基于PLC、变频器和触摸屏模拟恒压供水系统的设计

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1、毕业论文（设计）题目：基于PLC、变频器和触摸屏模拟恒压供水系统的设计系别：电子工程系专业：计算机与自动化控制姓名：姚浩杰学号：04指导教师：封定国、张东勇、王晓云答辩日期：基于PLC、变频器和触摸屏模拟恒压供水系统的设计摘要本章以广东三向教学仪器制造有限公司SX系列“PLC控制变频器调速用触摸屏监控恒压供水系统”为研究对象。该系统集PLC、变频器调速器与触摸屏于一体。整套软、硬件配套齐全，具有特有的模拟楼宇恒压供水系统采用真实的压力装置、水泵和传感器。通过对该系统的主要结构与工作原理的探究与对模拟用户供水的工作过程和控制要求分析，给出了模拟用户用水时间直观图、恒压供水原理

2、图，并采用PLC控制变频调速器达到恒压供水的设计方法，进行了软硬件设计，列出了PLC的I/O地址分配表,绘制了PLC的I/O分配图和PLC控制原理图，编写PLC控制程序的梯形图和指令表;由触摸屏界面（GT）控制和监测整个系统的运行和数据，使整个控制系统的操作变得简单，方便。大大提高了系统的自动化程度和实用性。恒压供水方式技术先进、水压恒定、操作方便、运行可靠、节约电能、自动化程度高，在泵站供水中可完成以下功能:(1)维持水压恒定；(2)控制系统可手动/自动运行；(3)多台泵自动切换运行；(4)系统睡眠与唤醒。当外界停止用水时，系统处于睡眠状态，直至有用水需求时自动唤醒；(5

3、)在线调整PID参数；(6)泵组及线路保护检测报警、信号显示等。关键词:可编程控制器(PLC)；变频恒压供水系统；触摸屏界面（GT）；FR-A500目录第1章绪论41.1引言41.2课题意义41.3国内外在该方向的研究概况51.4本文的主要工作6第2章系统总体分析与设计72.1系统概述72.2恒压供水系统的节能原理82.3恒压供水系统硬件设计9第3章器件的选型及介绍143.1可编程控制器PLC143.1.1简介PLC的产生143.1.2简介PLC的发展状况及其发展趋势153.1.4简介PLC的应用领域163.1.5PLC的工作过程163.1.6PLC的控制173.1.7PL

4、C的选型183.2变频器193.2.1变频器的构成193.2.2变频器的特点233.2.3变频器的接线243.3PID调节243.4压力传感器的接线图253.5原件表25第四章PLC控制及编程284.1PLC控制284.2自动运行294.3手动运行30第5章人机界面315.1GTDesigner2人机界面触摸屏应用315.1.1人机界面触摸屏基本知识315.2人机界面触摸屏软件安装及连接与下载325.2.1编程软件的安装325.2.2编程软件的使用简介335.3GTDesigner2简要设置与操作34结束语40参考文献41致谢42附录A、梯形图43附录B、触摸屏界面51第1

5、章绪论水是生产生活中不可缺少的重要组成部分，在节水节能己成为时代特征的现实条件下，我们这个水资源和电能短缺的国家，长期以来在市政供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面技术一直比较落后，自动化程度低。主要表现在用水高峰期，水的供给量常常低于需求量，出现水压降低供不应求的现象，而在用水低峰期，水的供给量常常高于需求量，出现水压升高供过于求的情况，此时将会造成能量的浪费，同时有可能导致水管爆破和用水设备的损坏。因此，开发基于PLC的变频恒压供水系统具有重要的现实意义。1.1引言目前,居民生活用水和工业用水增长幅度日益加大.由于居民日常生活用水会随季节、昼夜等时间段的不同而不同

6、,如采用传统的供水方式则会出现供水和用水不平衡的现象,造成资源浪费。传统的供水系统已经不能满足人们的要求.为了节约能源,可采用变频恒压供水方式对传统供水系统加以改造,以达到节能、控制简单、供水稳定、减少污染等目的。1.2课题意义本文介绍的是关于变频恒压供水系统的设计，因变频调速恒压供水技术其节能、安全、供水品高质等优点，在供水行业得到了广泛应用。恒压供水调速系统实现水泵电动机无级调速，依据用水量的变化（实际上为供水管网的压力变化）自动调节系统的运行参数，在用水量发生变化时保持水压恒定以满足用水要求是当今先进、合理的节能型供水系统。模拟在实际应用中如何充分利用变频器内置的各种

7、功能，对合理设计变频器调速恒压供水设备，降低成本、保证产品质量等有着重要意义。1.3国内外在该方向的研究概况变频恒压供水是在变频调速技术的发展之后逐渐发展起来的。在早期，由于国外生产的变频器的功能主要限定在频率控制、升降速控制、正反转控制、起制动控制、变压变频比控制及各种保护功能。应用在变频恒压供水系统中，变频器仅作为执行机构，为了满足供水量大小需求不同时，保证管网压力恒定，需在变频器外部提供压力控制器和压力传感器，对压力进行闭环控制。从查阅的资料的情况来看，国外的恒压供水工程在设计时都采用一台变频器只带一台水泵机