基于PLC的恒压供水控制系统设计毕业设计(论文).docx

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1、基于PLC的恒压供水控制系统设计毕业设计(论文) 毕业设计（论文）题目基于PLC变频恒压供水控制系统设计 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，

2、即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期： 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书

3、 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日 注意事项 1.设计（论文）的内容包括： 1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作） 2）原创性声明 3）中文摘要（300字左右）、关键词 4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入） 6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论 7）参考文献 8）致谢

4、9）附录（对论文支持必要时） 2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。 3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。 4.文字、图表要求： 1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写 2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画 3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印 4）图表应绘制于无格子的页面上 5）软件工程类课题应有程序清

5、单，并提供电子文档 5.装订顺序 1）设计（论文） 2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订 3）其它 毕业设计（论文）任务书 一、设计题目： 1、题目名称基于PLC的变频恒压供水控制系统设计 2、题目来源现场项目 二、项目简介： 随着变频器技术的日益成熟，变频调速技术在各个领域得到了广泛的应用。变频调速恒压供水设备以其节能、安全、高品质的供水质量等优点，在小区供水和工厂供水控制中发挥了很大的作用。采用变频恒压供水，具有高效节能，压力稳定，运行可靠，操作简单，占地少，噪音低，无污染，投资低，效益高等优点。广泛应用于： 1、居民区、住宅楼、村镇的集中生活供水系统。 2

6、、各种类型中央空调的循环泵、冷却水供应系统。 3、高层建筑、宾馆、饭店等生活供水系统。 4、综合市场、写字楼、商务楼生活供水系统。 5、高层建筑热水供给和热水采暖系统与消防给水系统。 6、工矿企业的生产、生活供水、恒压流量供水工艺流程等。 7、各类自来水厂与现代农业灌溉。 8、各类恒压供油，恒压供气，恒压供风等恒压流量的控制系统 恒压供水的基本控制策略是:采用可编程控制器（plc）与变频调速装置构成控制系统，进行优化控制泵组的调速运行，并自动调整泵组的运行台数，完成供水压力的闭环控制，即根据实际设定水压自动调节水泵电机的转速和水泵的数量,自动补偿用水量的变化，以保证供水管网的压力保持在设定值,

7、既可以满足生产供水要求，还可节约电能，使系统处于可靠工作状态，实现恒压供水。 三、设计说明书应包括的内容 设计以PLC可编程控制器和变频器为核心控制系统，通过控制 投入工作水泵的台数和自动调节水泵电机转速，保持供水压力的恒定。 四、设计应完成的图纸 1控制系统原理图。 2PLC控制器程序、流程图。 五、主要参考资料 1吴英倩.PLC在变频恒压供水系统的应用。 2张爱玲，李岚，梅丽凤.电力拖动与控制.机械工业出版社。 3中国自动化网，变频器与PLC在恒压供水中的成功应用。 六、进度要求 1、第12周：资料搜集、相关应用软件学习： S7-200 PLC的资料学习； MM440变频器资料学习； 参考

8、文献学习。 2、第34周：应用CAD画原理图。 3、第5周：画程序框图。 4、第6周：编写程序。 5、第79周：硬件组装、程序调试。 6、第1012周：论文完成。 7、第1314周：答辩准备、PPT制作。 七、其它要求 1、设计期间，周六、日连续进行。 2、做实验时注意人身、设备安全及公共财物完好。 3、注意论文格式规范，要求用A4纸打印。 摘要 本论文根据中国城市小区的供水要求，设计了一套基于PLC的变频调速恒 压供水系统,变频恒压供水系统由可编程控制器、变频器、水泵机组、压力传感 器等构成。 本系统包含三台水泵电机，它们组成变频循环运行方式。采用变频器实现对三相水泵电机的软启动和变频调速，

9、运行切换采用“先启先停”的原则。压力传感器检测当前水压信号，送入PLC与设定值比较后进行PID运算，从而控制变频器的输出电压和频率，进而改变水泵电机的转速来改变供水量，最终保持管网压力稳定在设定值附近。 关键词：恒压供水、PLC、变频调速。 ABSTRACT According to the thesis of Chinese city community water supply requirements, design a set of PLC based frequency control constant pressure water supply system, variable f

10、requency constant pressure water supply system by programmable controller, frequency converter, water pump, pressure sensor. The system includes three sets of water pump motors, they are composed of variable frequency circulating operation. Using frequency converter to realize three-phase pump motor

11、 soft start with frequency control, operation switch adopts the start first stop first principle. The pressure sensor detects the pressure signal, into the PLC and compared with a predetermined value after PID operation, thereby controlling the inverter output voltage and frequency, and then change

12、the pump motor speed to change the quantity of water supply pipe network pressure, ultimately to keep stable in a set value near. Key words: constant pressure water supply, PLC, variable frequency speed regulation 目录 引言 (1) 1课题概述 (1) 1.1变频恒压供水概论 (1) 1.2本课题产生的背景和意义 (1) 1.3变频恒压供水现况 (2) 1.4本次设计的主要工作 (3

13、) 2 变频恒压供水的理论分析 (4) 2.1水泵的工作原理 (4) 2.2电动机的调速原理 (4) 2.3变频恒压供水的能耗分析 (5) 2.4变频恒压供水系统组成及原理图 (6) 3系统的硬件设计 (11) 3.1PLC的概述 (11) 3.2 变频器的概述 (13) 3.3 设备的选型 (18) 3.4系统主电路设计 (18) 3.5系统控制电路设计 (19) 3.6 PLC的IO端口分配及外围接线图 (21) 4系统的软件设计 (23) 4.1软件设计分析 (23) 4.2 PLC程序设计 (24) 5 结论 (31) 参考文献 (32) 致谢 (33) 附录 (34) 附录A英文文献

14、 (34) 附录B中文翻译 (38) 附录C 主程序梯形图 (41) 山西大学工程学院 引言 众所周知,水是我们日常生活中不可缺少的能源之一,我们生活范围的高度集中使得水的供给需求增大,而日常生活中对水的需求也随着时间的变化而变化,为了保障对水的供给需求,也是时代的发展要求就必须有一些辅助装置来确保,在我们居住的环境有稳定的水源供应,根据需要的多少来自行调节水源的供给,从而,既充分利用了水源,又节约了相应的能源,本文是针对某生活小区实际供水需求情况，结合用户生活用水和消防用水的需要,拟定为社区恒压供水。随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

15、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。现将其中的改造情况介绍如下。恒压供水系统对于生活小区是非常重要的，例如在生活小区供水过程中，若自来水供水因故压力不足或短时断水，可能影响居民生活。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，可能引起重大损失和人员伤亡。所以，生活小区采用生活/消防双恒压供水系统，具有较大的经济和社会意义。日常的生活用水量随季节、昼夜、上下班的时间不同而有较大变化，因而经常出现供水用水的不平衡，主要表现在水压上，用水多而供水少则水压低，用水少而供水多则水压高。某住宅区由于自来水管网的水压较低，自来水通常不能到达住宅的较高楼层。传统的供水方式利用蓄水池蓄水，用水泵再次将水送至楼顶的高位水箱，再供应给用户。蓄水池中的水一般是由市政自来水管网供给，这样，有压力的水进入水池后变成了零压力，造成大量的能源白白浪费，这种供水方式不可避免通过蓄水池和高位水箱造成二次污染，影响居民的身体健康。 基于上述情况，对某生活小区供水系统进行改造，采用西门子PLC作为主控单元。并充分利用变频器的变频作用，根据系统状态可快速调整供水系统的供给需要，达到恒压供水的目的。改造提高了系统的工作稳定性，得到了良好的控制效果