自动控制系统案例分析案例四-恒压供水控制
多台水泵的变频恒压控制系统解决案例
多台水泵的变频恒压控制系统解决案例对于多台水泵的供水系统，除了上述的控制过程外，还有一个增减泵的控制，一般情况下需要增加一个plc（或类似的控制装置）。
其控制过程为：当管网压力PV低于设定压力SV时，PID输出增加，变频器频率增加，电动转速增加，随着水泵的加速，PV增加，PID的输出一直增大到最大(20mA)时，变频器的输出频率达到最高频率(50Hz)，水泵转速达到额定转速；如果PV仍低于SV，则PID输出压力低的报警（开关量）信号，PLC接到该压力低报警信号，延时一定的时间（一般为30s~15min）；如果PV一直小于SV，则说明一台水泵已经不够用了，应使PLC控制第二台水泵投入运行，一直到开泵台数满足要求为止，PV值基本稳定在SV值附近。
当管网压力PV大于设定值SV时，如果PID的输出已经最小(4mA)，调速水泵停止运行，如果此时PV仍大于SV，则PID输出压力高的报警信号，PLC接收到此输入信号，延时一定的时间(30s~15min)，PLC 控制关掉一台水泵，知道关泵台数满足要求为止，PV值基本稳定在SV值附近。
案例分享以3台泵为例，3台泵的恒压变频控制系统电气控制图如下图所示。
目前，很多变频器本身自带PID和PLC，这样造价也低，所以在选型时可以选择这样的变频器，如富士公司的FRENIC5000-P11变频器、西门子公司的M430变频器和爱默生公司的TD2100变频器等。
在图中，万能转换开关SA2在右边“手动”位置时，①和②接通，③和④接通，⑤和⑥断开，按下起动按钮SB2，交流接触器KM1吸合，电动机M1工频起动；按下停止按钮SB1，交流接触器KM1释放，电动机M1停止运行；按下起动按钮SB4，交流接触器KM2吸合，电动机M2工频起动；按下停止按钮SB3，交流接触器KM2释放，电动机M2停止运行。
在图中，万能转换开关SA2在左边“自动”位置时，①和②断开，③和④断开，⑤和⑥接通，KA3吸合，PLC控制变频器的起动，PID的压力高报警信号和压力低报警信号接在PLC的输入端，PLC测量到压力高报警信号或压力低报警信号，如果一直存在该信号，延时一定时间，则PLC控制电动机M1和电动机M2起动或停止。
自动化恒压供水控制系统方案分析
文 ◎ 李 世 波 （ 林 市 凇 城 水 表 有 限 公 司 吉 林 ） 吉
摘要 ：通 过对 恒压 供 水 系统 的 高 ，供 水量 加大 ，当达 到设 定压 力 分 析 ，利用 了变频软 启动 和Ｐ Ｃ 技 时，水 泵 的转速 恒 定 ，使管 网压 力 Ｌ 术的相 结合 实现 变频 恒压供 水 ，提 保 持在 设定压 力上 ；反之亦 然 。 高水 泵运 行 效 率 ， 达 到 节 能 的 目 自动化 恒压 供水 控制 系统 方案 的。 恒 压 供 水 控 制 系 统 的 基 木 控 关 键 词 ： 变 频 调 速 ； 恒 压 供 制 策略 是 ：采用 电动 机 调速 装置 与 水； 节 能 随 着 我 国 经 济 的 高 速 增 长 和 人 口的 不断增 加 ，能源 、矿产 、淡 水 、土地 等 资源 不足 的 矛盾 日显 凸 出， 国家鼓励 深 入开 展节 能工作 ， 是缓 解 能源 约束 矛盾 、保 障 国家 经 济 安全 的重要 措施 。 新 技术 和先 进 设备 的应 用 ，使
供水 领 域得 到 了科学 的发展 ，变 频
后 接触 器 才 能 自动 合 闸 ，以防 止 电
动机 高速 运转 产 生的 感应 电动 势损 坏变 频器 。 （ ）确 保 触 点 互联 互 锁 ，在 ３ 电路 设计 和 Ｐ Ｃ 序 设 计 中 ，控 制 Ｌ程 每 台水 泵 “ 频 一 频 ”切换 的两 工 变 Ｌ 内部 可 编 程 控 制 点 或者 Ｐ Ｃ ＰＣ 统 ， 进 行 优 化 控 制 泵 组 的 调 速 运 “ 触 点 ”必须 相互 联锁 ，以保证 软 行 ，并 自动 调 整泵 组 的运行 台数 ， 可 靠 切 换 ， 防止 变 频 器Ｕ Ｗ 出端 Ｖ输 完 成供 水压 力 的 闭环控 制 ，在 管 网 与工 频 电源发 生短 路而损 坏 。 流 量变 化 时达 到稳 定供 水压 力和 节 （ ）水 泵 轮 换 启 动控 制 可 以 ４ 电的 目的。系 统 的控制 目标是 泵站 自由设 定水 泵 启动顺 序 ：可 自由设 总管 的压力 稳 定在设 定压 力值 上 。 置 水泵 启动 的先后顺 序 。所有 水 泵 目前 ，住 宅 小 区 变 频 恒 压 供 平 均使 用 ，能 防止个 别 水泵 长 期不 水系 统设 计方 案主 要采 用 “ 台变 运行 出现 的抱 死现 象 。 一
自动控制系统案例分析
北京联合大学实验报告课程（项目）名称：过程控制学院：自动化学院专业：自动化班级：0910030201 学号：2009100302119 姓名：张松成绩：2012年11月14日实验一交通灯控制一、实验目的熟练使用基本指令，根据控制要求，掌握PLC的编程方法和程序调试方法，掌握交通灯控制的多种编程方法，掌握顺序控制设计技巧。
二、实验说明信号灯受一个启动开关控制，当启动开关接通时，信号灯系统开始工作，按以下规律显示：按先南北红灯亮，东西绿灯亮的顺序。
南北红灯亮维持25秒，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持20秒；到20秒时，东西绿灯闪亮，闪亮3秒后熄灭。
在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持2秒。
到2秒时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时，南北红灯熄灭，绿灯亮。
东西红灯亮维持25秒，南北绿灯亮维持20秒，然后闪亮3秒后熄灭。
同时南北黄灯亮，维持2秒后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮……如此循环，周而复始。
如图1、图2所示。
图 1图 2三、实验步骤1．输入输出接线输入SD 输出R Y G 输出R Y G I0.4 东西Q0.1 Q0.3 Q0.2 南北Q0.0 Q0.5 Q0.42.编制程序，打开主机电源编辑程序并将程序下载到主机中。
3.启动并运行程序观察实验现象。
四、参考程序方法1：顺序功能图法设计思路：采用中间继电器的方法设计程序。
这个设计是典型的起保停电路。
方法2：移位寄存器指令实现顺序控制移位寄存器位（SHRB）指令将DATA数值移入移位寄存器。
S_BIT指定移位寄存器的最低位。
N指定移位寄存器的长度和移位方向（移位加=N，移位减=-N）。
SHRB指令移出的每个位被放置在溢出内存位（SM1.1）中。
该指令由最低位（S_BIT）和由长度（N）指定的位数定义。
方法3：利用定时器实现思路：利用多个定时器逻辑组合实现控制时序。
五、思考题1．实验中遇到的问题？如何解决的？2．对单一顺序控制—交通灯控制的几种实现方法技巧进行总结。
PLC控制的变频恒压供水系统
PLC控制的变频恒压供水系统成都市自来水总公司六厂刘敏雍晓蕾1. 概述变频调速技术是一种新型的、成熟的交流电机无级调速驱动技术，它以其独特优良的控制性被广泛应用在速度控制领域。
特别是在供水行业中，由于生产安全和供水质量的特殊需要，对恒压供水压力有着严格要求，变频调速技术也得到了更加深入的应用。
成都市自来水公司六厂日产水量60万吨，担负着成都市区及周边地区70%以上的供水任务。
自1996年年底六厂的三期工程投产后开始向郫县供水，使得我厂的供水方式从单一的重力流供水变为重力流和压力流结合供水的方式。
自向郫县供水以来，由于考虑到现阶段郫县的用水量较少，从节约能耗的角度出发，我厂使用一台泵同时向郫县供水和提供我厂的自用高压水。
为了满足六厂自用水压力，保证厂内各个工艺环节设备（如消毒环节中的水射器）能正常工作，我厂自用水压力须较恒定的控制在0.3 Mpa以上，采用变频调速控制是保证压力恒定较为有效的方法。
根据我们对郫县城区供水量的了解，发现郫县全天各时段用水量变化较大（见后图5），如果不对供水量进行调节，管网压力的波动也会很大，容易出现管网失压或爆管事故。
采用变频恒压供水控制后，当郫县用水量较小时，这时相应管道和泵出口压力均较大，变频恒压控制方式将会降低泵的频率，减小泵出水量，从而降低管网压力；反之亦然。
这样，小时用水量变化较大也不会造成管网压力有较大的波动。
经过长期运行实践，证明了变频调速手段实现恒压供水不仅保证厂内自用高压水压力足够且稳定，而且保证了郫县供水的安全可靠性。
2. 控制系统构成整个恒压供水系统有两组变频泵，每组均由一台变频器和一台水泵组成；系统以PLC为控制核心，由PLC采集压力信号和输出控制变频泵的运行。
控制系统构成如图1所示。
图1 控制系统构成图PLC处理器选用的是Allen-Bradley公司的PLC-5型处理器，变频泵选用的是ABB公司的SAMI STAR系列的315F 660/690型的变频器和水泵。
《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。
变频器恒压供水控制案例，值得收藏~
变频器恒压供水控制案例，值得收藏~话题随着电力电子技术的飞速发展，变频器恒压供水在写字楼、商场、居民楼应用十分广泛！变频器恒压供水配合风机、泵类、空气压缩机等流量和压力控制特点可实现供水压力的闭环控制，在管网流量变化时达到稳定供水压力和节约电能的目的。
为客户节省成本，具有较高的经济性和实用性。
变频器恒压供水模型一、控制要求如下图所示，K1开关正转启停变频器，用面板设置参数值为PID 闭环控制给定值；AI1端外接电位器作为模拟量反馈信号，用手动方式旋转RP电位器，改变反馈量，可使电机自动增速，自动减速或恒速运行。
这样用手动方式模拟PID闭环控制。
二、控制原理图三、参数设置在工作过程中发现恒压供水的难点并不在接线上面或者控制方式上，很多电工朋友在做恒压供水控制时，往往存在不知道参数如何设置。
以下基于某品牌变频器恒压供水的参数设置，也可作为通用型参数。
当然，不同变频器可能存在参数差异！变频器参数设置功能代号功能说明F00.11=1 端子启停命令F15.00=2 DI1为正转启停变频器F15.16=0 两线式运行方式F04.00=1 PID闭环控制有效F04.02=0 AI端模拟量反馈输入F16.01=5 AI端PID反馈F04.03=45 给定量设置为45%F04.04=3 比例增益P值设置为3F04.05=2 积分时间I值设置为2SF04.7=0 微分时间D设置为0F04.09=0.2 采样周期设置为0.2SF04.10=5.0 偏差极限设置为5%，反馈量与给定量之差注：当反馈值大于给定值时，电机减速，当反馈值小于给定值时，电机增速，当反馈值等于给定值时，电机恒速。
基于PLC控制恒压供水的设计--水泵控制
基于PLC控制恒压供水的设计——水泵控制学生姓名XXX所在系电子工程系专业名称自动化班级XXX学号XXX指导教师XXXXXXXXXXXXXXXXX基于PLC控制恒压供水的设计——水泵控制学生：XXX指导教师：XXX内容摘要：近年来我国中小城市发展迅速，集中用水量急剧增加。
在用水量高峰期时供水量普遍不足，造成城市公用管网水压浮动较大。
由于每天不同时段用水对供水的水位要求变化较大，仅仅靠供水厂值班人员依据经验进行人工手动调节很难及时有效的达到目的。
这种情况造成用水高峰期时水位达不到要求，供水压力不足，用水低峰期时供水水位超标，压力过高，不仅十分浪费能源而且存在事故隐患（例如压力过高容易造成爆管事故）。
随着社会的发展和进步，城市高层建筑的供水问题日益突出。
一方面要求提高供水质量，不要因为压力的波动造成供水故障；另一方面要求保证供水质量的可靠性和安全性，在发生火灾时能够可靠供水。
恒压供水保证了供水的质量，以PLC为主机的控制系统满足了系统的控制功能，提高了系统的可靠性。
关键词：PLC 恒压供水Based on PLC control constant pressure water supplydesign- water pump controlAbstract：In recent years our country small and medium-sized town and cities development was rapid, centralized water consumption sharp growth. When water consumption peak time volume of diversion universal insufficient, causes the urban public pipe network hydraulic pressure fluctuation to be big. Because the different time interval water used is every day big to the water supply water level request change, depends merely for the water works attendants to carry on the manual manual regulation based on the experience to be very difficult effective to serve the purpose promptly. This kind of situation creates when the water used peak the water level cannot meet the requirements, the water supply pressure is insufficient, when water used trough time supplies water level exceeding the allowed figure, the pressure is excessively high, not only wastes the energy moreover to have the accident potential (e.g. pressure to be excessively high easily to create cartridge igniter accident).Along with society's development and the progress, the urban high-rise construction's water supply question is day by day prominent. On the one hand requests to improve the water supply quality, does not want, because the pressure fluctuation creates the water supply breakdown; On the other hand the request guarantee water supply quality's reliability and the security, in has time the fire can supply water reliably. In view of these two aspect's request, the new water supply and the control system arise at the historic moment, this is the PLC control constant pressure non-tower water supply system. The constant pressure water supply had guaranteed the water supply quality, as main engine's control system has enriched system's control function take PLC, enhanced system's reliability.Keywords：PLC constant pressure water目录一、绪论 (1)（一）任务来源 (1)（二）工艺过程 (1)（三）系统控制要求 (2)（四）方案比较 (2)二、PLC简介 (4)（一）PLC的产生和定义 (4)（二）PLC的应用 (5)（三）PLC的系统组成 (5)（四）PLC的工作原理及特点 (6)三、方案分析 (7)（一）对PLC的选取 (7)（二）对扩展模块的选取 (9)（三）系统整体设计分析 (9)四、系统硬件设计 (11)（一）主电路图 (11)（二）控制电路图 (11)五、软件设计 (13)（一）系统流程图 (13)（二）地址分配表及PLC的CPU型号 (16)（三）根据设计要求编写的恒压供水的水泵控制梯形图（见附录） (16)（四）实验数据分析 (16)六、总结与体会 (17)谢辞 (19)附录 (19)（一）恒压供水的水泵控制梯形图 (20)（二）程序说明 (23)参考文献 (25)一、绪论（一）任务来源据最新资料显示在全国的666个城市中有340个不同程度缺水，其中严重缺水的达118个，在32个百万人口以上的特大城市中，有30个城市长期受缺水的困扰，特别是水资源短缺地区的城市，水的供需矛盾尤为突出。
恒压供水控制系统
PLC控制的变频调速恒压供水摘要随着社会的发展，恒压供水越来越重要。
本系统以PLC与变频器控制水泵工作，根据压力给定的理想值信号及管网水压的反馈信号进行比较，变频器根据比较结果调节水泵的转速，达到控制管网水压的目的。
文中重点叙述了变频节能原理，恒压供水原理及PID控制方式。
并提供控制系统硬件和控制软件，经现场模拟调试成功，实现运行可靠、节能、低噪，维护简单等效果。
关键词：恒压供水；PLC控制；闭环PIDAbstractWith the developme nt of society, more and more importa nt in the con sta nt pressure water supply. This system uses PLC and inverter control pumpworking pressure, according to the given ideal value sig nal and pressure of the pipe n etwork compares the feedback signal, frequency converter according to thecompared result, adjust the pumpspeed, to control the pressure of the pipe n etwork for the purpose of. This paper mainly describes the en ergy sav ing prin ciple of variable freque ncy, con sta nt pressure water supply theory and PID con trol. And provides the control system hardware and control software, the simulati on debuggi ng success, to achieve reliable operati on, en ergy sav in g, low no ise, simple maintenance and effect. Key Words： Constant pressure water supply ; PLCcontrol ; Closed loop PID1引言随着我国社会经济的发展，城市人口和城镇建设规模不断扩大，高层建筑与日俱增。
恒压供水程序实例
恒压供水程序实例
恒压供水程序实例
恒压供水系统，是指通过调整泵房的电控水泵出水压力，维持管网内的水压在一定稳定范围内，随时保持供水的水压稳定。
这种系统适用于水厂、楼宇、商场等需要稳定供水的场所。
下面将介绍一下恒压供水程序实例。
步骤一：设计系统方案
恒压供水系统需要根据实际情况进行设计，包括水泵的数量和出水压力、控制系统的类型和传感器的位置等。
设计方案需要满足系统的稳定性和可靠性，并考虑到后期运维和维护的成本。
步骤二：安装水泵和传感器
在设计方案确定后，需要安装水泵和传感器。
水泵的数量和出水压力需要根据设计方案进行配置，传感器通常安装在管道上，用于检测管道内的水压。
步骤三：编写控制程序
控制系统是恒压供水的核心部分，需要编写程序实现水泵的控制和传感器的反馈控制。
编写程序需要根据实际情况，根据传感器检测到的水压值进行相应的响应，确保系统水压稳定。
步骤四：测试运行
完成系统搭建和程序编写后，需要进行测试运行。
测试过程中需要模拟不同场景下的用水量，测试水压稳定性和控制准确性，确保系统正常运行。
步骤五：维护和升级
系统运行后需要定期进行维护和升级。
维护包括检查水泵和传感器的工作状态、清洗过滤器和管道等；升级包括更新控制程序和替换设备等。
定期的维护和升级可以保证系统长期稳定运行。
总结：
恒压供水程序实例是一个复杂的系统，需要根据实际情况进行设
计、安装、编写控制程序、测试运行和维护升级等。
通过合理的设计和有效的维护，可以确保系统长期稳定运行，为楼宇、商场等供水场所提供可靠的水压保障。
循环水泵恒压供水自动控制(课件)
供水中提请注意以下几点
用水流量尽量避免突发性的大幅度频 繁波动。 尤其是 “大冷却” 开关阀不可多个连 续打开或关断。 对循环水非正常停电应有心理准备。
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分程控制系统
分成控制系统方框图
控制器的输出信号被分割成若干个信号范围段，由 每一段信号去控制一台控制阀。 A.、B阀特性图
反应釜分程控制 P & I D
串级控制系统
反应釜串级控制特点 ⑴ 串级控制系统有 主、副两个控制 器和两个测量变 送器，分别组成 两个主、副闭合 冷却水 控制回路 。 ⑵ 主控制器的输出 作为副控制器的输入给定信号。 ⑶ 可用于负荷和操作条件有较大变化的场合， 提高了控制精确度。
在用水流量小于一台泵在工频恒压条件下 的流量时，由一台变频泵调速恒压供水； 当用水流量增大，变频泵的转速自动上升； 当变频泵的转速上升到工频(24s)，如用水 流量进一步增大时，则由变频供水控制器 控制，自动启动一台工频泵投入运行。 其余各并联工频泵可按相同的原理投入。 为了减小工频泵直接启动时压力过冲及 对管网的冲击，在启动工频泵之前，变 频泵将首先自动降频（20Hz）。
变频恒压供水自控系统
天津化工有限公司
变频恒压供水自动装置特点
采用变频器与恒压供水控制器构成控制系统， 是当今最合理的节能型供水系统。 电动机采取软启、软停运行方 式，彻底消除“水锤”效应。 变频器和软起动器的应用,使 机泵轴承的磨损和叶片所受的 压力都大为减少，延长了水泵 的使用寿命。
热工仪表及自动化
结论: 1、积分控制作用输出信号的大小不仅取决于偏差信 号的大小,而且主要取决于偏差存在的时间长短。 2、积分控制器输出的变化速度与偏差成正比。 3、积分控制作用在最后达到稳定时，偏差等于零。
(完整word版)plc变频器控制恒压供水系统
城市恒压供水系统一、前言1、供水系统概述城市规模的不断扩大，高层建筑的不断增长，对于高层的用户来说，在白天或者用水高峰时供水系统的电动机负荷最大，常常需要满负荷或超负荷运行，而在晚上或休闲是,所需水量减少很多，但是电动机依然处于满负荷运行状态,这样既浪费了大量的资源，对电动机的损耗也较大。
所以需要根据不同的需求条件来调节电动机的转速以实现恒压供水。
在供水系统中，当用水量需要变化时，传统的调节方法是通过人工改变阀门的开度来调整, 但是此类方法无法对供水管道内的压力和水位变化做出及时、恰当的反应，往往会造成用水高峰期时供水压力不足，用水低峰期时供水压力过高，不仅十分浪费能源而且存在事故隐患（例如压力过高容易造成爆管事故）。
因此无法满足城市供水系统的要求。
采用变频调速的供水系统可以有效解决以上的问题。
根据用水量的大小，控制水泵的转速，即用水量增大时，调高变频，使水泵转速升高，增加供水量。
当用水量超过一台水泵的供水量时启动新的水泵以增加供水量，当用水量减少时，使水泵转速降低或减少投入运行的水泵数量，减少供水量。
2、供水系统功能城市供水系统的主要功能是在用水量不断变化的情况下，维持管内的压力在一定范围内,既能满足用水的需求,又能最大程度节约能源,延长设备寿命。
变频供水的控制器经历了从继电器- 接触器，到单片机，再到PLC。
而变频器也从多端速度控制、模拟量输入控制发展到专用变频器，为实现城市供水系统简单、高效、低能耗的功能，并且实现自动化的控制过程，采用PLC作为核心控制器是个较好的方案。
（完整word版）plc变频器控制恒压供水系统PLC具有体积小、设计周期短、数据处理和通信方便、易于维护和操作、明显降低成本等优点，可满足城市供水系统的控制要求.除此以外，PLC作为城市供水控制系统使设计过程变得更加简单，可实现的功能变得更多。
由于PLC的CPU强大的网络通信能力，是城市供水系统的数据传输与通信变得可能,并且也可以实现其远程监控.利用「1。
【精品】毕业设计(论文)-恒压供水控制系统设计
毕业设计题目恒压供水控制系统设计系别专业班级姓名学号指导教师日期设计任务书设计题目：恒压供水控制系统设计设计要求：1．设计一个采用全自动变频恒压控制方式来实现恒压供水的自控系统。
2．本系统主要以PLC来控制，按照控制要求选择器件，设计其硬件主控电路。
3．根据要求选择相应的传感器、驱动电机、阀门等;4．按照设计要求设计相应算法，编制相应的PLC控制程序。
设计进度要求：第一周：确定题目,查阅资料第二周：根据设计要求分析恒压供水的工作原理第三周：对硬件进行设计第四周：对软件进行设计第五周：进行调试,找出问题第六周:改进设计中存在不足第七周：撰写设计论文第八周：整理论文，准备答辩指导教师（签名）：摘要恒压供水在城市自来水管网系统、住宅小区生活消防用水系统、楼宇中央空调冷却循环水系统等众多领域中均有应用。
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。
在恒压供水系统中可根据压力给定的理想值信号及管网水压的反馈信号进行比较，变频器根据比较结果调节水泵的转速，达到控制管网水压的目的。
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变频式恒压供水自动控制系统。
全文共分为四章.第一章阐明了供水系统的应用背景、选题意义及主要研究内容。
第二章阐明了供水系统的变频调速节能原理。
第三章详细介绍了系统硬件的工作原理以及硬件的选择.第四章详细阐述了系统软件开发并对程序进行解释。
关键词：恒压供水,PLC，变频技术目录摘要 (II)1 变频控制系统简介 (1)1。
1变频调速供水控制系统简介 (1)1。
2变频调速在供水行业中的应用 (1)2 供水系统的变频调速节能原理 (4)2。
1 水泵调速运行的节能原理 (4)2。
2 本系统总体介绍 (5)3 系统硬件的工作原理及硬件选择 (7)3。
1 PLC的工作原理及选择 (7)3.2 变频调速系统原理及选择 (9)3。
自动控制系统案例分析案例四恒压供水控制
HL7 HL8 YV2 KA V1
输出信号分配表
名称 1泵工频运行接触器及指示灯 1泵变频运行接触器及指示灯 2泵工频运行接触器及指示灯 2泵变频运行接触器及指示灯 3泵工频运行接触器及指示灯 3泵变频运行接触器及指示灯
(3) 三台泵根据恒压的需要，采取“先启先停”的原则接入 和退出。
(4) 在用水量小的情况下，如果一台泵连续变频运行时间超 过3h，则需切换到下一台泵，具有“倒泵功能”，避免某 一台泵工作时间过长。
主电路
代码 KM1 KM2 KM3 KM4 KM5 KM6
名称 1泵工频运行接触器 1泵变频运行接触器 2泵工频运行接触器 2泵变频运行接触器 3泵工频运行接触器 3泵变频运行接触器
功能 压力实际值 压力设定值 PID计算值
比例系数 采样时间 积分时间 微分时间 变频器运行频率下限值 生活供水频率上限值 消防供水频率上限值 实际运行频率值 变频工作泵的泵号 工频运行泵的总台数 倒泵时间存储器
器件地址 T33/T34/T39
T37/T38 M0.0 M0.1 M0.2 M0.3 M0.4 M0.5 M0.6 M2.0 M2.1 M2.2 M3.0 M3.1
地址 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5
控 制 电 路
主机单元 CPU224
模拟量单元 EM235
输入信号分配表
代码 SA SLL SLH UP
名称 手动/自动转换开关 水池水位下限信号 水池水位上限信号
模拟量输入
地址 I0.4 I0.1 I0.2 AIW0(MW10)
代码
加泵流程图
西门子S7-1200 PLC项目化教程 项目4 恒压供水系统
2 模拟量的标定
2 模拟量的标定
2 数值检查
2 组态PID工艺
PID通道设置
2 PID参数说明
2 PID控制器设置
2 过程值设定
2 PID参数整定
3
1200与V20的USS通信
实现120 CM1241配置
变频器V20恢复出厂设置并设置基础参数后，选择“Cn010”连接宏， 通信参数如下表所示
1 模拟量的连接
控制系统扩展模块SM1234模拟量输入信号电气原理图，模拟量扩展模块端口 “L+”及“M”须分别连接24V电源正负极，模拟量端口“0+”连接压力传感 器信号输出，模拟量端口“1+”连接液位计信号输出，模拟量端口“0-”及 “1-”连接24V电源负极。
模拟量的连接
SM1234模拟量输出信号电气原理图，左边端口“1L+”和“1M”分别连 接24V电源正负极，端口“0M”连接负载模拟量输入负极，端口“0”连 接负载模拟量输入端口。
2 循环中断设置
OB 组 织 块 名 称可修改
选择模块 语言
2 PID相关概念
闭环系统框图
2 PID相关概念
2 模拟量的处理
配置模拟量信号类型与范 围，设置模拟量输入通道与 输出通道地址。S7-1200系 列PLC模拟量模块支持电压 （±10 V，±5 V，±2.5 V， ±1.25 V） 和 电 流 （ 0~20 mA，4~20 mA）两种输入 形式。
项目背景
生产线自动清洗系统中为保证 喷出的清洗水流具有一定压力， 须使用无极调速泵电动机根据 水管网压力动态调节转速，以 控制压力罐体内压力恒定，从 源头上避免水资源浪费。PLC 控制系统周期性采集供水管网 压力传感器模拟信号，采用 PID控制算法将模拟信号转换 为变频器控制信号，通过USS 通信协议控制变频器实现电机 转速跟随压力变化，从而实现 水管网压力自动变化调节。
基于PLC控制的恒压供水系统-毕业论文
摘要通过对变频器的学习和对PLC的了解，是我们了解到变频器在现今的应用越来越普遍，特别是在工厂的电气控制、小区的恒压供水、空调的变频应用等等。
本文介于一小区消防、供水的要求，设计出了一套可供使用的方案，首先本文采用的是西门子PLC作为主控单元，利用风光JD-BP32-XF型供水变频器根据系统的状态可快速调节供水系统的恒压性达到恒压供水的目的，但出现火灾时，生活用水的系统低恒压供水，而消防系统则高恒压供水，这样就保证了居民生活财产的安全在该系统中，PLC系统共有开关量输入点8个，开关量输出点10个,选用西门子主机CPU222（8入继电器出）1台，加上扩展模块EM222（8继电器输出）1台。
关键词：西门子PLC , 西门子主机CPU222 ,扩展模块EM222 ,风光JD-BP32-XF 型变频器，供水、消防双恒压供水。
目录绪论 (1)1、引言 (2)2、用户现场情况 (3)3系统控制要求 (4)4设备选型 (5)（1）风光JD-BP32-XF型供水变频器 (5)（2 ）PLC 选型 (5)（3）压力传感器 (6)5、电气控制系统原理图 (7)（1）主电路图 (7)（2）控制电路图 (8)（3）PLC接线图 (9)6系统程序设计 (9)（1）程序中使用的PLC内部器件及功能，如下表2所示： (9)（2）系统PLC流程图及程序： (11)7结束语 (20)8致谢 (21)参考文献 (22)B绪论变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，其电路由整流、中间直流环节、逆变和控制四个部分组成。
我们现在使用的变频器主要采用交-直-交方式（VVVF变频或矢量控制变频）。
在工业控制领域，变频调速普遍适用于各种调速系统中，为了实现能源的充分利用和生产的需要，需要对电机进行转速调节，考虑到电机的启动、运行、调速和控制的特性，系统中由PLC完成数据的采集和对变频器、电机等设备的控制任务。
维修电工技师论文：典型的变频恒压供水自动控制系统分析
典型的变频恒压供水自动控制系统分析摘要随着社会的发展和时代的进步，城市高层建筑和智能小区的供水问题日益突出。
一方面要求提高供水质量，不要因为压力的波动造成供水障碍；另一方面要求保证供水的可靠性和安全性。
针对这两方面的要求，出现了一种新的智能供水方式，这就是采用PLC和变频器控制的恒压供水系统。
本文分析的是以供水变频泵为控制对象，采用PLC和变频器两种高科技产品与继电—接触器传统控制技术相结合，设计的一套自动控制系统。
该系统对传统的水塔供水系统进行自动化改造提供了新的思路。
关键词：变频恒压供水；PLC；变频器；自动控制系统；分析传统的供水方式普遍不同程度的存在浪费水力、电力资源；效率低；可靠性差；自动化程度不高等缺点，严重影响了居民的用水和工业系统中的用水。
目前的供水方式朝向高效节能、自动可靠的方向发展，变频调速技术以其显着的节能效果和稳定可靠的控制方式，在风机、水泵、空气压缩机、制冷压缩机等高能耗设备上广泛应用，特别是在城乡工业用水的各级加压系统，居民生活用水的恒压供水系统中，变频调速水泵节能效果尤为突出，其优越性表现在：一是节能显著；二是在开、停机时能减小电流对电网的冲击以及供水水压对管网系统的冲击；三是能减小水泵、电机自身的机械冲击损耗。
基于PLC和变频技术的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，同时系统具有良好的节能性，这在能源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。
典型的变频恒压供水自动控制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。
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地址偏移量
参数
0
过程变量当前值PVn
4 给定值SP M (t)K C e(t)T 1 I 0 te(t)d tT 1 D nd(te )/d tM 0 8 输出值Mn
12
增益KC
16
采样时间TS
20
积分时间TI
24
微分时间TD
28
积分项前值MX
变量类型 IN IN
IN/OUT
描述 过程变量，0.0～1.0 给定值，0.0 ～ 1.0
M(t)一控制器的输出量，M0为输出的初始值； e(t) =sp(t) –pv(t) 一误差信号；
KC 一比例系数； TI一积分时间常数； TD一微分时间常数。
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6
设采样周期为Ts，进行离散化，同时各信号也离散化，得
M n K C ( S n P n ) P K C ( V T S / T I ) ( S n P n ) P K C ( V T D / T S ) ( P n 1 -n - ) P V M X PID回路表
地址 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 13 Q0.5
控 制 电 路
h
14
主机单元 CPU224
模拟量单元 EM235
输入信号分配表
代码 SA SLL SLH UP
名称 手动/自动转换开关 水池水位下限信号 水池水位上限信号
模拟量输入
地址 I0.4 I0.1 I0.2 AIW0(MW10)
h
功能 工频/变频转换时间控制 工频泵增泵滤波时间控制
故障结束脉冲信号 泵变频启动脉冲 泵工频启动脉冲 倒泵变频启动脉冲 复位当前变频运行泵脉冲 当前泵工频运行启动脉冲 新泵变频启动脉冲 泵工频/变频转换控制器 泵工频/变频转换控制器 泵工频/变频转换控制器 水池水位下限故障控制器 进水阀开启标志
能该中断事件。
4、中断分离指令DTCH（Detach Interrupt）：将
中断事件EVNT与中断服务程序号INT相关联切断，
并禁止该中断事件。 h
3
4条中断指令
INT---中断程序号 INT_0 - INT_127(最多可有128
个中断程序)
EVNT---中断事件号 中断号0-33
CPU221和222可以为：0到12，19到23和27和33；
功能 压力实际值 压力设定值 PID计算值 比例系数 采样时间 积分时间 微分时间 变频器运行频率下限值 生活供水频率上限值 消防供水频率上限值 实际运行频率值 变频工作泵的泵号 工频运行泵的总台数 倒泵时间存储器
器件地址 T33/T34/T39
T37/T38 M0.0 M0.1 M0.2 M0.3 M0.4 M0.5 M0.6 M2.0 M2.1 M2.2 M3.0 M3.1
到工频的可靠、安全的切换。
(3) 三台泵根据恒压的需要，采取“先启先停”的原则接入
和退出。
(4) 在用水量小的情况下，如果一台泵连续变频运行时间超 过3h，则需切换到下一台泵，具有“倒泵功能”，避免某
一台泵工作时间过长。
h
11
h
12
主电路
代码 KM1 KM2 KM3 KM4 KM5 KM6
名称 1泵工频运行接触器 1泵变频运行接触器 2泵工频运行接触器 2泵变频运行接触器 3泵工频运行h 接触器 3泵变频运行接触器
h
15
代码
KM1,HL1 KM2,HL2 KM3,HL3 KM4,HL4 KM5,HL5 KM6,HL6
HL7 HL8 YV2 KA V1
输出信号分配表
名称 1泵工频运行接触器及指示灯 1泵变频运行接触器及指示灯 2泵工频运行接触器及指示灯 2泵变频运行接触器及指示灯 3泵工频运行接触器及指示灯 3泵变频运行接触器及指示灯
第4章 综合控制
案例五：恒压供水控制
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1
基础知识
一、S7200的中断
内外中断源共34个，分为三大类：通信中断、输入/ 输出中断和时基中断。 定时中断常用于模拟量的定时采样、转换、PID控制。 2个定时中断（1-255ms）： 定时中断0 中断号10 定时时间特殊存储器SMB34 定时中断1 中断号11 定时时间特殊存储器SMB35
输出值，0.0 ～ 1.0
IN 比例常数，可正可负 IN 采样时间，单位s，正数 IN 积分时间，单位min，正数
IN 微分时间，单位min，正数
IN/OUT 积分前项值，0.0 ～ 1.0
32
过程变量前值PVn–1 IhN/OUT 上一次过程值，0.0 ～1.0 7
M n K C ( S n P n ) P K C ( V T S / T I ) ( S n P n ) P K C ( V T D / T S ) ( P n 1 -n - ) P V M X
CPU224可以为：0到23和27和33；CPU226和CPU226XM
可以为：0到33
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4
例：
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5
二、S7200的PID指令
• PID指令算法：标准位置式
PID控制器的输出M(t)与输入e(t)的关系式为：
M (t)K C e(t)T 1 I 0 te(t)d tT 1 Dd(te )/d tM 0
h
2
4条中断指令
全局性中断允许ENI（禁止DISI）指令：全局地允
许（禁止）所有被连接的中断事件。
1、允许中断 ENI（Enable Interrupt）
2、禁止中断 DISI（Disable Interrupt）
3、中断连接指令 ATCH（Attach Interrupt）：将
中断事件EVNT与中断服务程序号INT相关联，并使
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8
PID指令
• 两个操作数： • TBL是回路表的起始地址(以VB 表示) • LOOP是回路号（0制
恒压供水系统
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对恒压供水系统的基本要求：
(1) 生活供水时，系统应低恒压值运行，消防供水时系统应
高恒压值运行。
(2)实现水泵的变频起动，压力变化过程中保证水泵从变频
水池进水指示灯 水池水位下限故障指示灯 生活/消防供水转换电磁阀
变频器频率复位控制 模拟量输出信号
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地址
Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 Q1.1 AQW0(MW20)
16
程序中使用的元器件及其功能
器件地址 VD100 VD104 VD108 VD112 VD116 VD120 VD124 VD204 VD208 VD212 VD250 VB300 VB301 VD310