课程设计（论文）-基于plc的高层恒压供水系统

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1、本科生课程设计（论文）课程设计（论文）任务及评语学号学生姓名专业班级设计题目课程设计（论文）任务指导教师评语及成绩平时：论文质量：答辩：总成绩：指导教师签字：年月日院（系）：电气工程学院教研室：测控技术与仪器IⅠ本科生课程设计（论文）摘要随着社会的发展和进步，城市高层建筑的供水问题日益突出。一方面要求提高供水质量，不要因为压力的波动造成供水故障；另一方面要求保证供水质量的可靠性和安全性，在发生火灾时能够可靠供水。恒压供水保证了供水的质量，以PLC为主机的控制系统满足了系统的控制功能，提高了系统的可靠性。本论文介绍了一款基于S7-200PLC的恒压供水系统，该系统根据压力

2、继电器的检测，当压力低于下限压力时启动第一台水泵，若10s后仍低，则启动下一台，若压力高于正常压力时，切断一台水泵，若10s后仍高，则切断下一台。论文中详细介绍了系统的总体框图以及各个硬件的性能，数据参数，并画出了整体电路图和硬件的工作电路图。经实验室硬件调试验证，能够实现系统功能要求。关键词：可编程逻辑控制器；恒压供水；压力继电器IⅠ本科生课程设计（论文）目录第1章绪论1第2章课程设计的方案22.1概述22.2方案论证22.2.1控制方案的选择22.2.2控制方案的确定22.3方案分析2第3章硬件设计43.1系统的控制要求43.2I/0地址分配43.3水泵控制系统的辅

3、助元件的代码和作用53.4硬件连接图53.5电动机的星角启动5第4章软件设计74.1系统流程图74.2系统调试8第5章课程设计总结10参考文献11附录12IⅠ本科生课程设计（论文）第1章绪论目前，国内大部分城市供水系统，包括水厂、生活小区、高层建筑的供水系统，仍采用较为传统的供水方式。值班人员根据实际的用水量或累积的经验，通过人工的方式调节水泵电机的开停来实现简单的供水控制。当用水量增大，供水压力变小时，即手动增加一台水泵;当用水量减小，供水压力变大时，则把最先运行的水泵电机关停。这种传统的供水方式存在着许多缺点，特别是多台水泵供水系统尤为严重:其一，由于水泵电机只能工

4、作在额定运行和停车两种工作状态，无法为用户提供稳定可靠的供水压力，且系统完全依赖于人工操作来控制，因而供水质量受人为因素影响较大，无法为用户提供稳定的供水压力，且经常会出现断水、水管崩裂、管道共振等现象。其二，由于水泵电机只能工作在工频状态，长期高速运行，电能浪费较大，据统计，在目前传统的供水方式中，电费在水费成本中的比例高达50%以上。其三，由于人为的控制难以始终保证电机在运行过程中投切次序的正确性，容易导致电机在长期运行过程中磨损不均，并且增大了误操作的可能性;同时设备运行不合理，机械磨损大，造成设备使用寿命短，维修量大，设备和人工成本都较高。本文介绍了一种根据压力

5、上下限自动对四台水泵进行恒压供水的系统，很好的避免了操作人员手动带来的问题。13本科生课程设计（论文）第2章课程设计的方案2.1概述本次设计主要是综合应用所学知识，设计恒压供水装置，并在实践的基本技能方面进行一次系统的训练。能够较全面地巩固和应用“PLC”课程中所学的基本理论和基本方法，并初步掌握小型PLC系统设计的基本方法。 应用场合:适用于高层建筑，城乡居民小区，企事业等生活用水场合。2.2方案论证2.2.1控制方案的选择分析本设计题目可知，总共有4个输入口8个输出口。S7-200系列是一类可编程逻辑控制器。这一系列产品可以满足多种多样的自动化控制需要，具有紧凑的设

6、计、良好的扩展性、低廉的价格以及强大的指令，使得S7-200可以近乎完美地满足小规模的控制要求。此外，丰富的CPU类型和电压等级使其在解决用户的工业自动化问题时，具有很强的适应性。本设计可以考虑以下方案：方案一：选择CPU222本机集成8输入/6输出，它可以扩展2个模块，价格一般在1826元左右。扩展模块选择1个EM222输出扩展模块，8出120V/230VAC，0.5A开关量，价格为1859元，价格共计3685元方案二：选择CPU224XP，DC/DC/DC,14DI/10DO,2AI/1AO价格一般在4325元左右。无需扩展模块，价格共计4325元方案三：选择CPU

7、224,本机集成14输入/10输出，价格为2700元。无需扩展模块。所以价格共计2700元。2.2.2控制方案的确定通过三种方案的比较，方案三无论是在性能方面，还是经济方面都较好于其他两种方案，因此，本设计采用方案三，即选择CPU224。2.3方案分析（一）对按钮的选取本系统要求控制按钮额定工作电压380V，约定发热电流5A，根据要求选取正泰LAY39型控制按钮。13本科生课程设计（论文）LAY39系列按钮适用于交流50Hz(或60Hz)，额定工作电压380V及以下或直流工作电压220V的工业控制电路中，约定自由空气发热电流10A。作为电