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1、毕业设计（论文）恒压供水的 PLC控制系统的设计Water Supply PLC control system design 1摘 要本文介绍恒压供水基本原理及系统构成，说明了变频调速恒压供水自动控制系统由可编程控制器、内置 PID变频器、水泵电机组、压力传感器、及控制柜等构成。PLC 恒压供水的优点在于当管网流量变化时，能达到稳定供水压力和节能、安全、供水高品质等优点。本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，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介绍。文章介绍了系统的总体
2、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。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。关键词：变频器 PLC 恒压供水 PID2Abstract This paper introduces the basic principle and system of constant pressure water supply, that the variable frequency speed constant pressure water supply automatic control system by progra
3、mmable controller, built-in PID frequency converter, motor pump group, a pressure sensor, and control cabinet. Advantages of PLC constant pressure water supply is that when the pipe flow changes, the advantages can achieve the stable water supply pressure and energy saving, safety, water quality Thi
4、s paper analyzes the structure of VF speed regulating constant-pressure water supply, and proposes several control methods. By careful study and comparison, PLC and inverters method fits water supply system and data transmission very well. Finally the paper shows the design of constant pressure supp
5、ly water controller according to PID data and detailed introduction of its software and hardware, and then illustrates its general design, software implement and the measures of preventable disturbance in details. The system can not only remarkably improve the quality of water supply, but also econo
6、mize on labor, which will surely bring us both economic and social benefits.Keywords: VF speed PLC constant pressure water supply PID3目录摘 要 .1Abstract.2第一章 绪论 .41.1课题的提出 .41.2恒压供水控制系统的基本控制策略 .41.3恒压供水系统特点 .41.4恒压供水的应用领域 .5第二章 恒压供水系统所需要的器件 .62.1可编程控制器 .62.1.2可编程控制器的组成 .62.1.3可编程控制器的工作原理 .72.1.4 可编程控制
7、器的特点 .72.2变频器 .72.2.1变频器的简介 .72.2.2 变频器的基本组成 .82.2.4变频器的特点 .92.2.5 变频器关键参数的设定 .102.2.6 变频器的功能 .102.3PID调节及 PID功能指令 .112.3.1 PID控制原理 .112.3.2 PID的调节功能 .122.3.3带 PID回路调节器与 PLC的控制方式 .12第三章 恒压供水系统的设计及编程 .133.1恒压供水系统的工艺过程及控制要求 .133.1.1 恒压供水系统的工艺过程 .133.1.2 控制要求 .133.2恒压供水系统的设计 .143.2.1控制系统的 I/O信号分配 .143.
8、2.2 电气控制系统原理图 .15第四章 恒压供水的系统调试及注意事项 .274.1系统调试 .274.2注意事项 .27第五章 总 结 .28参考文献 .29致 谢 .304第一章 绪论 1.1课题的提出众所周知，水是生产生活中不可缺少的重要组成部分,生产和生活都离不开水。但如果水源离用水场所较远,就需要管道的运输。而将水送到较远或较高的地方，管道中是需要有一定水压的，水压高了，才能将水输送到远处或较高的楼层。产生水压的设备是水泵，水泵转动的越快，产生的水压越高。传统的供水方式（包括水箱/水塔供水和气压供水） 。水箱/水塔供水称为重力供水，具有供水压力比例恒定和储水的功能。它是由位置高度形成
9、的压力来进行供水的，为此需要建造水塔或将水箱置于建筑物的顶上。但是常常不能满足供水要求，难以满足不断增加的用水需求。同时在屋顶上形成很大的负重，增加了结构面积，也妨碍了美观。此外，屋顶水箱必须高出水面几米，建筑方面较难处理，而且投资周期长。但是，现在的恒压供水应以经济合理，技术先进，供水安全可靠为原则，利用交流变频器可以平滑连续的调节。交流变频器是改变交流电源频率的电力电子设备，输入三相工频交流电后，可以输出频率平滑变化的三相交流电。 61.2恒压供水控制系统的基本控制策略采用电动机调速装置与可编程控制器（PLC）构成控制系统，进行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
10、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。系统的控制目标是泵站总管的出水压力，系统设 定的给水压力值与反馈的总管压力实际值进行比较，其差值输入 CPU运算处理后，发出控制指令，控制泵电动机的投运台数和运行变量泵电动机的转速，从而达到压力稳定在设定的压力值。目前自动恒压供水系统应用的电动机调速装置均采用交流变频技术，而系统的控制装置采用 PLC控制器或专用的供水控制系统。因 PLC不仅可实现泵组、阀门的逻辑控制，并可完成系统的数字 PID调节功能，可对系统中的各种运行参数、控制点的实时监控，并完成系统运行工况的 CRT画面显示、故障报警及打印报表等功能，所以在一些高标准控制系
11、统中被广泛使用。 8在市政供水管网中：自动恒压供水系统具有标准的通讯接口，可与城市供水系统的上位机联网，实现城区供水系统的优化控制，为城市供水系统提供了现代化的调度、管理、监控及经济运行的手段。随着城市建设规模的不断扩大和生活水平的提高，加上居住小区推行一户一表供水以后，对市政管网供水的可靠性（压力、流量）要求越来越高，各种分散或集中加压设施也逐渐增多。 151.3恒压供水系统特点 1、节电：优化的节能控制软件，使水泵实现最大限度地节能运行；2、节水：根据实际用水情况设定管网压力，自动控制水泵出水量，减少了水的跑、漏现象；3、 运行可靠：由变频器实现泵的软起动，使水泵实现由工频到变频的无冲击切
12、换，防止管网冲击、避免管网压力超限，管道破裂。4、 联网功能：采用全中文工控组态软件，实时监控各个站点，如电机的电压、电流、工作频率、管网压力及流量等。并且能够累积每个站点的用电量，累积每台泵的出水量，同时提供各种形式的打印报表，以便分析统计。5、 控制灵活：分段供水，定时供水，手动选择工作方式。 46、 自我保护功能完善：如某台泵出现故障，主动向上位机发出报警信息，同时启动备用泵，以维持供水平衡。万一自控系统出现故障，用户可以直接操作手动系统，以保护供水。1.4恒压供水的应用领域1、 自来水供水、生活小区及消防供水系统，亦可用于热水供应、恒压喷淋等系统。 2、 工业企业生活、生产供水系统及工厂其它需恒压控制领域（如空压机系统的恒压供气、恒压供风） 。各种场合的恒压、变压控制，冷却水
