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1、摘要 随着社会经济的快速发展，人们对供水质量和供水系统牢靠性的要求不断提高；再加上目前能源紧缺,利用先进的自动化技术、限制技术以及通讯技术,设计高性能、高节能、能适应不同领域的恒压供水系统成为必定趋势。本课题用PLC实现了自动供水限制系统,介绍了恒压供水的基本原理以及系统构成的基础，说明白可编程限制器（PLC）在恒压供水系统中所担当的角色。从系统的整体设计方案和实际需求分析起先，紧密的联系实际生活的须要，力求做到使系统运行稳定，操作简便，解决实际中问题，保证供水平安、快捷、牢靠。关键字：PLC 恒压供水 变频器ABSTRACT With the rapid development of soc
2、ial economy, it is demanded the better of water supplys quality and reliability of water supply system.Meanwhile energy resources are seriously lack。 So it is inevitable tendency to design water supply system which has high function and saves on energy well, with help of advanced technique of automa
3、tion,control and communication. At the same time this system can adapt different water supply fields。This subject realize the automatic water control system that used of PLC ，it introduced the basic principle that constant voltage supplies water and foundation that the system form , have stated the
4、role served as of the programmable controller (PLC ） in the water -supply system of constant voltage。 Since the whole design plan of the system and actual demand are analysed, the need of close life of intergrating with practice， make every effort to make sure to make the system run steadily， easy a
5、nd simple to handle, solve and hit the problem actually, guarantee to supply water of the security, swift , reliable. Constant voltage has supplied water and guaranteed to support the water quality amount, the control system taking PLC as host computer has enriched the systematic control function, h
6、ave improved systematic dependability.Key word: PLC （programmable controller )， Constant voltage, supplies water， Frequency converter 书目第一章 绪论随着变频调速技术的发展和人们对生活饮用水品质要求的不断提高，变频恒压供水系统已渐渐取代原有的水塔供水系统，广泛应用于多层住宅小区生活消防供水系统。然而，由于新系统多会接着运用原有系统的部分旧设备（如水泵)，在对原有供水系统进行变频改造的实践中，往往会出现一些在理论上意想不到的问题。本文介绍的变频限制恒压供水系统，是
7、在对一个典型的水塔供水系统的技术改造实践中，依据尽量保留原有设备的原则设计的，该系统很好的解决了旧设备须要频繁检修的问题，既体现了变频限制恒压供水的技术优势，同时有效的节约了资金。 1.1 变频恒压供水产生的背景和意义众所周知,水是生产生活中不行缺少的重要组成部分，在节水节能己成为时代特征的现实条件下，我们这个水资源和电能短缺的国家，长期以来在市政供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面技术始终比较落后，自动化程度低。主要表现在用水高峰期，水的供应量经常低于需求量，出现水压降低供不应求的现象，而在用水低峰期，水的供应量经常高于需求量,出现水压上升供过于求的状况，此时将会造成能量的奢侈，同时有
8、可能使水管爆破和用水设备的损坏。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的障碍；另一方面要求保障供水的牢靠性和平安性，在发生火灾时能牢靠供水。针对这两方面的要求，新的供水方式和限制系统应运而生,这就是PLC限制的恒压无塔供水系统.恒压无塔供水系统包括生活用水的恒压限制和消防用水的恒压限制-即双恒压系统。恒压供水保证了供水的质量，以PLC为主机的限制系统丰富了系统的限制功能，提高了系统的牢靠性。1。2 变频恒压供水系统的国内探讨现状变频恒压供水是在变频调速技术的发展之后渐渐发展起来的.在早期，由于国外生产的变频器的功能主要限定在频率
9、限制、升降速限制、正反转限制、起制动限制、起制动限制、压频比限制及各种爱护功能。应用在变频恒压供水系统中,变频器仅作为执行机构，为了满意供水量大小需求不同时,保证管网压力恒定，需在变频器外部供应压力限制器和压力传感器,对压力进行闭环限制。目前国内有不少公司在做变频恒压供水的工程，大多采纳国外的变频器限制水泵的转速，水管管网压力的闭环调整及多台水泵的循环限制,有的采纳可编程限制器(PLC）及相应的软件予以实现，有的采纳单片机及相应的软件予以实现。但在系统的动态性能、稳定性能、抗扰性能以及开放性等多方面的综合技术指标来说,还远远没能达到全部用户的要求。原深圳华为(现己更名为艾默生)电气公司和成都希
10、望集团（森兰变频器)也推出了恒压供水专用变频器(5。5kw22kw) ，无需外接PLC和PID调整器，可完成最多4台水泵的循环切换、定时起、停和定时循环.该变频器将压力闭环调整及循环逻辑限制功能集成在变频器内部实现，但其输出接口限制了带负载容量,同时操作不便利且不具有数据通信功能,因此只适用于小容量，限制要求不高的供水场所【1】。 可以看出，目前在国内外变频调速恒压供水限制系统的探讨设计中，对于能适应不同的用水场合，结合现代限制技术、网络和通讯技术同时兼顾系统的电磁兼容性（EMC)的变频恒压供水系统的水压闭环限制探讨得不够.因此，有待于进一步探讨改善变频恒压供水系统的性能，使其能被更好的应用于
11、生活、生产实践.1.3 本文探讨的工作原理和基本要求以一个三泵生活/消防双恒压无塔供水系统为例来说明其工艺过程,市网来水用凹凸水位限制器EQ来限制注水阀YV1，它们自动把水注满储水池，只要水位低于高水位，则自动往水箱中注水。水池的高/低水位信号也干脆送给PLC，作为底水位报警用。为了保障供水的持续性，水位上下限传感器凹凸距离不是相差很大。生活用水和消防用水共用三台泵，平常电磁阀YV2处于失电状态,关闭消防管网,三台泵依据生活用水的多少，按确定的限制逻辑运行，使生活用水的恒压状态（生活用水底恒压值）下进行；当有火灾发生时,电磁阀YV2得电，关闭生活用水管网,三台泵共消防用水运用，并依据用水量的大
12、小，使消防供水也在恒压状态（消防用水高恒压值)下进行。火灾结束后三台泵再改为生活供运用.对三泵生活/消防双恒压供水系统的基本要求是:（1)生活供水时，系统应低于恒压值运行，消防供水时系统应高恒压值运行.(2）三台泵依据恒压的须要，采纳“先开先停”的原则介入和退出。(3）在用水量小的状况下，假如一台泵连续运行的时间超过3H，则要切换到下一台泵，即系统具有“倒泵功能”，避开某一台泵工作时间过长.（4)三台泵在启动时要又软启动功能。其次章 PLC概述2。1 PLC介绍2.1。1 PLC的定义最初，可编程逻辑限制器（Programmable Logic Controller)简称PLC.只能进行计数、
13、定时及开关量的逻辑限制。1987年2月，国际电工委员会(IEC）对可编程限制器的定义是：可编程限制器是一种数学运算操作的电子系统，专为在工业环境下的应用而设计。它采纳一类可编程序的存储器，用于其内部存储程序、执行逻辑运算、依次限制、定时、计数和算术操作等面对用户的指令，并通过数字式和模块式输入/输出，限制各种类型机械的生产过程。可编程序限制器及其有关外部设备，都按易于及工业限制系统连成一个整体、易于扩充功能的原则设计【2】.2。1。2 PLC的特点（1)牢靠性高.在I/O环节，PLC采纳了光电隔离、滤波等多种措施。系统程序和大部分的用户程序都采纳EPROM存储，一般PLC的平均无故障工作时间可
14、达几万小时以上。(2）限制功能强。PLC采纳的CPU一般是具有较强位处理功能的为处理机，为了增加其困难的限制功能和连网通讯等管理功能，可以采纳双CPU的运行方式,使其功能得到极大的增加。（3）编程便利易学。第一编程语言（梯形图)是一种图形编程语言，及多年来工业现场运用的电器限制图特别相像，理解方式也相同，特别适合现场人员学习。（4）运用于恶劣的工作环境。采纳封装的方式,适合于各种振动、腐蚀、有毒气体等的应用场合。（5）及外部设备连接便利。采纳统一接线方式的可坼装的活动端子排，供应不同的端子功能适合于多种电器规格.（6）体积小、重量轻、功耗底.（7）性价比高.(8)模块化结构，扩展实力强。依据现
15、场的须要进行不同功能的扩展和组装,一种型号的PLC可用于限制从几个I/O点到几百个I/O点的限制系统.（9)修理便利，功能更敏捷。程序的修改就以意味着功能的修改,因此功能的变更特别敏捷。2.2 PLC工作原理 循环扫描CPU连续执行用户程序、任务的循环序列称为扫描。CPU的扫描周期包括读输入、执行程序、处理通讯恳求、执行CPU自诊断测试及写输出等等内容。PLC可被看成是在系统软件支持下的一种扫描设备。他意识周而复始的循环扫描并执行由系统软件规定好的任务。用户程序只是扫描周期的一个组成部分，用户程序不运行时，PLC也在扫描，只不过在一个周期中去除了用户程序和读输入、写输出这几部分的内容。典型的PLC在一个周期中可以完成以下5个扫描过程。（1）自诊断测试扫描过程。为保证设备的牢靠行，刚好放映所出现的故障，PLC都具有自监视功能。（2）及网络进行通讯的扫描过程.一般小型系统没有这一扫描过程，配有网络的PLC系统才有通讯扫描过程，这一过程用于PLC之间及PLC及上位计算机或终端设备之间的通信.（3）用户程序扫描过程。机器处于正常运行状态下，每一个扫描周期内都包含该扫描过程。该过程在机器运行中是否执行是可控的,即用户可以通过软件进行设定。用户程序的长短会影响过程所用的时间。（4）读输入、写输出扫描过程.机器在正常运行状态下，每一个扫描周期都包含这个扫描过程。该过程在机器运行中是否被
