【电气工程及其自动化】基于plc的恒压供水远程控制系统的plc控制硬件设计

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1、○A基础理论●B应用研究○C调查报告○D其他本科生毕业设计（论文）论文题目基于plc的恒压供水远程控制系统的plc控制硬件设计二级学院：信息科学与技术学院专业：电气工程及其自动化完成日期：2014年5月10日目录1前言11.1传统供水系统与变频恒压供水系统的对比11.2变频恒压供水的现状11.21国内外变频恒压供水系统的现状11.22变频供水系统应用范围22变频恒压供水的理论分析22.1水泵的工作原理22.2供水电机的搭配32.3水泵的调节方式32.3.1恒速调节42.3.2变速调节42.4恒压供水系统的能耗分析52.4.1调

2、节流量的方法和比较52.4.2从水泵的工作效率看节能62.5供水系统的安全性问题62.5.1水锤效应62.5.2水锤效应的产生原因72.5.3水锤效应的消除72.5.4延长水泵寿命的其他因素72.5.5对供水电机和供水电网的保护73变频恒压供水系统的硬件设计83.1变频恒压供水系统的结构设计83.11水泵机组的选择93.12压力传感器的选择93.13触摸屏的选择103.14MM420变频器概述113.15S7-200PLC概述和其它器件的选型113.2基于S7-200PLC恒压供水系统设计133.21系统主电路设计133.22

3、控制系统接线图143.23PLC外围接线图164变频调速恒压供水系统软件设计194.1恒压供水系统的控制流程194.2水泵自动运行规律194.3模拟量转换为数字量的方法204.4下位PLC控制系统程序设计204.41PLC的I/O端口分配21参考文献24附录125致谢29基于PLC的恒压供水远程控制系统硬件设计摘要：本系统是由PLC控制器、变频器、压力传感器、电机、水泵构成的，通过压力传感器来间接获取水压信息，然后根据实际情况将水压调节到一个合适的范围。关键词：PLC；变频；压力传感器Thehardwareofremoteco

4、ntrolofconstantpressurewatersupplysystemdesignbasedonPLCAbstract:Thesystem,whichiscomposedofPLCcontroller,transducer,pressuresensor,motorandwaterpump,canbeobtainedtheinformationofwaterindirectlybythepressuresensor,thenmakethepressureadjusttoasuitablerangeaccordingto

5、theactualsituation.Keywords:PLC;transducer;pressuresensor1前言1.1传统供水系统与变频恒压供水系统的对比传统的供水系统中水泵存在运行费用太高，单位供水的能耗偏大等问题。目前各供水厂的供水泵设计按最大扬程与最大流量这一最不利的条件设计，水泵大多数时间在设计效率以下运行，导致电动机与水泵之间常常出现大马拉小车问题。因此，如何解决供水与能耗之间的不平衡，寻求提高供水效率的整体解决方案，是各个供水企业关心的焦点问题之一。变频调速技术具有显著的节能效果和稳定可靠的控制方式，利用变

6、频技术与自动控制技术相结合，在中小型供水企业实现恒压供水，不仅能达到明显的节能效果，提高供水企业的效率，更能有效保证系统的安全可靠，方便实现供水系统的集中管理与监控。所以研究设计基于PLC变频调速的恒定水压供水系统，对于提高企业效率以及人民的生活水平，同时降低能耗等方面具有重要的现实意义，传统供水泵机和变频供水泵机示意图如图1所示。图1传统供水泵机示意图图1变频供水泵机示意图1.2变频恒压供水的现状1.21国内外变频恒压供水系统的现状目前国外的恒压供水系统变频成熟可靠，恒压控制技术先进，但主要采用一台变频器只带一台水泵机组的方

7、式。虽然运行方式安全可靠，变压方式更灵活，但是电机数量和变频的数量一样多，因而投资成本高。目前国内也有不少说公司在研究推广变频恒压供水，不过国产的变频器在小容量的领域发展较快，在大功率大容量领域，国产变频器有待进一步改进和完善。1.22变频供水系统应用范围变频恒压供水按所使用的范围大致分为三类：（1）小区供水变频恒压供水系统这类变频供水系统主要用于工厂、小区、高层建筑供水、乡村加压站，特点是变频控制的电机功率小，一般在135kw以下，控制系统简单。（2）国内中小型供水厂变频恒压供水系统这类变频供水系统主要用于中小型供水厂或大中

8、城市的辅助供水厂。这类变频器电机功率在135kw与320kw之间，电网电压通常为200v或380v。受中小水厂规模和经济条件限制，目前主要采用国产通用变频恒压供水变频器。（3）大型供水厂的变频恒压供水系统这类变频供水系统主要用于大中城市的主力供水厂，特点是功率大、机组多、多数