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基于 PLC 的变频调速恒压供水系统

毕业设计论文

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, 并利用组态软件开发良好的运行管理界面。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、工控机等构成。

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

关键词：变频调速，恒压供水，PLC，组态软件

ABSTRACT

According to the requirement of China's urban water supply, this paper

designs a set of water supply system of frequecey control of constant voltage

based on PLC, and have developed good operation management interface using

Supervision Control and Data Acquisition.The system is made up of PLC,

transducer,units of pumps,pressure sensor and control machine and so on.

This system is formed by three pump generators,and they form the

generator come to change water supply quantity,eventually,it is nearby to

maintain pipe net pressure to stabilize when set value. Through work control

machine the connection with PLC,with group form software consummately

systematic monitoring,have realized operation state development to show and

data,report to the police inquiry.

Keywords: variable frequency speed-regulating, constant-pressure water

supply, PLC, supervision control and data acquisition.

目录

1.3 PLC 概述 .................................................................................................5

2.2 变频恒压供水系统控制方案的确定...................................................11

3.1 系统主要设备的选型...........................................................................19

3.2 系统主电路分析及其设计...................................................................23

3.3 系统控制电路分析及其设计...............................................................25

3.4 PLC 的 I/O 端口分配及外围接线图 ....................................................27

4.1 系统软件设计分析...............................................................................31

4.2 PLC 程序设计 .......................................................................................33

4.3 PID 控制器参数整定 ............................................................................40

附录 A 英文文献........................................................................................56

附录 B 中文翻译 ........................................................................................65

附录 C 主程序梯形图 ................................................................................71

时代特征的现实条件下，我们这个水资源和电能源短缺的国家，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，

自动化程度较低，而随着我国社会经济的发展，人们生活水平的不断提高，

以及住房制度改革的不断深入，城市中各类小区建设发展十分迅速，同时

(1) 恒速泵加压供水方式无法对供水管网的压力做出及时的反应，水泵

的增减都依赖人工进行手工操作，自动化程度低，而且为保证供水，机组

常处于满负荷运行，不但效率低、耗电量大，而且在用水量较少时，管网

长期处于超压运行状态，爆损现象严重，电机硬起动易产生水锤效应，破

坏性大，目前较少采用。

(2) 气压罐供水具有体积小、技术简单、不受高度限制等特点，但此方

式调节量小、水泵电机为硬起动且起动频繁，对电器设备要求较高、系统

维护工作量大，而且为减少水泵起动次数，停泵压力往往比较高，致使水

泵在低效段工作，而出水压力无谓的增高，也使浪费加大，从而限制了其

发展。