PLC控制恒压供水系统

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1、本文主要针对当前供水系统中存在的自动化程度不高、能耗严重、可靠性低的缺点加以研究，开发出一种新型的并在这三个方面都有所提高的PLC控制的恒压供水系统。全文共分为五章。第一章阐明了恒压供水系统的应用背景、选题意义及主要研究内容。第二章对本系统的总体方案进行了介绍，其中包括系统的工艺要求，系统的组成和基本工作原理以及主要元器件的选型。第三章着重写控制系统的硕件部分的基本原理。第四章介绍了系统的软件开发工作，对PLC程序做了详细描述并介绍了过程控制中占据重要地位的PID调节原理及参数设置依据，方法。第五章是项目调试和小

2、结部分，给出了调试结果。本论文综合运用了可编程控制器（PLC）、变频器、PTD调节仪、传感器等现代工业控制常用的控制部件及其相关程序设计方法。所做的研究对同类系统的研究和开发具有一定的参考价值。关键词：可编程序控制器变频器PID1.1课题的意义及应用背景11.1.1变频恒压供水控制系统主要有11.2本文研究的内容22恒压供水原理及系统的技术指标32.1任务32.2系统技术指标33系统的组成和基本工作原理4主耍元器件选型3硬件的基本原理及其应用42.PLC可编程控制器43.1.1可编程控制器的特点43.1.2可编程

3、控制器的工作原理42变频器的原理82.1变频器简介83.2.2变频与变压(VVVF)原理93.2.3变频调速的基本原理92.2.4变频调速的升速和启动102.2.5变频调速的降速和制动104软件设计113.1PLC程序113.1.1基本步骤114.1.2程序中使用的继电器124.1.3程序ME程134.1.4程序梯形图144.2PLC程序的运行和模拟调试183系统总体调试1819致谢20参考文献21附录221前言1.1课题的意义及应用背景位国民经济总产值所消耗的电是美国、德国等的4倍左右，消耗的水是他们的2倍左右

4、。我国的大量用电设备中，风机和泵类电机的耗电量占全国发电量的50%左右，若推广新型电机调速技术，可节电40%左右，即可以节约全国发电量的1/5.由于我国人均占有水、电资源相对于别国又少很多，因此，在我国一方而水电供应紧张，而另一方面，水电的浪费又十分惊人•节电节水，不仅潜力巨大,而且意义深。变频控制技术的进步不仅仅是异步电动机结构简单、坚固、易于维护等优点，更主要的是采用变频调速技术的异步电动机的机械特性达到了直流电动机调压调速的特性。由于计算机技术的介入，使得变频器具有丰富的功能和方便好用的特点，因此人们才有可

5、能按照实际要求，自行构成一个适用和可靠的调速系统。变频调速恒压供水设备以其节能、安全、高品质的供水质量等优点，使我国供水行业的技术装备水平从90年代初开始经历了一次飞跃。恒压供水调速系统实现水泵电机无级调在我国，节电节水的潜力非常大。据有关国际组织发表的资料显示：中国的单速，依据•用水量的变化自动调节系统的运行参数，在用水量发生变化时保持水压恒定以满足用水要求，是当今最先进、合理的节能型供水系统。在实际应用中得到了很大的发展。随着电力电子技术的飞速发展，变频器的功能也越来越强。充分利用变频器内置的各种功能，对合理

6、设计变频调速恒压供水设备，降低成本，保证产品质量等方面有着非常重要的意义。1.1变频恒压供水控制系统主要有1.带P1D回路调节器和/或可编程序控制器(PLC)的控制系统在该系统中，变频器的作用是为电动机提供可变频率的电源，实现电动机的无级调速，从而使管网水压可控。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；压力设定信号和压力反馈信号输入可编程控制器后，经可编程控制器内部PTD控制程序的计算，输给变频器一个转速控制信号。还有一种办法是将压力设定信号和压力反馈信号送入PTD冋路调节器，

7、由后者进行运算后，输给变频器一个转速控制信号。1.新型变频调速供水设备针对传统的变频调供水设备的不足Z处，国内外不少生产厂家近年來纷纷推出了一系列新产品，如华为的TD2100,施耐德公司的Altivar58泵切换卡，SANKEN的SAMCO-T系列，ABB公司的ACS600、ACS400系列，富士公司的G11S/P11S系列等。这些产品将PID调节器以及简易可编程控制器的功能都综合进变频器内，形成了带有各种应用宏的新型变频器。由于PTD运算在变频器内部，这就省去了对可编程控制器存储容量的要求和对PID算法的编程，

8、而且PID参数的在线调试非常容易，这不仅降低了生产成木，而且大大提高了生产效率。1.供水专用变频器供水专用变频器是将普通变频器和PLC控制器集成在一起，是集供水管控一体化的系统，内置供水专用PID调节器，只需加一只压力传感器，即可方便地组成供水闭环控制系统。传感器反馈的水压信号直接送入变频器自带的PID调节器输入口，而压力设定既可使用变频器的键盘设定，也可釆用一只电位器以