基于plc控制的城市恒压供水系统大学学位论文.doc

基于 PLC 控制的城市恒压供水系统

摘要

随着市场经济的发展，人民的生活水平不断提高。人们对供水质量和供水

系统可靠性的要求也不断提高；同时，城市需水量日益加大，以及目前能源紧

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

本文介绍了采用 PLC 控制的变频调速供水系统,由 PLC 进行逻辑控制,由变

频器进行压力凋节，通过 PLC 控制变频与工频切换,实现闭环自动调节恒压变量

供水"运行结果表明,该系统具有压力稳定,结构简单,工作可靠等特点"。该系统具

有高度的可靠性和实时性，极大地提高供水的质量，并且节省了人力，具有显

著的经济效益和社会效益。

关键词 恒压供水；变频调速；远程监控；PLC

Pressure Constant City Water Supply System Based

on PLC control

supply to achieve the energy saving mechanism of the traditional valve control

constant pressure water supply mode. The converter with built-in PID module

parameters preset, using a remote pressure gauge pressure feedback, to form a closed

loop system, according to the change of water, take the PID regulation, in the whole

flux range using the hierarchical continuous adjusting variable pump and general

pump regulator combination, the realization of constant pressure water supply and

effective energy saving.

This article describes the use of PLC control frequency control water supply system,

the logic is controlled by PLC, withered by the inverter section of the pressure,

frequency and frequency switching through PLC control, closed-loop automatic

摘要…… .......................................................................................................................I

Abstract ........................................................................................................................II

第 1 章 绪论............................................................................................................- 1 -

1.2 主要供水调节方式的发展........................................................................- 2 -

1.3 相关技术概况............................................................................................- 2 -

1.3.1 供水系统的分类.....................................................................................- 2 -

1.3.2 变频调速技术概况.................................................................................- 3 -

第 2 章 PLC 简介 ...................................................................................................- 4 -

2.2.2 PLC 基本组成结构 ................................................................................- 5 -

2.2.3 PLC 技术特点 ........................................................................................- 5 -

2.2.4 PLC 原理 ................................................................................................- 7 -

2.2.5 PLC 的性能指标 ....................................................................................- 9 -

2.2.6 PLC 的设计步骤 ..................................................................................- 10 -

2.2.7 软件 PLC .............................................................................................- 10 -

第 3 章 供水系统恒压控制与硬件设计..............................................................- 12 -

3.2.3 总体设计方案确定..............................................................................- 15 -

3.3.1 主电路设计..........................................................................................- 18 -

3.3.2 电器控制电路设计..............................................................................- 19 -

3.3.3 系统主要配置的选型..........................................................................- 19 -

第 4 章 PLC 控制程序 .........................................................................................- 26 -

附录 B ....................................................................................................................- 47 -

附录 C ....................................................................................................................- 53 -

随着近些年来我国经济的飞速发展，能源问题日益成为制约经济快速稳定

发展的突出问题之一，尤其是最近几年我国大部分省市出现的拉闸限电等现

象，对人们的生活，企业的生产活动造成了很大的影响。而这个问题的解决一

方面需要发展新能源技术，大力发展可再生能源，另一方面则需要加强能源的

节约，提高能源的利用率，减少能源浪费。本课题的研究目的就是研究在供水

系统中所造成的能量浪费问题，提出能提高能量利用率的方法。据有关部门统

计，在供水行业中，水泵的电能消耗及设备的维护管理费用在生产成本中占很

际应用中却偏离设计的工作点，这样水泵就无法工作在高效区，不仅造成耗电

量极大的浪费，而且水泵的性能会受到严重的影响。在供水系统中水力工况失

调现象比较严重，系统在实际运行时流经各幢建筑物，各用水设备的流量与设

计流量不符。因此电力拖动定速运转状态下，电机的平均负载率较低，造成电

机本身功率下降。而传统的调节供水方式是利用调节阀门开度的方式来实现

的，这种方法虽然简单，但是存在许多弊端，如能量浪费严重，当流量减小，

阀门开度减小时，电机仍在定速运转，有相当一部分能量消耗在水流与挡板的

阻力上，而且由于电机的启动时间很短，管道内水流量从零迅速增至额定流

量，造成管道内过压或欠压，产生所谓的“水锤效应”，不但产生噪声，甚至可

能在高压时造成管道或阀门破裂，低压时引起管道的塌瘪。因此，改变传统的

熟，与以往任何调速方法相比具有节能效果明显、调速过程简单、起动性能优

越、自动化程度高等许多优点。因此将 PLC 及变频器应用于供水系统，可满足

城市供水系统对可靠性、稳定性、经济节能性的要求。