基于plc控制的恒压供水系统设计

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1、本科生毕业设计基于PLC控制的恒压供水系统设计院系　　电气信息工程学院专业　电气工程及其自动化班级　学号　　学生姓名　　联系方式　　指导教师　职称：2011年05月独创性声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计是本人在指导老师指导下取得的研究成果。除了文中特别加以注释和致谢的地方外，设计中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果。与本研究成果相关的所有人所做出的任何贡献均已在设计中作了明确的说明并表示了谢意。签名：　　　　　年　　月　　日授权声明本人完全了解许昌学院有关保留、使用本科生毕业设计的规定，即：有权保留并向国家有关部门或机构送交毕业设计的复印件和磁盘，允许毕业设计被查阅和借阅。本人授权

2、许昌学院可以将毕业设计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、汇编设计。本人设计中有原创性数据需要保密的部分为：签名：　　　　　年　　月　　日指导教师签名：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　年　　月　　日摘要本设计根据城市小区的供水要求，设计了一套基于PLC控制的变频调速恒压供水系统。该系统由PLC、变频器、水泵机组、压力变送器等构成。本系统利用变频器实现对三相水泵电机的变频调速，采用“先启先停”的原则切换运行水泵。压力传感器检测水压信号，送入PLC并与设定值比较进行PID运算，从而控制变频器的输出电压和频率，进而改变水泵电机的转速和供水

3、量。这样使管网水压力始终保持在设定值附近，从而实现恒压供水。关键词：PLC；变频调速；PID控制；恒压供水ABSTRACTAccordingtothecitywatersupplysystem,thispaperdesignedaPLC-basedcontroloffrequencycontrolwatersupplysystem.ThesystemconsistsofPLC,inverter,waterpump,pressuresensorsandotheraccessories.Thesystemusesfrequencyconverterthree-phasepumpmotoro

4、fthesoftstartandfrequencycontrol,anduse"firststartfirststop"principletoswitchtorunthepump.PressuresensorstodetectpressuresignalsintothePLCcomparedwiththePIDsetpointoperationandthuscontroltheinverteroutputvoltageandfrequency,therebychangingthewaterpumpmotorspeedandwatersupply.Itmakesthepipenetwor

5、kwaterpressureisalwaysmaintainedaroundthesetvalueinordertoachieveconstantpressurewatersupply.Keywords:PLC;frequencycontrol;PIDcontrol;constantpressurewatersupply目录1绪论11.1课题的背景及意义11.2变频恒压供水系统的国内外研究现状11.3本课题主要研究内容22恒压供水系统总体方案设计22.1系统的主要结构及组成22.2PLC概述及其系统组成22.3变频器简介及选型32.3.1变频器简介32.3.2变频器的基本结构33系统硬

6、件选择及系统电路设计53.1硬件选择63.1.1PLC及其扩展模块的选型63.1.2变频器的选型63.1.3水泵机组的选型73.1.4压力变送器的选型73.1.5液位变送器选型83.2系统主电路分析及其设计83.3系统控制电路分析及其设计93.4PLC的I/O端口分配及外围接线图114系统的软件设计144.1系统软件设计分析144.2PLC程序设计154.2.1控制系统主程序设计154.2.2控制系统子程序设计194.3PID控制器参数整定224.3.1PID控制及其控制算法224.3.2系统的近似数学模型及参数取值235总结24参考文献25附录26致谢341绪论1.1课题的背景及意义

7、城市中各类小区的供水系统是小区众多基础设施当中的一个重要组成部分。由于传统的小区供水方式具有各自不同的缺陷，如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，供水机组运行效率低、耗电量大，电动机硬启动易产生水锤效应等缺点，传统供水系统的工作性能直接影响到小区居民的正常生活。另一方面，由于供水的随机性，采用传统方法供水难以保证实时，水泵的选择往往是由最大供水确定，而最高水位时间短，使泵在一段很长的时期有大幅