1、 毕业设计（论文）中期报告毕业设计（论文）中期报告 题目：题目：基于基于 PLC 控制的城市恒压供水系统设计控制的城市恒压供水系统设计 院（系）院（系） 电子信息工程学院电子信息工程学院 专专 业业 电气工程及其自动化电气工程及其自动化 班班 级级 姓姓 名名 学学 号号 0 导导 师师 1.设计（论文）进展状况设计（论文）进展状况 1.1 设计题目简介 本课题的名称是“基于 PLC 控制的城市恒压供水系统设计” ，本设计主要采用变频器 和 PLC 改善以及解决有关自来水管压力不均衡和不足的现象， 设计出变频恒压供水系统， 使其能在生活、生产实践中发挥功用。 1.2 设计题目研究的方案及主要内
2、容 本课题主要研究内容为恒压供水系统的设计，其具体方案如下： 1、系统通过检测水管中的水压得到的数据，通过对变频器输出频率的控制来调节水 泵电机的转速， 使之形成一个闭环控制系统， 可以令管网中的水压自动的保持在事先设定 好的压力值范围内。 2、当用户的用水量增加时，管网中的水压下降，恒压供水控制器通过加大变频器的 输出频率， 从而使水泵转速加快， 供水量相应增多， 如果一台水泵不能满足用户的供水量， 那么则通过控制器加泵； 3、当用户用水量减少时，管网中水压上升，控制器减小变频器输出频率，使水泵转 速降低，供水量减少，如水泵转速降到最低还高出所需供水量，则关闭一台水泵。 简单来说就是根据用户
3、用水量的大小， 通过恒压供水控制器对水泵的数量和转速的控 制，从而使用户无论用水量的多少，管网中的水压始终能保持在设定范围内。既满足了用 户供水量的要求， 又不会是水泵空转， 造成电能的浪费， 同时避免了水箱造成的二次污染。 是一种现代化的供水方案。 1.3 设计进展情况 （1）完成了基本资料的查找，了解城市恒压供水系统设计的原理及相关知识，初步确定 方案。 （2）完善整体方案。研究原理设计及分析，对系统各部分进行原理图设计，理解分析。 设计中系统整体框图下图示： （3）完成系统硬件部分的选型。 1)、水泵机组的选型 根据系统要求的总流量范围、扬程大小，确定供水系统设计秒流量和设计供水压力(水
4、 泵扬程)，考虑到用水量类型为连续型高流量变化型，确定采用3台主水泵机组和l台辅助 泵机组，设备选用型号及参数见表3.1。 表 3-1 水泵机组及参数 型号 数 量 主要性能参数 流量 （m/h） 扬程 （m） 效率 （%） 转速 （r/min） 电动机功率 （kw） 主水泵 HGT1-250-400 3 1080 45 72 1450 200 辅助水泵 HGT1-120-400 1 50 45 68 1450 10 2）压力变送器及数显仪的选型 选用普通压力表Y100和XMT1270数显仪实现压力的检测、显示和变送。压力表测 量范围0“IMP，精度15；数显仪输出一路4-20mA电流信号，送
5、给变频器作为PID调节 的反馈电信号，可设定压力上、下限，通过两路继电器控制输出压力超限信号。 3）变频器的选型与设定 系统选用专为风机、泵用负载设计的普遇功能型嘴制方式的富士变频器FRN200P1 IS4CX，交频器内置PID控制模块，可用于闭环控制系统，实现恒压供水。变频器接线 及功能设定见表3.2. 表 3-2 变频器接线及功能设定 变频器端子 现场器件与接线端子 功能代 码 参数预 设 注释 FWD PLC 的 Y0 端子 启动/停止变频运行 CM PLC 的 COM X1 PLC 的 Y16 端子 E01 7 PLC 的 Y16 动作，自由停车 Y2 PLC 的 X1 端子 E21
6、1 变频极限信号输出 30A PLC 的 X5 端子 变频器故障总报警信号 30C PLC 的 COM 接公共端 F03 50 最高输出频率（Hz） F15 49.5 上限频率（Hz） F16 30 下限频率（Hz） F23 10 启动频率（Hz） F17 100 频率设定信号增益 4）PLC的选型 PLC的选型主要放PLC豹输入输出点数、存储器容量、输入撇毖接口模块类型等方 面来选择PLC型号。根据供水系统控制任务及设计方案，输入信号需16点，输出信号需16 点，选择三菱FX2N，32MR型PLC，其IO端子见表3.3。 表 3.3 现场器件与接地端子 V0 地址 功能注释 中间继电器 KA 常开触点 X0 自动/手动功能转换 变频器 Y2 端子 X1 变频器输出频率极限信号 远传压力表压力上限电节点 X2 压力下限到达信号 远传压力表压力下限电节点 X3 压力上限到达信号 输 水池水位下限信号 X4 水池水位下限信号（缺水） 变频器输出报警继电器
