1、 毕毕 业业 设设 计计 题目 恒压供水控制系统设计 系别 专业 班级 姓名 学号 指 导 教 师 日期 I 设计任务书 设计题目：设计题目： 恒压供水控制系统设计恒压供水控制系统设计 设计要求：设计要求： 1设计一个采用全自动变频恒压控制方式来实现恒压供水的自控系统。 2本系统主要以 PLC 来控制，按照控制要求选择器件，设计其硬件主控电路。 3根据要求选择相应的传感器、驱动电机、阀门等； 4按照设计要求设计相应算法，编制相应的 PLC 控制程序。 设计进度要求：设计进度要求： 第一周：确定题目,查阅资料 第二周：根据设计要求分析恒压供水的工作原理 第三周：对硬件进行设计 第四周：对软件进行
2、设计 第五周：进行调试,找出问题 第六周：改进设计中存在不足 第七周：撰写设计论文 第八周：整理论文，准备答辩 指导教师（签名） ：指导教师（签名） ： II 摘 要 恒压供水在城市自来水管网系统、住宅小区生活消防用水系统、楼宇中央空调冷 却循环水系统等众多领域中均有应用。恒压供水是指用户端在任何时候，不管用水量 的大小总能保持管网中水压的基本恒定。 在恒压供水系统中可根据压力给定的理想值 信号及管网水压的反馈信号进行比较，变频器根据比较结果调节水泵的转速，达到控 制管网水压的目的。 本文主要针对当前供水系统中存在的自动化程度不高、能耗严重、可靠性低的缺 点加以研究， 开发出一种新型的并在这三
3、个方面都有所提高的变频式恒压供水自动控 制系统。全文共分为四章。第一章阐明了供水系统的应用背景、选题意义及主要研究 内容。第二章阐明了供水系统的变频调速节能原理。第三章详细介绍了系统硬件的工 作原理以及硬件的选择。第四章详细阐述了系统软件开发并对程序进行解释。 关键词关键词： 恒压供水，PLC，变频技术 I 目 录 摘 要 II 1 变频控制系统简介 . 1 1.1 变频调速供水控制系统简介 . 1 1.2 变频调速在供水行业中的应用 . 1 2 供水系统的变频调速节能原理 . 4 2.1 水泵调速运行的节能原理 4 2.2 本系统总体介绍 5 3 系统硬件的工作原理及硬件选择 . 7 3.1
4、 PLC 的工作原理及选择 . 7 3.2 变频调速系统原理及选择 9 3.3 压力传感器的选择 . 12 3.4 水泵的选择 . 13 3.5 鉴频鉴相问题 . 14 3.6 控制电路 . 16 4 系统软件开发 18 4.1 PLC 编程简介 18 4.2 PLC 程序解释 26 致 谢 . 29 参考文献 30 1 1 变频控制系统简介 1.11.1 变频调速供水控制系统简介变频调速供水控制系统简介 变频调速供水控制系统是集现代变频调速技术、PLC 技术、监控技术和计算机 技术为一体的新一代给水控制系统。该系统完全可以取代传统的水塔、高位水箱和 气压罐等给水方式。与传统的给水方式相比，该
5、系统不但满足了现代工矿企业、城 镇居民和高层建筑对新型给水系统的要求。 系统采用内置变频调速器、先进的可编程控制器等现代控制技术，对水泵机组 进行闭环控制，确保压力波动小、达到设定压力时间短、且可随用水量的变化自动 调节水泵转速及工作水泵台数，确保恒压变量供水。系统采用现代计算机数字控制 技术和模块化、标准化的设计，满足多种本地和远程联网协议，系统的可扩展性强。 系统具有手动、自动操作方式，系统压力、电机电流、电机频率和电机累计运 行千瓦时 LED 显示，变频器、电机工况与故障指示及防误操作等功能。系统具有输 入电源缺相、不平恒、过压、过流、过载、短路、电机过热、飞速启动、断水及低 水位停机等
6、完善的安全保护功能，有效的提高了给水成套设备的安全可靠性。 该系统还配有完善的故障自诊断、故障检修手动工作方式等功能，使维修工作 十分轻松快捷。由于控制回路与负载回路之间是通过中间继电器实现电隔离和信号 耦合的，因此系统的抗干扰能力强。系统自动检测瞬时水压，并据此调节水泵的供 水量，机组特性曲线接近管网损失特性曲线，节能效果显著。由于变频器对电机实 行的是循环软启动控制，启动平稳无冲击，提高了电机、水泵和管道等的寿命，减 少了管网的泄露。此外由于系统无需高位水箱等设备，不但节省了投资，而且无水 质二次污染问题。 本系统还可以将生产、生活、消防等系统合为一体，投资省、 占地少、经济效益明显。 1.1.2 2 变频调速在供水行业中的应用变频调速在供水行业中的应用 作为高性能的调速传动，
