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1、北方民族大学学士学位论文论文题目: 高层建筑物恒压供水系统组态控制设计北方民族大学教务处北方民族大学学士学位论文 高层建筑物恒压供水系统组态控制设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解
2、 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担
3、。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日摘 要本文介绍水泵在高层建筑恒压供水系统中的PLC和变频控制以及监控组态设计过程。系统使用压力变送器对供水水压进行连续检测，检测到的压力信号转换成电信号后送给可编程控制器（PLC）和变频器。PLC作为
4、核心控制机构，一方面控制变频器和高峰补水泵工作，另一方面与上位机相连，实现对系统运行状态的组态监控；变频器通过其内部的PID调节运算功能，变频器和水泵构成执行机构，压力变送器作为检测和反馈机构，共同组成一个闭环控制系统。本系统采用一台变频器拖动三台水泵电机的起动切换、运行和调速。水泵机组采用循环使用的方式运行。系统设有监控上位机，上位机与PLC连接，完成对系统运行的数据采集和状态监控。系统运行时，压力变送器能够实时检测到供水管网的水压值并反馈到PLC和变频器，变频器利用P1D控制策略实时调整水泵的运行速度（频率）、改变其流量，从而实现恒压供水。单台水泵工况的调节是通过变频器来改变电源的频率f来
5、改变电机的转速n,从而改变水泵的流量Q来实现的。分析水泵的能耗比较图，可以看出利用变频器实现变频调速恒压供水，当水泵电机转速降低时，流量与转速成正比，功率以转速的三次方下降，与传统供水方式阀门节流控制相比，可以大幅度降低能耗，本系统节能效果明显。关键词: 恒压供水 组态监控 PLC 变频器 AbstractIn this paper, constant pressure pumps in the high-rise building water supply systems in the PLC and frequency control, and monitor the configurat
6、ion design process. System uses hydraulic pressure transmitter for continuous water supply testing, to detect the pressure signal after the conversion to electrical signals to the programmable logic controller (PLC) and the inverter. PLC as a core control mechanism, on the one hand to control the pe
7、ak transducer and pump up the work, on the other hand, connected with the host computer, running on the system to achieve the configuration monitoring; inverter through its regulation of the internal operations of the PID function, transducer and pumps constitute the implementation of institutions,
8、pressure transmitter testing and feedback as a body, the formation of a joint closed-loop control system. The system uses a frequency converter three drag pump motor starter switch, operation and speed. The use of recycled water pump unit run. PC system with monitor, PC and PLC connection, completio
9、n of the system of data collection and condition monitoring. System, the pressure transmitter can be detected in real-time pressure water supply networks and value back to the PLC and inverter, inverter P1D control strategies using real-time adjustment of pump speed (frequency), change its flow, in
10、order to achieve constant pressure water supply. A single pump operating conditions through the regulation of the power inverter to change the frequency f to change the motor speed n, in order to change the pump flow Q to achieve. Analysis of pump power consumption comparison, one can see the use of
11、 VVVF inverter to achieve constant pressure water supply, when the pump motor speed to reduce traffic flow and speed in direct proportion to the power side to speed the decline in the three traditional methods of water supply valve expenditure compared to the door control, can greatly reduce energy
12、consumption, energy-saving effect of the system. KEY WORDS: Water supply, constant pressure water supply, PLC 目 录摘 要0Abstract11 前 言12 总体方案设计32.1 设计目标和要求32.1.1 设计的目标：32.1.2 任务要求：32.2 控制方案的选定32.2.1控制方案32.2.2变频恒压供水系统控制流程43 硬件设计和选型53.1硬件设计53.1.1 PLC系统设计的基本原则：53.1.2 PLC控制系统设计的基本内容和步骤：53.1.3 PLC控制系统设计按以下流
13、程进行：63.1.3 PLC控制系统具体设计：63.2 PLC的选型83.3变频器选型113.4 电机及水泵选型133.5远传压力表选型153.6触摸屏的选型173.7软启动器选型173.8 阀门选型183.9 警铃和警灯的选型214 系统电路设计2341系统控制电路234.2 PLC I/O分配245 系统的软件设计275.1系统运行流程275.2 PLC程序设计286 组态监控界面设计296.1组态监控程序设计 296.2 组态设计步骤306.3主画面的设计367 总 结388致 谢399参考文献40附录: PLC控制系统接线图41英文资料及翻译481 前 言 水和电是人类生活、生产中不可
14、缺少的重要物质，在节水节能已成为时代特征的现实条件下，我们这个水资源和电能源短缺的国家，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一直比较落后，自动化程度较低，而随着我国社会经济的发展，人们生活水平的不断提高，以及住房制度改革的不断深入，城市中各类小区建设发展十分迅速，同时也对小区的基础设施建设提出了更高的要求。小区供水系统的建设是其中的一个重要方面，供水的可靠性、稳定性、经济性直接影响到小区住户的正常工作和生活，也直接体现了小区物业管理水平的高低。传统的小区供水方式有：恒速泵加压供水、气压罐供水、水塔高位水箱供水、液力耦合器和电池滑差离合器调速的供水方式、单片机变频调速供水系统等方式，其优、缺点如下1：(1) 恒速泵加压供水方式无法对供水管网的压力做出及时的反应，水泵的增减都依赖人工进行手工操作，自动化程度低，而且为保证供水，机组常处于满负荷运行，不但效率低、耗电量大，而且在用水量较少时，管网长期处于超压运行状态，爆损现象严重，电机硬起动易产生水锤效应，破坏性大，目前较少采用。(2) 气压罐供水具有体积小、技术简单、不受高度限制等特点，但此方式调节量小、水泵电机为硬起动且起动频繁，对电器设备要求较高、系统维护工作量大，而且为减少水泵起动次数，停泵压力往往比较高，致使水泵在低效段工作，而出水压力无谓的增高，也使浪费加大，从而限制了
