毕业论文-基于PLC的变频调速恒压供水系统

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1、 目录 1 绪论 . 1 1.1 课题的提出 . 1 1.2 变频恒压供水系统的国内外研究现状 . 2 1.3 PLC 概述 . 3 1.4 本课题的主要研究内容 . 4 2 系统的理论分析及控制方案确定 . 5 2.1 变频恒压供水系统的理论分析 . 5 2.2 变频恒压供水系统控制方案的确定 . 7 3 系统的硬件设计 . 12 3.1 系统主要设备的选型 . 12 3.2 系统主电路分析及其设计 . 14 3.3 系统控制电路分析及其设计 . 15 3.4 PLC 的 I/O 端口分配及外围接线图 . 17 4 系统的软件设计 . 20 4.1 系统软件设计分析 . 20 4.2 PLC

2、 程序设计 . 21 4.3 PID 控制器参数整定 . 27 5 监控系统的设计 . 31 5.1 组态软件简介 . 31 5.2 监控系统的设计 . 31 6 结束语 . 35 参考文献 . 36 致谢 . 37 附录 主程序梯形图 . 38 1 1 绪论 1.1 课题的提出 水和电是人类生活、生产中不可缺少的重要物质，在节水节能已成为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

3、时也对小区的基础设施建设提出了更高的要求。小区供水系统的建设是其中的一个重要方面，供水的可靠性、稳定性、经济性直接影响到小区住户的正常工作和生活，也直接体现了小区物业管理水平的高低 。 传统的小区供水方式有：恒速泵加压供水、气压罐供水、水塔高位水箱供水、液力 耦合器和电池滑差离合器调速的供水方式、单片机变频调速供水系统等方式，其优、缺点如下： (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

4、，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。 (3) 水塔高位水箱供水具有控制方式简单、运行经济合理、短时间维修或停电可不停水等优点，但存在基建投资大，占地面积大，维护不方便，水泵电机为硬起动，启动电流大等缺点，频繁起动易损坏联轴器，目前主要应用于高层建筑。 (4) 液力 耦 合器和电池滑差离合器调速的供水方式易漏油，发热需冷却，效率低，改造麻烦，

5、只能是一对一驱 动，需经常检修；优点是价格低廉，结构简单明了，维修方便。 (5) 单片机变频调速供水系统也能做到变频调速，自动化程度要优于上面 4 种供水方式，但是系统开发周期比较长，对操作员的素质要求比较高，可靠性比较低，维修不方便，且不适用于恶劣的工业环境。 综上所述，传统的供水方式普遍不同程度的存在浪费水力、电力资源；效率低；可靠性差；自动化程度不高等缺点，严重影响了居民的用水和工业系统中的用水。目前的供水方式朝向高效节能、自动可靠的方向发展，变频调速技术以其显着的节能效果和稳定可靠的控制方式，在风机、水泵、空气压缩机、 制冷压缩机等高能耗设备上广泛应用，特别是在城乡工业用水的各级加压系统，居民生活用水的恒压供水系统中，变频调速水泵节能效果尤为突出，其优越性表现在：一是节能显 著 ；二是在开、停机时能减小电流对电网的冲击以及供水水压对管网系统的冲击；三是能减小水泵、电机自身的机械冲击损耗。