基于PLC的小区恒压供水系统详解

毕业设计（论文）手册

学生姓名：延娓娓

****：***

专业：自动化

班级：自0745

吉林工程技术师范学院教务处制

二Ｏ一Ｏ年十二月

毕业设计（论文）选题论证书

毕业设计（论文）任务书

题目：基于PLC的小区恒压供水系统设计

电气工程学院(分院)自动化专业自0745 班学生姓名：延娓娓学号： 1 指导教师：叶天迟职称：讲师

教研室主任：方建

系（分院）主任：许建平

任务书下发日期：2011年 2 月 18 日

吉林工程技术师范学院教务处制

本科生毕业设计（论文）开题报告

题目基于PLC的小区恒压供水系统设计

院（系）_电气工程学院_______

专业___自动化__

班级_____自0745 _______

姓名______延娓娓______

指导教师_______叶天迟_________

开题时间2011.3.18

吉林工程技术师范学院教务处制

一、课题研究意义

二、研究方案

题，而且解决了水泵的运行方式调整加上出口阀开度调节供水的水量水压，大量能量因消耗在出口阀而浪费，并对水泵也起到了很好的保护作用和有效地节约了电能的消耗。

根据负载变化自动调节水泵转速或增加或减少投入运行的台数，从而避免了电机起动过程中对电网和机械设备造成的冲击以及人工操作的繁杂性。变频恒压供水系统如今正被广泛地应用到城市自来水管网系统、住宅小区生活消防水系统、楼宇中央空调冷却循环水系统等众多领域。

综合分析，本设计拟采用集散控制方式使用PLC、变频器及相关软件设计一套变频恒压供水系统。

1.2变频供水系统构成确定

我们要保持水压的恒定，就要用到反馈原理：要想维持一个物理量不变或基本不变，就应该引用这个物理量与恒值比较，形成闭环系统。我们要想保持水压的恒定，就必须引入水压反馈值与给定值比较，从而形成闭环系统。

在变频器供水系统中，当用水量大时，为保持水压仍恒定，采用三台水泵供水；当用水量较小时，在变频供水系统中加入气压罐，它能利用气压罐蓄水量来控制水泵在低需求量时的续流供水，能达到大功率水泵和变频器休息。

组成小区变频恒压供水系统的有PLC、变频器、气压罐、离心泵、压力传感器等，如图1-1所示。工作流程是利用设置在供水管中的压力传感器将管中因用水量的变化引起的水压变化，及时将信号（4-20mA或0-10V）作为恒压供水系统的反馈信号反馈给PLC调节器，通过对压力反馈信号的检测，经PID 调节器对比设定控制压力进行运算后给出相应的变频指令，由变频器控制水泵的电机转速，达到恒压供水设计目的。

图1-1 系统组成图

1.3 恒压供水系统的原理

变频恒压供水系统中的变频器的作用是为电机提供可变频率的电源，实现

电机的无极调速，从而使管网水压连续变化。压力传感器的任务是检测管网水压，压力设定单元为系统提供满足用户需要的水压期望值。图1-2表示小区恒压供水系统基本原理图。

采用变频器与PLC来控制恒压供水的稳定，水泵采用并联运行方式，水压大于设定值时通过闭合交流接触器停止一台水泵；水压小于设定值时，通过断开交流接触器启动一台水泵。

图1-2 小区恒压供水系统基本原理

1.4变频供水系统分析

由于小区居民用水的多少是经常变动的，因此供水不足或供水过剩的情况时有发生。而用水和供水之间的不平衡集中反映在供水的压力上，即用水多而供水少，则压力低；用水少而供水多，则压力大。为了保持供水压力的恒定，使得供水和用水之间保持平衡，即用水多时供水也多，用水少时供水也少，从而提高了供水的质量。

为了实供水压力平衡，我们使用以变频器为核心的智能供水控制系统。它的优点有使水泵启动平稳，启动电流可限制在额定电流以内，从而避免了启动时对电网的冲击；延长泵的使用寿命等。它的使用令供水实现节水、节电、节省人力，高效运行。

三、设计（论文）课题评议

四、考核组成员

毕业设计（论文）指导教师评阅意见

注：优（90分以上）；良（80～89）；中（70～79）；及格（60～69）；不及格（60以下）

毕业设计（论文）指导教师评定成绩标准

注：如属论文且无设计图纸则将第11项的得分加到第12项中

毕业设计（论文）评阅人评阅意见

注：1.参照评价项目内涵与标准，A为合格、B为基本合格、C为不合格；2.有1个C，需修改后答辩，有1个以上C不同意答辩。

毕业设计（论文）答辩记录

毕业设计（论文）答辩小组评语及综合成绩

注：优（90分以上）；良（80～89）；中（70～79）；及格（60～69）；不及格（60以下）

毕业设计（论文）答辩成绩评定标准