plc在恒压供水装置中的应用-毕业论文

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1、中国工程物理研究院工学院毕业设计论文题目PLC在恒压供水装置中的应用31目录引言031小区泵站的控制要求及系统设计要求032小区泵站恒压供水系统的原理043硬件的选择、设计原理及器件的介绍053.1可编程序控制器PLC053.1.1可编程序控制器的主要功能和应用053.1.2可编程序控制器的工作原理063.1.3可编程序控制器（PLC）的选择063.2变频器063.2.1变频器的分类073.2.2交-直-交变频器的基本工作原理073.2.3交-直-交变频器结构示意图073.2.4通用变频器电压和频率的关系083.2.5变频器的V/F

2、控制方式083.3水泵103.4其它元器件114软件设计124.1软件的设计原理、思路124.2PLC的I/O资源配置124.2.1数字量输入输出134.2.2模拟量输入输出144.3变频器的参数设置154.3.1基本参数设置154.3.2电机参数设置164.4水池水位自动控制电路EQ164.5结论165结束语（致谢）176参考文献177附录18附录1电控系统主电路18附录2电控系统控制电路19附录3可编程序控制器接线图20附录4程序梯形图2131PLC在恒压供水装置中的应用摘要：本设计以可编程控制器（ProgrammableCon

3、troller简称PLC）和变频器为核心，压力传感器检测水管管网中的实际水压值，从PLC的模拟量输入口IN1+和IN1-读入，通过PLC内的PID运算，最后输出模似量控制信号来调节变频器的工作频率或增减水泵来实现管网输出水压的恒定。关键词：恒压可编程控制器（PLC）变频器前言现在在城市规划和建设中，各种生活和建筑逐渐高层话，高建筑物供水系统的稳定行的问题就凸显出来了。人们不仅对供水系统的稳定性一更高的要求，而且要求一节能的功能。对于小区的高层的用户来说，在白天或者用水高峰时。供水系统的电动负荷大，常常需要满负荷或是超负荷运行。而在晚

4、上或是休息时所需水量减少但电动机依然满负荷运行这样既浪费大量的资源，对电动也有较大的损害。所以要根据不同的需求条件来调节电动机的转速以实现恒压供水。采用变频器调速的供水系统，可以有效解决小区供水的不稳定性。根据用水量的大小，控制水泵的转速。用水量增大时，变频器的频率。使水泵的转速提高增加水量。当用水量超过一台水泵的供水量时，启动另外的水泵增加供水量。当用水量减少时，降低变频器的频率，是水泵转速降低或是减少水泵的数量，从而减少供水量。早期的小区供水系统，是采用固定的频率满负荷的运行方式工作的。或是采用人工操作。通过接通和断开接触器，控

5、制运行泵的数量来供水，以满足不同情况下的用水量，但此类的方法对供水的管道内的压力和水位的变化不能做出及时、恰当的反应。再加之建筑的高层化。因此不能满足小区的供水要求。PLC是可编程控制器的简称，用它作为处理系统的控制器，实现控制系统的功能要求。具有编程简单、开发周期短、通用性强、使用方便、控制功能强、维护方便、模块化结构、扩展能力强等特点。所谓恒压供水是指通过闭环控制，使供水的压力自动地保持恒定。1小区泵站的控制要求及系统设计要求如图1所示，市网自来水用高低水位控制器EQ来控制注水阀YV1，自动把水注满储水水池，只要水位低于高水位，

6、则自动住水箱注水。水池的高、低水位信号也直接送给PLC，作为高/低水位报警。为了保证供水的连续性，水位上下限位传感器高低距离较小。生活用水和消防用水共用三台泵，平时电磁阀YV2处于失电状态，关闭消防管网，三台泵根据生活用水的多少按一定的控制逻辑运行，维持生活用水低恒压。当有火灾发生时，电磁阀YV2得电，关闭生活用水管网，三台泵供消防用水使用，并维持消防用水的高恒压值。火灾结束后，三台泵再改为生活供水使用。31图1生活消防双恒压供水系统构成图综合上述得以下设计要求：（1)生活供水时，系统低恒压值运行，消防供水时高恒压值运行；（2）三台

7、泵根据恒压的需求，采取“先开后停”的原则接入和退出；（3）三台泵在启动时都要有软启动功能，即均需要采用变频器启动；（4）要有完善的报警功能；（5）对泵的操作要有手动控制功能，手动只能在应急或检修时临时使用。2小区泵站恒压供水系统的原理泵站的恒供水系统中，PLC是核心控制器通过检测各个按钮的输入，压力传感器、压力变送器将压力的变化转换成标准电信号的变化，此模拟从PLC的模拟量端口输入，通过PLC和变频器控制来完成相关设备的运行、停止和调速控制。恒压供水的原理如图2所示图2恒压供水原理框图恒压供水系统在手动控制时，与压力传感器测量结果无

8、任何关系，三台水泵只能工作于31工频状态，通过人工来增加或减少工作水泵的台数，这样电机的起动或停上就会在网管内产生水锤效应，故系统不能长时间的手动工作状态，只能在检修或应急时临时工作于手动工作状态。系统在自动工作状态下是一个闭环控制，