基于PLC恒压供水变频控制系统设计

洛阳理工学院毕业设计（论文）I基于PLC恒压供水变设计摘要随着社会经济的迅速发展，人们对供水质量和供水系统可靠性的要求不断提高。再加上目前能源紧缺，利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术，设计高性能、高节能、能适应不同领域的恒压供水系统成为必然趋势。本论文依据供水要求，设计了一套由PLC、变频器、远传压力表、多台水泵机组等主要设备构成的全自动变频恒压供水，具有全自动变频恒压运行、自动工频运行和现场手动控制等功能。系统有效地解决了传统供水方式中存在的问题，并具有多种辅助功能，增强了系统的可靠性。论文分析了多泵供水方式的各种供水状态及转换条件，分析了电机由变频转工频运行方式的切换过程及存在的问题,给出了实现有效状态循环转换控制的电气设计方案和PLC控制程序设计方案。关键词：可编程序控制器,恒压供水,变频器洛阳理工学院毕业设计（论文）IIPLC-BASEDINVERTERCONTRLCONSTANTPRESSUREWATERSUPPLYDESIGNABSTRACTWiththerapidsocial-economicdevelopmentofwaterqualityandwatersupplysystemstoimprovereliabilityrequirements.Inaddition,thecurrentenergyshortage,theuseofadvancedautomationtechnology,controltechnologyandcommunicationtechnology,thedesignofhighperformance,highenergy,abletoadapttodifferentareasofconstantpressurewatersupplysystemhasbecomeaninevitabletrend.Inthispaper,basedonwaterrequirements,thedesignofasetbythePLC,frequencyconverter,Farpressuregaugepressure,pumpunitconsistingofmajorequipmentsuchasautomaticfrequencyconversionconstantpressurewatersupply,withautomaticconstantfrequencyoperation,automaticfrequencyrunandon-sitefeaturessuchasmanualcontrol.Systemtoeffectivelysolvethetraditionalwayofwatersupplyproblems,andhaveavarietyofauxiliaryfunctions,andenhancethereliabilityofthesystem.paperanalyzesthevariouswayswaterpumpthestatewatersupplyandconversionconditions,analysisofthemotortochangejobsbythefrequencyoftheswitchingfrequencyoperationandproblemsoftheprocess,giventhestateofthecycletoachieveaneffectivechangeofcontroloftheelectricaldesignandPLCcontrolprogramdesign.KEYWORDS:Programmablecontroller,Constantpressurewatersupply,Frequencyconverter洛阳理工学院毕业设计（论文）III目录前言................................................................................................1第1章恒压供水的简介...................................................................21.1城市供水系统的需求...........................................................21.2变频恒压供水产生的背景和意义........................................4第2章恒压供水系统.......................................................................62.1课题研究对象.......................................................................62.2变频恒压供水控制方式的选择............................................62.3系统的构成...........................................................................82.4工作原理.............................................................................102.5变频恒压供水系统中加减水泵的条件分析......................112.6主电路接线图.....................................................................12第3章相关器件的选型及接线.....................................................143.1PLC的选型.........................................................................143.2PLC的接线.........................................................................143.3变频器的选型.....................................................................153.4变频器的接线.....................................................................163.5PID调节器..........................................................................173.6压力传感器的接线图..........................................................193.7原件表................................................................................20第4章PLC控制及编程.................................................................234.1PLC控制.............................................................................234.2系统运行模式.....................................................................244.2.1手动运行...................................................................244.2.2自动运行...................................................................244.3编程及介绍..........................................................................254.3.1总程序的顺序功能图................................................254.3.2自动运行顺序功能图...............................................254.3.3手动模式顺序功能图...............................................27洛阳理工学院毕业设计（论文）IV4.3.4程序说明...................................................................27结论..............................................................................................32谢辞..............................................................................................33参考文献..........................................................................................34洛阳理工学院毕业设计（论文）1前言随着各住宅小区的宿舍楼等一座座高楼拔地而起，相应的生活用水量也大幅度增加。人们对提高供水质量的要求越来越高，另外人们的节能意识及对运行的可靠性的要求越来越强。采用变频器及PLC技术实现的无塔恒压供水系统，不仅能提高供水质量，而且在节约能源和运行可靠性具有较好的改善。其中，采用变频调速的主要目的是通过调速来恒定用水管道的压力以达到节能的目的，恒压供水则是为了满足用户对流量的要求。变频恒压供水系统已逐渐取代原有的水塔供水系统，广泛应用于多层住宅小区生活消防供水系统。然而，由于新系统多会继续使用原有系统的部分旧设备（如水泵），在对原有供水系统进行变频改造的实践中，往往会出现一些在理论上意想不到的问题。本文介绍的变频控制恒压供水系统，是在对一个典型的水塔供水系统的技术改造实践中，根据尽量保留原有设备的原则设计的，该系统很好的解决了旧设备需要频繁检修的问题，既体现了变频控制恒压供水的技术优势，同时有效的节省了资金。应用PLC技术是为了实现系统的软启动，减少手动操作或抚慰操作，同时替代部分继电器减少机械触点的故障，增强可靠性。洛阳理工学院毕业设计（论文）2第1章恒压供水的简介1.1城市供水系统的需求众所周知，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。在恒压供水技术出现以前，出现过许多供水方式。以下就逐一分析1一台恒速泵直接供水系统这种供水方式，水泵从蓄水池中抽水加压直接送往用户，有的甚至连蓄水池也没有，直接从城市公用水网中抽水，严重影响城市公用管网压力的稳定。这种供水方式，水泵整日不停运转，有的可能在夜间用水低谷时段停止运行。这种