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1、 学生毕业设计毕业论文目 录0绪论50.1双恒压供水系统的目的与研究意义.50.2交流变频调速的优势与应用.7 0.3可编程序控制器的特点与应用101变频器的节能原理171.1变频器的控制方式171.2变频调速的调速及节能原理172控制系统硬件设计192.1主电路设计192.2控制电路设计193各种元器件的选择213.1PLC的选择213.2变频器的选择213.3压力传感器的选择213.4触摸屏的选择223.5软启动的选择234恒压供水系统软件设计244.1程序功能图的设计244.2置PID功能及其编程254.3系统程序设计及说明264.4输入输出地址分配表如下6小结7致8参考文献PLC水塔水
2、位控制系统的设计摘 要:该毕业设计对环保、节能、自动补压型给水设备作了介绍。从节能科技的实践出发,阐述了变频调速技术在高楼给水设备中的应用。以PLC电路控制方式,介绍了智能水压控制系统的工作原理及PLC控制系统。在分析水压控制的工作流程的基础上,给出了PLC控制系统的硬件和软件设计。智能水压控制系统的基本控制策略是：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,完成供水压力的恒定控制,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,其差值输入变频器运算处理后,发出控制指令,控制泵电动机
3、的投运台数和运行变量泵电动机的转速,从而达到给水总管压力稳定在设定的压力值上。关键词:恒压供水,FX2N-PLC可编程序控制器、压力传感器、变频器PID运算、PLC控制、恒压供水。Abstract:Be graduation practices turn to have filled up pressure type water supply equipment work to environmental protection , energy conservation , automation introduce that. The frequency conversion speed re
4、gulation technology having set off from energy conservation science and technology practice , expounding hits the target in high building water supply equipment applying。Introduced the intelligent hydraulic pressure control system principle of work and the PLC control system. In in the analysis hydr
5、aulic pressure control work flow foundation, has produced the PLC control system hardware and the software design. The intelligent hydraulic pressure control system basic control strategy is: Uses the electric motor speeder and the programmable controller constitutes the control system, carries on t
6、he optimized control,Completes the water supply pressure the constant control, when pipe network current capacity change achieved the stable water supply pressure and saves the electrical energy the goal. The system control goal is the pumping station main pipe water leakage pressure, the system hyp
7、othesis carries on the comparison for the hydraulic pressure value and the feedback main pipe pressure actual value, after its interpolation inputs CPU operation processing, sends out the control command, the control pumps the electric motor to throw transports the Taiwan number and the movement var
8、iable displacement pump electric motor rotational speed, thus achieved stabilizes for the water main pipe pressure in hypothesis Pressure.Keyword:PLC control the FX2N-PLC programmable、Pressure sensor 、Frequency transformer PID arithmetic、PLC controlled 、The constant voltage supplies water。0 绪论0.1双恒压
9、供水系统的目的和研究意义恒温恒压供水系统对于生活是非常重要的,例如在房屋供水工程中,若自来水供水因故压力不足或短时缺水,可能影响居民生活.又如当发生火警时,若供水压力不足或无水供应,不能迅速灭火,可能引起重大损失和人员伤亡,恒温供水则能保证供给用户的水保持在设定的温度围.所以,生活小区采用生活/消防双恒压系统,具有较大的经济和社会意义.0.2交流变频调速技术的优势与应用对于可调速的电力拖动系统,工程上往往根据电动机电流形式分为直流调速系统和交流调速系统两类。它们最大的不同之出主要在于交流电力拖动免除了改变直流电机电流流向变化的机械向器整流子。 20世纪70年代后,大规模集成电路和计算机控制技术
10、的发展,以及现代控制理论的应用,使得交流电力拖动系统逐步具备了宽的调速围、高的稳速围、高的稳速精度、快的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能,在调速性能方面可以与直流电力拖动媲美。在交流调速技术中,变频调速具有绝对优势,并且它的调速性能与可靠性不断完善,价格不断降低,特别是变频调速节电效果明显,而且易于实现过程自动化,深受工业行业的青睐。 交流变频调速的优异特性 调速时平滑性好,效率高。低速时,特性静关率较高,相对稳定性好。 调速围较大,精度高。 起动电流低,对系统及电网无冲击,节电效果明显。 变频器体积小,便于安装、调试、维修简便。 易于实现过程自动化。0.3可编程序控制器的特点及
11、应用1. 可靠性高,抗干扰能力强如果能限制偶发性故障的发生条件,如果能使PLC在恶劣环境中不受影响或能把影响的后果限制在最小围,使PLC在恶劣条件消失后自动恢复正常,这样就能提高平均故障间隔时间；如果能在PLC上增加一些诊断措施和适当的保护手段,在永久性故障出现时,能很快查出故障发生点,并将故障限制在局部,就能降低PLC的平均修复时间。为此,各PLC的生产厂商在硬件和软件方面采取了多种措施,使PLC除了本身具有较强的自诊断能力,能及时给出出错信息,停止运行等待修复外,还使PLC具有了很强的抗干扰能力。 硬件措施：主要模块均采用大规模或超大规模集成电路,大量开关动作由无触点的电子存储器完成,I/
12、O系统设计有完善的通道保护和信号调理电路软件措施：有极强的自检及保护功能。2 .通用性强,控制程序可变,使用方便PLC品种齐全的各种硬件装置,可以组成能满足各种要求的控制系统,用户不必自己再设计和制作硬件装置。用户在硬件确定以后,在生产工艺流程改变或生产设备更新的情况下,不必改变PLC的硬设备,只需改编程序就可以满足要求。因此,PLC除应用于单机控制外,在工厂自动化中也被大量采用。3.功能强,适应面广现代PLC不仅有逻辑运算、计时、计数、顺序控制等功能,还具有数字和模拟量的输入输出、功率驱动、通信、人机对话、自检、记录显示等功能。既可控制一台生产机械、一条生产线,又可控制一个生产过程。4.编程
13、简单,容易掌握目前,PLC仍采用继电控制形式的梯形图编程方式。既继承了传统控制线路的清晰直观,又考虑到大多数工厂企业电气技术人员的读图习惯及编程水平,所以非常容易接受和掌握。梯形图语言的编程元件的符号和表达方式与继电器控制电路原理图相当接近。通过阅读PLC的用户手册或短期培训,电气技术人员和技术工很快就能学会用梯形图编制控制程序。同时还提供了功能图、语句表等编程语言。PLC在执行梯形图程序时,用解释程序将它翻译成汇编语言然后执行PLC部增加了解释程序。与直接执行汇编语言编写的用户程序相比,执行梯形图程序的时间要长一些,但对于大多数机电控制设备来说,是微不足道的,完全可以满足控制要求。5.减少了
14、控制系统的设计及施工的工作量由于PLC采用了软件来取代继电器控制系统量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件,控制柜的设计安装接线工作量大为减少。同时,PLC的用户程序可以在实验室模拟调试,更减少了现场的调试工作量。并且,由于PLC的低故障率及很强的监视功能,模块化等等,使维修也极为方便。6.体积小、重量轻、功耗低、维护方便PLC是将微电子技术应用于工业设备的产品,其结构紧凑,坚固,体积小,重量轻,功耗低。并且由于PLC的强抗干扰能力,易于装入设备部,是实现机电一体化的理想控制设备。以三菱公司的F1-40M型PLC为例：其外型尺寸仅为305110110mm,重量2.3kg,功耗小于25VA；而且具有很好的抗振、适应环境温、湿度变化的能力。现在三菱公司又有FX系列PLC,与其超小型品种F1系列相比：面积为47%,体积为36%,在系统的配置上既固定又灵活,输入输出可达24128点。第二章变频器的节能原理2.1变频器的控制方式低压通用变频输出电压为380650V,输出功率为0.75400kW,工作频率为0400Hz,它的主电路都采用交直交电路。其控制方式经历了以下四代。2.1.1U/f=C的正弦脉宽调制SPWM控制方式
