基于plc的变频恒压供水系统

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1、第一章概述1.1供水系统简介现今社会，自动化装置无所不在，在控制技术需求的推动下，控制理论本身也取得了显著的进步。小区水位的检测和控制，需要一套更完善的控制系统。实践证明，自动化操作，具有不可替代的应用价值。本设计的小区供水系统控制，基于单片机的水位控制系统使水位保持在一定的位置。以满足用水的需要。本设计的目的是用单片机设计一个控制系统，用来对小区水位进行控制。水位控制系统的研究对于提高供水系统的自动化水平，提高生产效率具有重要的意义。本设计主要研究对系统硬件的各个部分进行选型，研究芯片之间的连接方法，以单片机系统对模拟的小区供水控制系统的水位控制用C语言对控制程序

2、进行设计。适应范围：1.高层建筑、居民小区、别墅等居民生活用水。2.企事业单位、宾馆、写字楼、百货商场，大型桑拿浴、医院、学校，体育馆，高尔夫球场，机场等场所的日常用水。3.生产制造、洗涤装置、食品工业、工厂、工矿的生产用水。4.其他：老旧水池供水及其它形式供水的改造。1.2系统的开发意义本课题设计开发的小区供水控制系统可通过对平衡水箱的控制实现对水位、水温的控制，系统可以自动地实现实时检测，实时处理，实时显示，实时控制。而以往的很多的小区中水温的控制乃至供水控制还采用着人工检测、控制，由H常维护人员频繁检测小区供水的各项指标后，人工进行处理。很显然上述重复性的工作

3、无论从人员、时间和资金上都将造成很大的浪费，同时也容易出差错。而这套系统可以彻底将人从手动操作的烦恼中解脱出来，既省时又省力，且技术先进、运行可靠，具有很好的开发前景，将会受到广大用户的欢迎。依靠自动化的实时控制技术，能够大大的提高小区供水控制系统的可靠性、安全性和整个系统的效率，还能有效的减少系统中各设备的损耗和日常的费用。凭借自动化的控制系统可以在减少人力的情况下提高效率，不但满足现今市场的需要，更可以使小区本身的环境更好。1.3供水系统的功能要求小区供水系统的主要功能是在用水量不断变化的情况下，维持管内压力里在一定范围内，既能满足用水需求，又能最大程度节约能源

4、、延长设备寿命。变频供水的控制器经历了从继电器接触器，到单片机，再到PLC。而变频器也从多端速度控制、模拟量输入控制，发展到专用变频器。为实现城市供水系统简单、高效、低耗能的功能，并且实现自动化的控制过程，采用PLC作为核心控制器是个较好的方案。PLC具有体积小、设计周期短、数据处理和通信方便、易于维护和操作、明显降低成本等优点，可满足小区供水系统的控制要求。除此之外，PLC作为小区供水系统使设计过程变得更加简单，可实现的功能变的更多。由于PLC的CPU强大的网络通讯能力，使小区工供水系统的数据传输与通信变的可能，并且也可实现其远程监控。利用PLC作为控制器的小区的

5、供水系统主要涉及两个方面：一是信号输入；二是控制输出信号。1.信号输入小区供水系统信号输入检测方面主要涉及三类信号的监测，主要包括：按钮的输入检测，液位高低的输入检测，以及管内压力的输入检测。(1)按钮输入检测。大多数为人工方式控制的输入检测，主要有自动按钮、手动按钮、水泵贡品启动按钮、水泵变频运行按钮，以及变频加减速按钮等。(2)液位高低输入检测。检测水池中液位的高低，用来控制整个供水系统的启动和停止。(3)管内压力输入检测。按钮输入和液位高低输入都为数字量输入。通过将压力传感器安置于适当位置上，将检测值反馈到PLC中，通过运算输出控制水泵转速以增加供水景；当压力

6、值偏低时，供水量不够，导致用户无房正常来水，因此需要增加水泵转速以增加供水量；当压力值偏高时，导致管内压力过大，用户用水较少，容易对管道造成损坏，因此减小水泵转速以减小供水量，最终使管内的水压保持在一定范围内。1.控制输出信号信号输出部分主要包括两个方面：一个数字量输出，即各类设备的接触器；另外一个是通信输出，即通过RS-485來控制变频器。(1)数字景输出。控制各类设备的启动和停止，包括：所有水泵的工频运行和变频运行等接触器，以及进水阀门的开启和关闭。（2）通信输出。通过PLC中PID运算后的数据转换成标准值，该控制信号输入到变频器的通信端口上，改变变频器的输出频

7、率，从而控制水泵的转速，最后达到控制谁观众压力的要求。第二章系统总体设计-变频恒压供水控制系统的构成方案从变频恒压供水的原理分析可知，该系统主要有压力传感器、压力变送器、变频器、恒压控制单元、水泵机组以及低压电器组成。系统主要的设计任务是利用恒压控制单元使变频器控制一台水泵或循环控制多台水泵，实现管网水压的恒定和水泵电机的软启动以及变频水泵与工频水泵的切换，同时还要能对运行数据进行传输。根据系统的设计任务要求，结合系统的使用场所，本次设计才用通用变频器+PCL（包括变频控制、调节器控制）+人机界面+压力传感器的构成方案。系统的构成框图如图3所示图3系统构成框图这