plc高楼变频恒压供水系统 毕业设计

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1、PLC高楼变频恒压供水系统摘要随着我国社会经济的发展，城市建设发展十分迅速，同时也对基础设施建设提出了更高的要求。城市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、经济性直接影响到用户的正常工作和生活。随着人们对供水质量和供水系统可靠性要求的不断提高，利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术，设计出高性能、高节能、能适应供水厂复杂环境的恒压供水系统成为必然趋势。本文首先根据管网和水泵的运行特性曲线，阐明了供水系统的变频调速节能原理；具体分析了变频恒水压供水的原理及系统的组成结构，通过研究和比较，得出结论:变

2、频调速是当今国际上一项效益最高、性能最好、应用最广、最有发展前途的电机调速技术。因此本文以采用变频器和PLC组合构成系统的方式，以某居民小区水泵电动机控制系统为对象，逐步阐明如何实现水压恒定供水。进行了控制系统的主电路设计，控制电路设计。对输入输出点进行了统计，共有13个输入输出点，根据PLC的选型原则，设备选用了在生产中应用最为广泛的西门子公司生产的S7-200系列(CPU222)的PLC和MM430泵类专用的变频器，利用变频器的本身自有的软启动功能实现水泵电机的启动。在控制过程中，电控系统由S7-200完成，PID控

3、制由变频器的内置PID控制方式完成，根据控制系统软硬件设计和控制要求，结合变频器的功能参数表预置了相关的参数。在介绍了PLC的编程方法的基础上，选用了适合初学者的逻辑代数编程，写出了恒压变频供水的逻辑代数，并设计了梯形图，利用PLCSIM仿真软件进行了仿真，仿真的结果表明了设计程序的正确性。利用了WinCC组态软件设计了高楼变频恒压供水控制系统的界面，界面可动态反映水泵变频供水的工作状态。最后对恒压供水进行了经济效益分析，分析的结果表明具有明显的节能效益。关键词：恒压供水，变频调速，PLC，设计，仿真40目录摘要Ⅰ1绪论

4、11.1引言11.2本课题产生的背景和意义21.3变频恒压供水的现况21.3.1国内外变频供水系统现状21.3.2变频供水系统应用范围31.4我的主要工作32变频恒压供水的理论分析42.1水泵的工作原理42.2供水电机的搭配52.3水泵的调节方式62.4恒压供水系统的能耗分析62.5供水系统的安全性问题82.5.1水锤效应82.5.2水锤效应的产生原因92.5.3水锤效应的消除92.5.4延长水泵寿命的其他因素103变频恒压供水控制系统硬件的设计103.1变频恒压供水控制系统的构成方案103.2变频恒压供水系统的控制方案

5、113.3供水设备的选择原则133.4参数的计算与供水设备选型153.4.1水泵的参数计算与型号的选择153.4.2变频器的选择153.4.3压力传感器的选择173.4.4水位传感器的选择183.4.5其他低压电器的选择183.5PLC的选型193.5.1I/O点的统计193.5.2PLC选型的基本原则203.5.3I/O的分配20403.6系统硬件线路设计213.7PID参数的预置224变频恒压供水控制系统软件的设计234.1常用编程方法234.1.1经验设计法234.1.2翻译设计法244.1.3逻辑代数设计法254

6、.2编程软件的简单介绍274.3恒压供水系统梯形图的设计284.4程序的仿真与调试324.4.1仿真软件的简介334.4.2恒压供水系统程序的仿真调试334.5恒压变频供水系统的WinCC界面设计364.5.1WinCC软件简介364.5.2恒压供水系统的WinCC界面设计374.6经济效益分析415总结与期望435.1总结435.2展望43参考文献45附录参数表46致谢47401绪论1.1引言水是生命之源，人类生存和发展都离不开水。在通常的城市及乡镇供水中，基本上都是靠供水站的电动机带动离心水泵，产生压力使管网中的自来

7、水流动，把供水管网中的自来水送给用户。但供水机泵供水的同时，也消耗大量的能量，如果能在提高供水机泵的效率、确保供水机泵的可靠稳定运行的同时，降低能耗，将具有重要经济意义。我国供水机泵的特点是数量大、范围广、类型多，在工程规模上也有一定水平，但在技术水平、工程标准以及经济效益指标等方面与国外先进水平相比，还有一定的差距。随着社会经济的迅速发展，人们对供水质量和供水系统的可靠性要求不断提高。衡量供水质量的重要标准之一是供水压力是否恒定，因为水压恒定于某些工业或特殊用户是非常重要的，如当发生火警时，若供水压力不足或无水供应，不

8、能迅速灭火，会造成更大的经济损失或人员伤亡。但是用户用水量是经常变动的，因此用水和供水之间的不平衡的现象时有发生，并且集中反映在供水的压力上：用水多而供水少，则供水压力低；用水少而供水多，则供水压力大（图1.1传统供水机示意图）。保持管网的水压恒定供水，可使供水和用水之间保持平衡，不但提高了供水的产量和质量，也确保了