统的国内研究现状 (6)1.2.1各类供水系统的比较 (6)1.2.2国内恒压供水系统研究状况 (7)1.3几种供水系统的比较 (7)1.4本课题的主要研究内容 (8)第二章变频恒压供水系统的理论以及方案确定 (10)2．1 供水系统的基本模型和主要参数 (10)2．2供水系统的特性曲线和工作点 (11)2．3供水系统中恒压实现方式 (13)2．4异步电动机调速方法 (14)2．5 变频调速恒压供水系统能耗分析 (15)2．6供水系统安全性讨论 (16)2．7变频恒压控制的理论模型 (18)2．8变频恒压供水系统的近似数学模型 (18)2.9变频恒压供水系统中加减水泵的条件分析 (19)第三章变频恒压供水系统的硬件设计 (21)3．1 变频恒压供水系统总体控制方案的确定 (21)3．2变频恒压供水系统总体结构图 (23)3．3变频恒压供水系统主要器件的选型以及参数整定 (25)3．3．1系统配置设备的参数计算 (25)3．3．2变频器的选型 (25)3．3．3 PLC及其扩展模块的选型 (30)3．3．4水泵机组的选型 (32)3．3．４压力传感器的选型 (33)3．3．5软启动器或自耦变压器 (33)3．4系统电路设计 (34)3．4．1系统管网设计 (34)3．4．2压力传感器的接线图 (34)3．4．3变频器和ＰＬＣ控制电路设计 (35)3．4．4系统控制电路的设计 (38)3．5系统的I/O地址分配 (38)第四章变频恒压供水系统的软件设计 (40)4．1变频恒压供水系统的工作原理 (40)4．2系统的主程序流程图 (41)4．3 PID调节器控制以及参数整定 (43)4．3．1 PID调节器控制 (43)4．3．2变频器PID参数调整流程图 (45)4．3．3变频器PID参数设置及参数调整 (46)第五章系统远程监控系统的设计 (48)5．1 监控系统硬件构成 (48)5.2 三菱FX系列PLC通信协议 (50)5.3 PLC通信程序设计 (51)5.4计算机通信程序设计 (52)5.5上位机监控软件设计 (53)第六章总结 (55)参考文献 (56)附录1：梯形图 (57)第一章绪论1.1变频恒压供水产生的背景和意义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。
变频调速恒压供水系统的设计与实际应用
变频调速恒压供水系统的设计与实际应用【摘要】变频调速恒压供水在企业及高层生活小区的应用越来越广泛，其采用PLC作为控制器，硬件结构简便，成本低，并能自动实现水泵电机无级调速。
本文根据供水单位的要求，设计了基于PLC控制的变频调速恒压供水系统，该系统满足了用户端在用水量发生变化时仍保持水压恒定的用水要求。
【关键词】变频调速；恒压供水；无级调速；PLC控制随着变频器的快速迭代，变频调速技术在各个领域得到了广泛的应用，特别是在供水行业，由电动机、泵组、压力仪表、变频器、微控制器和传感器等现代控制设备所构建的变频调速恒压供水系统以其节能、安全、高品质的供水质量等优点，将我国供水行业的技术装备水平经历了一次飞跃。
某一供水单位希望设计一套变频调速恒压供水系统，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。
1 变频调速恒压供水系统的总体分析1.1 系统的功能要求恒压供水要求用户端不管用水量大小，总保持管网中水压基本恒定，这样，既可满足各部位的用户对水的需求，又不使电动机空转，造成电能的浪费[1]。
某供水单位为实现恒压供水这一目标，对系统提出了以下几点要求：（1）三台水泵中1台备用，其余2台处于工作状态。
为了提高设备的综合利用率，工作泵与备用泵不固定；（2）三台水泵均可实现变速、定速运行。
但水泵运行的实际台数（1台还是2台）和电机速度，还要由住户用水量的高低来决定（进行不同频率的切换）；（3）系统具有“手动”、“自动”控制切换；（4）系统具有较完善的保护措施，以防止、避免事故的发生和扩大；（5）具有完整的报警功能；（6）对泵的操作要有手动和自动控制功能，手动只在应急或检修时临时使用。
1.2 系统设计原理分析变频调速恒压供水系统的工作原理如下：压力传感器将主管网水压变换为电流信号，输入PID调节运算，与给定值进行比较，得出一个调节参数，再进入变频器，变频器根据要求调速，调节水泵电机的频率。
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。
变频恒压供水控制系统设计
变频恒压供水控制系统设计【摘要】本文介绍了变频恒压供水控制系统设计的相关内容。
在系统设计要求中，需要考虑稳定供水压力和节约能源的需求。
系统组成包括变频驱动器、传感器、控制器等部件。
系统控制原理是利用变频器对水泵速度进行调节来维持恒定的供水压力。
在系统设计方案中，需要考虑水泵的选型和安装位置等因素。
通过系统性能分析可以评估系统的稳定性和效率。
通过本文的研究，可以为变频恒压供水控制系统的设计和应用提供参考。
【关键词】变频恒压、供水控制系统、设计要求、系统组成、系统控制原理、系统设计方案、系统性能分析、结论。
1. 引言1.1 引言变频恒压供水控制系统设计是现代城市供水系统中的重要组成部分，它能够有效地调节水压，确保供水稳定性和节能高效性。
随着城市化进程的加快，供水需求不断增加，传统的供水系统已经不能满足需求，因此采用变频恒压供水控制系统已经成为一个必然趋势。
本文将首先介绍系统设计的基本要求，包括稳定的供水压力、节能高效、易维护等方面。
然后将详细介绍系统的组成，包括变频器、水泵、传感器等核心部件。
接着将介绍系统的控制原理，包括PID控制、频率调节等技术原理。
将提出系统的设计方案，包括硬件设计、软件设计以及系统整体架构。
对系统的性能进行分析，包括稳定性、节能性、可靠性等方面，以验证系统设计的合理性。
通过本文的介绍，读者可以了解变频恒压供水控制系统设计的基本原理与方法，为现代供水系统的优化设计提供参考。
2. 正文2.1 系统设计要求1. 稳定性要求：变频恒压供水控制系统需要保持稳定的工作状态，确保水压在设定范围内波动较小，以满足用户对水压稳定性的需求。
2. 响应速度要求：系统需要具有较快的响应速度，能够及时调整水泵的转速以保持设定的恒压供水状态，提高用户体验。
3. 节能性要求：设计要充分考虑系统的能耗情况，尽量减少无效能耗，优化控制算法以实现节能运行，降低运行成本。
4. 可靠性要求：系统设计应考虑到设备的可靠性，确保系统能够长时间稳定运行，减少维护和修复成本，提高系统的可用性和可靠性。
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摘要随着改革开放的不断深入，我国中小城市的城市建设及其经济迅猛发展，人民的生活水平不断提高；同时，城市需水量日益加大，对城市供水系统提出了更高的要求。
供水的可靠性、稳定性、经济节能性直接影响到城区的建设和经济的发展，也影响到城区居民的正常工作和生活。
本文根据城区供水管网改造工程设计了一套由PLC、变频器、远传压力表、多台水泵机组、计算机等主要设备构成的全自动变频恒压供水及其远程监控系统，具有自动工频/变频恒压运行、可实现远程自动控制和现场手动控制等功能。
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。
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。
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，提升了系统的总体性能。
关键词：PLC；变频调速；恒压供水；变频工频切换AbstractWith the continuous deepening of reforming and opening up, the construction and economy of small and medium-sized cities in China have developed rapidly. People's living standards have improved constantly. The water supply system is demanded more as city water consum ption increasing. The urban construction and economic development and also people’s daily work and life are impacted directly by the reliability, stability and the economical of energy conservation of the water supply system.An autom atic conversion and voltage constant Water Supply and remote monitoring system, which consist of the PLC, the converter, the remote transition pressure gauges, the multi-pumps unit, the computer and so on. It is of automatic line-frequency /conversion function, remote and local automatic control. In this paper, the mechanism of energysaving, which uses speed governing with invertor to design voltage constant water supply system, competing with traditional valve controlled pressure constant system. Closed loop system is built by presetting the parameter of the PID inside of convertor, and feedback of remote transiton hydraulic meter. Using the step regulation of convertor pump and frequency pump in full rang of flow to apply PID control on the change of water achieves energy saving of voltage constant water supply. This paper discusses the reasonability of water supply scheme with much pump parallel connection, and analyses the conversion condition and the various states of water supply of the much pump way of water supply as well as the switch process and the problem of a generator from variable frequency operation mode to work frequency operation mode. In addition，the combination of the system and the computer is achieved，which improved the overall function of the system．Key words：PLC; Variable Velocity Variab le frequency; Constantp ressurewater-supply; variable frequency to working frequency目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1课题背景及意义 (1)1.2变频恒压供水的现况 (1)1.3变频恒压供水系统的特点 (3)2 变频恒压供水系统理论分析 (4)2.1供水系统的基本特性 (4)2.2不同控制方式下的能耗分析与比较 (5)2.3变频恒压控制的理论模型 (6)2.4供水系统中的水锤效应及消除方法 (7)3 供水系统恒压控制与硬件设计 (8)3.1异步电动机调速方法及选型 (8)3.1.1 变极调速 (8)3.1.2 变频调速 (9)3.2 供水系统的方案确定 (10)3.2.1 供水系统的流量类型 (10) (10) (12)3.3控制系统的硬件设计与选型 (13) (14) (16)3.4PLC的选型 (19)3.5系统可靠性措施 (20)4 PLC控制系统的设计 (22)4.1水泵工频/变频运行状态及转换过程分析 (22) (22)4.1.2 状态转换关系 (22)4.1.3 状态转换条件 (24)4.2PLC程序设计 (25)4.2.1 PLC编程语言 (25)4.2.2 梯形图语言编程的一般规则 (25)4.3供水系统控制模块的设计 (26) (26) (26)5 恒压供水系统的PID调节 (28)5.1PID控制及其控制算法 (28)5.2恒压供水PID调节过程分析 (29)结论 (31)附录 (32)参考文献 (35)1绪论1.1 课题背景及意义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。
把先进的自动化技术、控制技术、通讯及网络技术等应用到供水领域，成为对供水系统的新要求。
变频恒压供水系统集变频技术、电气技术、现代控制技术于一体。
采用该系统进行供水可以提高供水系统的稳定性和可靠性，方便地实现供水系统的集中管理与监控；同时系统具有良好的节能效果，这在能量日益紧缺的今天尤为重要，所以研究设计该系统，对于提高企业效率以及人民的生活水平、降低能耗等方面具有重要的现实意义在变频恒压供水系统中利用变频器改变电动机的电源频率，从而达到调节水泵转速，改变水泵的出口的压力的目的，这种方法比靠调节阀门控制水泵出口压力的方法，具有更高的效率和优越性。
由于水泵工作在变频工况下，在其出口流量小于额定流量时，泵的转速降低，减少了轴承的磨损和发热，延长了泵和电动机的机械使用寿命。
实现恒压供水的自动控制，不需要操作人员频繁的操作，大大降低了人员的劳动强度，节省了人力和能源的消耗。
1.2变频恒压供水的现况国内外变频供水系统现状从20世纪70年代起，国内外的很多专家，学者就开始尝试将计算机技术应用于供水系统的模拟，优化设计及供水系统控制等方面。
目前，国内外供水系统采用的自动控制技术不少，其特点是变频技术与其他自动化技术相结合。
如最初的恒压供水系统采用继电接触器控制电路，是与开关量逻辑控制技术结合，通过人工启动或停止水泵和调节泵出口阀来实现恒压供水。
该系统线路复杂，操作麻烦，劳动强度大，维护困难，自动化程度低，应用前景不好。
后来增加了微机和PLC监控系统，提高了自动化程度。
但由于驱动电机是恒速运转，水流量靠调节泵出口阀开度来控制，浪费大量的能源，也没有很好的发展前景。
转速控制法是通过改变水泵的转速来调节流量，通过变频技术调速。
变频调速以其优异的调速和起、制动性能，高效率、高功率因数和节电效果，得到了广泛的应用。
变频供水系统应用范围变频恒压供水系统在供水行业中的应用，按所使用的范围大致分为三类：(1)小区供水(加压泵站)变频恒压供水系统这类变频供水系统主要用于包括工厂、小区供水、高层建筑供水、乡村加压站，特点是变频控制的电机功率小，一般在135kW以下，控制系统简单。
由于这一范围的用户群十分庞大，所以是且前国内研究和推广最多的方式。
如希望集团推出的恒压供水专用变频器。
(2)国内中小型供水厂变频恒压供水系统这类变频供水系统主要用于中小供水厂或大中城市的辅助供水厂．这类变频器电机功率在135kW-320kW之间，电网电压通常为200V或380V。
受中小水厂规模和经济条件限制，目前主要采用国产通用的变频恒压供水变频器。
(3)大型供水厂的变频恒压供水系统这类变频供水系统用于大中城市的主力供水厂，特点是功率大(一般都大于320kW)、机组多、多数采用高压变频系统。
这类系统一般变频器和控制器要求较高，多数采用了国外进口变频器和控制系统。
如利德福华的一些高压供水变频器。
变频供水系统的发展趋势(1)变频供水系统目前正在向集成化、维护操作简单化方向发展在国内外，专门针对供水的变频器集成化越来越高。
很多专用供水变频器集成了PLC 或PID，甚至将压力传感器也融入变频组件。