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【原创】【毕业论文-范本】基于plc的多泵组变频供水控制器的设计与实现.doc
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2023-07-04
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【原创】【毕业论文-范本】基于plc的多泵组变频供水控制器的设计与实现.doc
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2009 届本科毕业论文(设计)
论文题目:基于 PLC 的多泵组变频供水控制器
的设计
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1
摘 要
恒压供水控制系统的基本控制策略是:采用电动机调速装置与可
编程控制器(PLC)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,在管网流量变
化时达到稳定供水压力和节约电能的目的。
系统的优点是启动平稳,启动电流可限制在额定电流以内,从而
避免了启动时对电网的冲击;由于泵的平均转速降低了,从而可延长
泵和阀门等使用寿命;可以消除启动和停机时的水锤效应。本文介绍
一种变频调速恒压供水系统,该系统能够根据运行负荷的变化自动调
节供水系统水泵的数量和转速,不仅实现了变频恒压供水,并使整个
系统始终保持高效节能的最佳状态。文中详细介绍了系统的控制原理
及硬件电路。
关键词: 变频器,恒压供水系统,PLC
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2
Multi-Pump and Frequency of water supply controller
Design
Abstract
This paper introduces a constant pressure water supple system. It can
regulate aut-omatically the quantity and rotational speed of the water
pump with the variation of the load. The controlling principle and the
hardware circuit are presented in detail.
The basic control strategy of the control system of constant pressure of
water supply is: install the control system with motor speed adjustment
and programmable logic controller (PLC), it carries out optimization
control pump organization of the operation of speed adjustment, and
adjusts the number of running pumps, completes pressure of water supply
closed-loop control system, reaches the steady pressure of water supply in
the changing of rate of flow in the pipe net and the purpose of
economizing electrical energy. The control goal of system is the effluent
pressure of pump station. The system's advantage is that starting steadily,
the starting current may be restricted within specified current, so avoided
the impact of electrical network when it starts; because the average
rotational speed of pump is reduced, may prolong the using of pump and
valve etc.; may eliminate water hammer effect when starts and stops
machines.
Key words:Inverter, Constant pressure water supply system , PLC
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/87994081/bg4.jpg)
3
目 录
1 绪论............................................................................................................................4
1.1 引言..................................................................................................................4
1.2 变频调速供水的目的和意义..........................................................................4
1.3 变频调速技术的特点及应用..........................................................................5
1.4 可编程序控制器的应用..................................................................................5
2 变频供水器控制系统的设计....................................................................................7
2.1 变频器的节能、调速原理..............................................................................7
2.2 变频器控制方式的选择..................................................................................8
2.2.1 电压空间矢量(SVPWM)控制方式 .................................................9
2.2.2 矢量控制(VC)方式 ..........................................................................9
2.2.3 直接转矩控制(DTC)方式..............................................................10
2.2.4 矩阵式交—交控制方式......................................................................10
2.3 变频供水器的设计方案................................................................................11
2.4 变频供水器的工作原理................................................................................12
3 变频供水控制器的硬件设计..................................................................................14
3.1 主电路设计....................................................................................................14
3.2 控制电路的设计............................................................................................15
3.3 PLC 的配置 ....................................................................................................16
3.3.1 EM235 模拟量工作单元性能指标......................................................19
3.3.2 EM235 的安装使用..............................................................................21
3.3.3 EM235 工作程序编制..........................................................................22
4 PLC 的设计 ..............................................................................................................23
4.1 PLC 的编程语言 ............................................................................................23
4.2 PLC 的编程结构功能图 ................................................................................23
4.3 梯形图编程语言............................................................................................24
4.4 控制系统的主程序设置................................................................................27
5 结束语......................................................................................................................28
致谢..............................................................................................................................28
参考文献......................................................................................................................29
附录 1 变频供水系统梯形图主程序..........................................................................31
附录 2 变频供水系统梯形图子程序..........................................................................37
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/87994081/bg5.jpg)
4
1 绪论
1.1 引言
随着变频调速技术的发展和人们对生活用水要求的不断提高,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。
1.2 变频调速恒压供水的目的和意义
用户用水的多少是经常变动的,因此供水不足或供水过剩的情况
时有发生。而用水和供水之间的不平衡集中反映在供水的压力上,即
用水多而供水少,则压力低;用水少而供水多,则压力大。保持供水
压力的恒定,可使供水和用水之间保持平衡,即用水多时供水也多,
用水少时供水也少,从而提高了供水的质量。
恒压供水系统对于某些工业或特殊用户是非常重要的。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断水,可能影响产
品质量,严重时使产品报废和设备损坏。又如发生火灾时,若供水压
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