PLC控制的变频调速恒压供水毕业论文

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1、PLC控制的变频调速恒压供水系统摘要由于传统供水方式的缺陷，本文设计了一套PLC控制的变频调速恒压供水系统。恒压供水是指在供水网系中用水量发生变化时，岀口压力保持不变的供水方式。系统由可编程控制器、变频器、水泵电机组、远传压力表等构成。共三台电机，其中由一台变频器拖动2台大功率电动机的起动、运行与调速，1台小容量电机备用。控制系统屮采用德国SIMENS公司的S7-300可编程控制器来控制水泵电机的投入台数及运行方式；同时利用其中的数字PID控制器，由SFB41将压力给定值与测量值的偏差进行处理,实时控制变频器的输岀电压和频

2、率，进而改变水泵电动机的转速来改变水泵岀水口流量,实现管网压力的自动调节，使管网压力稳定在设定值附近。关键词：PLC；变频调速；恒压供水目录摘要I第一章引言11.1课题提出的背景11.2课题研究的目的和意义11.3国内外在该方向的研究现状及分析错误!未定义书签。1.3.1变频恒压供水系统的国内外研究现状21.3.2可编程序控制器技术国内外发展现状31.4主要研究内容3第二章变频调速恒压供水系统简述52」供水系统概述52.2供水系统的主要特性52.2.1供水系统的主要参数52.2.2供水系统的特性与工作点错误!未定义书签。2

3、.3变频调速的原理及节能原理62.3.1变频调速的原理62.3.2变频调速运行的节能原理72.3.3转速控制法节能的3个方面82.4恒压供水的特点82.5木章小结9第三章恒压供水系统部件选择103.1系统概述103.2S7-300系列PLC简介103.2」S7-300白勺概况103.2.2S7-300的组成部件113.2.3S7-300的系统结构123.2.4CPU模块的元件133.2.2S7-300的输入/输出模块错误!未定义书签。3.2.2S7-300的编程语言错误!未定义书签。3.3变频器的介绍163.3.1变频器的

4、基本结构163.3.2变频器的工作原理193.3.3选择变频器规格193.4变频器与PLC的连接203.4.1开关指令信号的输入203.4.2数字信号的输入213.5传感器223.6本章小结24第四章恒压供水电控系统设计254.1变频恒压供水系统的构成及工作原理254.1.1变频恒压供水系统控制方案的设计与选择254.1.2恒压供水系统构成264.2系统设计274.2.1系统主电路的设计274.2.2PLC控制电路设计294.2.3控制系统主程序设计304.3PID控制在变频调速恒压供水系统中的应用324.3.1PID控制

5、器324.3.2PID控制器的应用334.4木章小结33第五章总结345.1全文总结345.2研究展望34参考文献35附录APLC程序梯形图36附录B电气接线图47附录CPLC端子接线图48第一章引言1.1课题提出的背景随着社会经济的飞速发展，城市建设规模的不断扩大，人口的增多以及人们生活水平的不断提高，对城市供水的数量、质量、稳定性提出了越来越高的要求。而我们国家是个水资源和电能短缺的国家，长期以来在市政供水、小区供水，尤其县城、乡镇供水等方面技术一直比较落后，自动化程度低。而其中的老水厂自动控制系统配置相对落后,机组的

6、控制主要依赖值班人员的手工操作。控制过程繁琐，而且手动控制无法对供水管网的压力和水位变化及时做岀恰当的反应。在用水高峰期，水的供给量常常低于需求量,出现水压降低水供不应求的现象。传统的解决办法是采用高位水箱、水塔和各种气压罐进行蓄水加压，依赖挡板和阀门的阻力调节水流量。这种靠水的势能或气压供水方式具有占地面积大、投资高、水泵电机启动频繁、耗电多、管网水压不稳、爆管现象频繁、漏失严重等缺点；不仅生活用水容易受到二次污染，而且水泵电机的频繁开启使设备故障率高，检修、维护也存在困难，而H像水塔这样传统的供水系统，在维护和升级系统

7、方面，是菲常昂贵的。因此，如何利用有效的水源和电能保证各行各业止常供水，己是迫在眉睫。同时随着现代电力电子技术、交流变频调速技术、信息技术、计算机技术和智能控制技术的迅速发展并日趋完善，变频调速技术在供水领域得以运用，实现了水泵电机无级调速，能够极大地改善给水管网的供水环境。所有这些现代自动化控制技术的发展与应用，无疑为现代化高性能的生活供水提供了可能。利用PLC控制技术和变频调速技术开发的全自动恒供水系统，管道内水压恒定,既可以满足供水要求，避免出现供水事故，还可节约电能。1.2课题研究的目的和意义随着我国工业建设的迅速

8、发展和人们生活水平的不断提高，城市供水的矛盾也越来越突出。传统的解决办法是采用高位水箱、水塔和各种气压罐进行蓄水加压，依赖挡板和阀门的阻力调节水流量。这种靠水的势能或气压供水方式有很多缺点。变频调速供水系统的原理是通过安装在系统中的压力传感器将采集到的系统压力信号与压力设定值作比较，通过控制器调节变频器