plc课程设计-恒压供水控制系统设计

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1、恒压供水控制系统设计第一章系统总体方案论证与设计1.1工艺过程   恒压供水系统对于某些工业或特殊用户是非常重要的，一方面要求提高供水质量，不要因为压力的波动造成供水障碍；另一方面要求保证供水的可靠性和安全性，在发生火灾时能够可靠供水。针对这两方面的要求，新的供水方式和控制系统应运而生，这就是恒压无塔供水系统。恒压供水包括生活用水的恒压控制和消防用水的恒压控制——即双恒压系统。例如在某些生产过程中，若自来水供水因故压力不足或短时缺水时，可能影响产品质量，严重时使产品报废和设备损坏。又如当发生火警时，若供水压力不足或无水供应，不能迅速灭火，可能引起重大经济损失和人员伤亡。所以某些用水区采用恒压供

2、水系统，具有较大的经济和社会意义。在旧加压设备中，恒压供水一般采用起动或停止加压站的水泵和调节出口阀开度来实现。控制系统是采用继电接触器控制线路，这种系统线路复杂，维护困难，操作麻烦，工人要24小时值班看守，劳动强度大。所以有必要对之进行改造，提高自动化水平。图1-1为恒压供水系统的工艺流程图（已做过简化）。市网的进水通过两个水泵供给生活用水，生活用水的水压通过压力表检测后送至PLC后，按照一定的控制逻辑运行，当检测到的压力大于给定时，降低电机的频率，减少抽水量使压力到达给定；当检测到的压力小于给定时，提高电机的频率，增加抽水量使压力到达给定；使的水压维持在恒压供水状态。当检测到的压力等于给定

3、时，由微分（I环节）作用保持给定。所以系统能够实现无差的调节使它工作在恒压供水的状态下。图1-1恒压供水系统的工艺流程图 1.2系统控制要求对二泵生活、消防双恒压供水系统的基本要求是：(1)生活供水时，系统应低恒压值运行，消防供水时系统应高恒压值运行。(2)二台泵根据恒压的需要，采取“先开先停”的原则接入和退出。(3)在用水量小的情况下，如果一台泵连续运行时间超过3 h，则要切换到下一台泵，即系统具有“倒泵功能”，避免某一台泵工作时间过长。(4)二台泵在启动时要有软启动功能。(5)要有完善的报警功能。(6)对泵的操作要有手动控制功能，手动只在应急或俭修时临时使用。1.3控制系统的I/O点及地址

4、的分配控制系统的输入/输出信号的名称、代码及地址编号如表1-114PLC课程设计恒压供水控制系统设计表1-1输入输出信号的名称、代码及地址编号名称代码地址编号输入信号手动/自动控制信号SAI0.01#变频运行信号SB1I0.11#工频运行信号SB2I0.22#变频运行信号SB3I0.32#工频运行信号SB4I0.4变频故障信号SB5I0.5远程压力表模拟量电压值SPAIW0输出信号1#变频起动KA1Q0.01#工频起动KA2Q0.12#变频起动KA3Q0.22#工频起动KA4Q0.31#变频运行指示KA5Q0.41#工频运行指示KA6Q0.52#变频运行指示KA7Q0.62#工频运行指示KA8

5、Q0.7变频故障指示KA9Q1.0控制变频器频率电压信号VFAQW01.4PLC系统选型从上面分析可以知道，系统共有开关量输入点6个、开关量输出点9个；模拟量输入点1个、模拟量输出点1个。如果选用CPU222PLC和一般的CPU224PLC的话，需要扩展单元；如果选用CPU226PLC，则价格更高，浪费较大。参照西门子S7-220产品目录及市场实际价格，选用主机为CPU224XP-CN（14开关量输入/10继电器输出，2模拟量输入/1模拟量输出）一台，加上触摸屏一块，用开关电源供给24V的外电源。整个PLC系统组成如图1-2所示。14PLC课程设计恒压供水控制系统设计图1-2PLC系统组成图1

6、4PLC课程设计恒压供水控制系统设计第二章　　硬件电路设计及描述2.1.电气控制系统原理图　　电气控制系统原理图包括主电路图，控制电路图及外围接线图。2.2.　主电路图以生活供水这一个系统的电气控制为例，其电气控制部分主电路原理图如图2-2所示：二台电机为M1、M2、.接触器KM1、KM3分别控制M1、M2的工频运行，接触器KM2、KM4分别控制M1、M2的变频运行，FR1、FR2分别为二台水泵电机过载保护用的热继电器，Q1、Q2、Q3分别为变频器和二台水泵电机主电路的隔离开关，主电路的熔断器，VVVF为简单的一般变频器。图2-2主电路图2.3.　控制电路图14PLC课程设计恒压供水控制系统设

7、计如图2-3所示为电控系统控制电路图。图中SA为手动/自动运行信号给定按钮，KA1为1号变频运行，KA2为1号工频运行，KA3为2号变频运行，KA4为2号工频运行，KA5为1号变频运行的指示信号，KA6为1号工频运行的指示信号，KA7为2号变频运行的指示信号，KA8为2号工频运行的指示信号，KA9变频故障。图2-3电控系统控制电路2.4.PLC外围接线图图为PLC及扩展模块外围接线图14PLC课程