小区恒压供水系统设计毕业论文(变频恒压供水电气控制系统论文)

1.变频恒压供水电气控制系统论文

题目：变频恒压供水控制系统的研究

摘要：供水工程往往成为高层建筑或工矿企业和小型企业中最重要的基础设施之一。任何时候都能提供足够的水量、平稳的水压、合格的水质是对给水系统提出的基本要求。就目前而言，多数工业、生活供水系统都采用水塔、层顶水箱等作为基本储水设备，由一级或二级水泵从地下市政水管供给。因此，如何建立一个可靠安全、又易于维护的供水系统是值得我们研究的课题。本文将研究和介绍利用PLC/PID/单片机等来检测它的水位状况，结合可编程控制技术、变频控制技术、电机泵组控制技术的新型机电一体化供水装置，通过PLC/PID解决控制系统的稳定性和准确性。从而取得较好的控制效果。

关键词：PLC 变频控制/恒压供水 恒压测试

目 录

摘 要 i

目 录 ii

第1章 前言 1

第2章 变频恒压供水工作原理 2

第3章 变频恒压供水系统技术方案 4

3.1 系统介绍 4

3.2 PLC功能 4

3.2.1 控制信号采集 4

3.2.2 被自动控制的工作对象 4

第4章 建筑给水系统超压出流的实测分析 6

4.1 测试对象 6

4.2 测试装置 6

4.3 测试内容和方法 7

4.3.1 测试点和测试时间 7

4.3.2 测试方法 7

4.4 普通水龙头半开状态 7

4.5 节水龙头半开状态 8

4.6 结语 8

第5章 变频恒压供水系统的设计 10

5.1 变频恒压供水技术概述 10

5.1.1 系统构成与控制方式选择 10

5.1.2 各条件下供水具体控制方式 11

5.2 实际系统的设计 12

5.2.1 实际系统中应考虑的其他因素 12

5.2.2 管网水压控制点的选择 13

5.3 抗干扰问题 13

5.4故障时的问题 13

第6章 专用变频器在恒压供水装置中的应用 15

6.1 回顾 15

6.2 变频控制恒压供水控制方式 16

6.2.1 逻辑电子电路控制方式 16

6.2.2 单片微机电路控制方式 17

6.2.3 新型变频调速供水设备 18

第7章 PLC控制变频器恒压供水系统 21

7.1 概述 21

7.2 控制系统构成 21

7.3 PLC控制系统简介 22

7.4 恒压供水的控制原理 23

7.5 相关控制功能实现 25

7.6.1 运行效果分析 26

7.6.2 高效节能 27

7.7 提高自动化水平 27

第8章 小区变频恒压供水系统 28

8.1 概述 28

8.2 变频节能理论 28

8.2.1 交流电机变频调速原理 28

8.3 变频恒压供水系统及控制参数选择 29

8.3.1 变频恒压供水系统组成 29

8.3.2 变频恒压供水系统的参数选取 30

8.4 变频恒压供水系统的优点 30

第9章 结论 33

致谢 34

参考文献 35

2.急求：基于PLC恒压变频供水毕业论文,谁能帮助我啊

摘 要 建设节约型社会，合理开发、节约利用和有效保护水资源是一项艰巨任务。

根据高校用水时间集中，用水量变化较大的特点，分析了校园原供水系统存在成本高，可靠性低，水资源浪费，管网系统待完善的问题。提出以利用自来水水压供水与水泵提水相结合的方式，并配以变频器、软启动器、PLC、微泄露补偿器、压力传感器、液位传感器等不同功能等传感器，根据管网的压力，通过变频器控制水泵的转速，使水管中的压力始终保持在合适的范围。

从而可以解决因楼层太高导致压力不足及小流量时能耗大的问题。 另外水泵耗电功率与电机转速的三次方成正比关系，所以水泵调速运行的节能效果非常明显，平均耗电量较通常供水方式节省近四成。

结合使用可编程控制器，可实现主泵变频，副泵软启动，具有短路保护、过流保护功能，工作稳定可靠，大大延长了电机的使用寿命。 关键词：恒压变频供水，PLC，压差供水，自动控制 ABSTRACT Building the conservation-oriented society, the reasonable development, saves and the effective protecting water resources is an arduous task。

Be centralized according to the university water used time, the water consumption change major characteristic, analyzed the campus original water supply system existence cost to be high, the reliability was low, the water resources waste, the pipe network system treated the consummation the question。 Proposed that draws water the way which using the running water hydraulic pressure water supply and the water pump unifies, and matches by the inverter, the soft starter, PLC, Micro reveals the compensator, the pressure transmitter, the fluid position sensor and so on。

according to the network management pressure, controls water pump's rotational speed through the inverter, causes in water pipe's pressure maintains at throughout the appropriate scope, thus may solve the problem which the floor high pressure is too insufficient when small current capacity the energy consumption is big。 Moreover the water pump consumes the electric power and the electrical machinery rotational speed is proportional three cubed the relations, therefore the water pump velocity modulation movement's energy conservation effect is obvious, the average power consumption usual water supply way saves 40%。

The union uses the programmable controller, may realize the main pump frequency conversion, the auxiliary pump soft start, has the short circuit protection, the overflow protection function stably, the work reliable, lengthened electrical machinery's service life greatly。 Key words: Constant pressure frequency conversion water supply, PLC, differential pressure water supply, automatic control 目 录 摘 要 I ABSTRACT II 目 录 III 第一章 绪 论 - 1 - 1。

1恒压供水问题的提出 - 1 - 1。2国内恒压供水系统的现状 - 2 - 1。

2。1国内恒压供水系统研究状况 - 2 - 1。

2。2各类供水系统的比较 - 3 - 1。

3 本课题的总体方案 - 4 - 1。3。

1系统的总体布局图 - 4 - 1。3。

2系统的总体方案 - 5 - 1。3。

3本系统的特点 - 5 - 1。4本课题的主要工作 - 7 - 第二章 恒压供水系统的原理 - 8 - 2。

1变频器 - 8 - 2。1。

1变频器的基本原理 - 8 - 2。1。

2变频器结构电路图 - 9 - 2。1。

3变频器的配线 - 10 - 2。2软起动 - 15 - 2。

2。1软起动的基本原理 - 15 - 2。

2。2常见故障的排除 - 15 - 2。

3 文本显示器 - 16 - 第三章 供水系统的硬件电路设计 - 17 - 3。 1主要器件选型 - 17 - 3。

1。1供水泵的选择 - 17 - 3。

1。2变频器和软起动选型 - 17 - 3。

2供水系统的电气设计 - 17 - 3。 2。

1恒压供水思路 - 17 - 3。2。

2强电驱动线路1 - 18 - 3。2。

3强电驱动线路2 - 20 - 3。2。

4电动阀控制电路 - 21 - 3。 2。

5 PLC接线图 - 21 - 3。2。

6控制线路 - 23 - 第四章 恒压供水系统软件设计 - 25 - 4。1梯形图的基本绘制规则 - 25 - 4。

2恒压供水系统I/O分配表 - 25 - 4。3程序流程图 - 28 - 4。

4程序编写 - 28 - 4。5程序调试 - 28 - 总 结 30。

致 谢 - 31 - 参考文献 - 31 - 附录1元器件清单 - 33 - 附录2 PLC程序流程图 - 34 - 附录3 PLC程序 - 38 - 第一章 绪 论 1。 1恒压供水问题的提出 水已经成为中国21世纪的热点问题，水有其自然属性，它既是一种特殊的、不可替换的资源，又是一种可重复使用、可再生的资源；水又有其经济和社会属性，不仅工业、农业的发展要靠水，水更是城市发展、人民生活的生命线。

变频调速恒压供水技术其节能、安全、供水高品质等优点，在供水行业得到了广泛应用。恒压供水调速系统实现水泵电动机无级调速，依据用水量的变化（实际上为供水管网的压力变化）自动调节系统的运行参数，在用水量发生变化时保持水压恒定以满足用水要求是当今先进、合理的节能型供水系统。

在实际应用中如何充分利用变频器内置的各种功能，对合理设计变频器调速恒压供水设备，降低成本、保证产品质量等有着重要意义。 我有你需要的论文，加④③⑤③⑤①⑥②我来帮助你。

3.毕业设计 基于PLC的变频恒压供水设计（控制一台泵）

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原发布者：涂小荣

设计（论文）题目：基于PLC的变频恒压供水设计毕业设计（论文）任务书专业电气自动化班级电气101姓名实践单位名称：海太半导体（无锡）有限公司实践岗位名称：OP岗位职责：将上道工序流下来的半成品通过操作机器对sub板进行金线焊接，然后自己抽部分sub板检查一遍，没问题后流到下道工序。岗位能力要求：掌握基本的英语单词、细心、耐心、吃苦耐劳一、课题名称：基于PLC的变频恒压供水设计二、主要技术指标（或基本要求）利用可编程控制器（PLC）与变频调速装置构成的控制系统，来实现对泵组控制的调速运行，且能自动调整泵组的运行台数，以实现供水压力的闭环控制，即根据实际设定水压自动调节水泵电机的转速和水泵的数量，自动补偿水量的变化，以保证供水管网的压力保持在设定值，既可以满足生产供水要求，还可节约节能，使系统处于可靠工作状态，实现恒压供水。在恒压供水系统中，采用变频调速技术，改变电动机转速调节流量的方法，不但可以很好地实现恒压供水，而且具有高效节能效果，采用PLC控制技术，系统具有灵活性和可靠性。三、主要工作内容：1、硬件部分：该系统是由4台水泵（其中3台主水泵和1台辅助水泵）、一台变频器、一台PLC、一个远传压力表及一些辅助部件构成。

4.单水泵变频恒压供水系统论文

1 引言 供水系统在人们生活和工业应用当中是必不可少的。

随着人们生活水平的提高和现代工业的发展，人们对供水系统的质量和可靠性的要求越来越高。变频恒压供水系统能够很好的满足现代供水系统的要求。

在变频恒压供水系统出现以前，有以下供水方式：（1） 单台恒定转速泵的供水系统 这种供水方式是水泵从蓄水池中抽水加压直接送往用户，严重影响了城市公用水管管网压力的稳定，水泵整日不停运转。这种系统简单、造价最低，但耗电严重，水压不稳，供水质量极差。

（2） 恒定转速泵加水塔（或高位水箱）的供水系统 这种供水方式是由水泵先向水塔供水，再由水塔向用户供水。水塔注满水后水泵停止工作，水塔水位低于某一高度时水泵启动，水泵处于断续工作状态中。

这种方式比前一种省电，供水压力比较稳定，但基建设备投资大，占地面积大，水压不可调，供水质量差。（3）恒定转速泵加气压罐的供水系统 这种供水方式是利用封闭的气压罐代替水塔蓄水，通过检测罐内压力来控制水泵的开与停。

当罐中压力降到压力下限时，水泵启动；当罐中压力升到压力上限时，水泵停止。这种方式，设备的成本比水塔要低很多。

但是电机起动频繁，易造成电机的损坏，能耗大。变频恒压供水系统不仅克服了过去供水系统的缺点，而且有其自身的优点。

此系统采用了先进的s7-200plc和变频器mm440,s7-200具有低廉的价格和强大的指令，可以满足多种多样的小规模的控制要求，变频器mm440具有很高的运行可靠性、功能的多样性和全面而完善的控制功能。这种供水方式不仅提高了供水系统的稳定性和可靠性，而且实现水泵的无级调速，使供水压力能够跟踪系统所需水压，提高了供水质量。

同时变频器对水泵采取软启动，启动时冲击电流很小，启动能耗小。2 供水系统的基本特性 供水系统的基本特性是水泵在某一转速下扬程h与流量q之间的关系曲线f (q)，前提是供水系统管路中的阀门开度不变。

扬程特性所反映的是扬程h与用水流量q之间的关系。由图1的扬程特性表明，流量q越大，扬程h越小。

在阀门开度和水泵转速都不变的情况下，流量q的大小主要取决于用户的用水情况。管阻特性是以水泵的转速不变为前提，阀门在某一开度下，扬程h与流量q之间的关系h=f (q)。

管阻特性反映了水泵转动的能量用来克服水泵系统的水位及压力差、液体在管道中流动阻力的变化规律。由图1可知，在同一阀门开度下，扬程h越大，流量q也越大，流量q的大小反映了系统的供水能力。

扬程特性曲线和管阻特性曲线的交点，称为供水系统的平衡工作点，如图1中a点。在这一点，用户的用水流量和供水系统的供水流量达到平衡状态，供水系统既满足了扬程特性，也符合了管阻特性，系统稳定运行。

当用水流量和供水流量达到平衡时，扬程ha稳定，供水系统的压力也保持恒定。图1 供水系统的基本特性3 变频恒压供水系统的构成及工作原理3.1 系统的构成 变频恒压供水系统采用西门子的s7-200 plc作为控制器，变频器mm440是频率调节器，交流接触器和电动机作为执行机构，压力传感器作为控制的反馈元件。

s7-200 plc选用内部控制模块cpu224，模拟量2路输入通用模块、模拟量2路输出通用模块和pid模块。cpu224有14路输入/10路输出，对于小型的控制系统而言够用。

pid模块使用方便，在软件中只需要配置pid的每个参数。三相交流电与mm440的电源输入口连接，经过变频器变频后的交流电接异步电动机，异步电动机带动水泵转动。

s7-200数字输出口输出控制信号到交流接触器，交流接触器两端连接的是工频或变频的三相交流电，主要起接通或断开三相交流电与异步电动机。s7-200的模拟输出口输出控制电压信号给mm440的模拟电压输入口ain1+和ain1-，该控制电压主要调节交流电的频率。

压力传感器从供水网络中反馈压力信号，压力信号经过滤波放大后输入给s7-200的模拟输入口。系统的结构如图2所示。

图2 变频恒压供水系统的总体框图3.2 系统的工作原理 变频恒压供水系统是由三相异步电动机带动水泵旋转来供水，通过变频器调节输入交流电的频率而调节异步电动机的转速，从而改变水泵的出水流量来调节供水系统的压力。因此，供水系统变频的实质是三相异步电动机的变频调速，通过改变定子供电频率来改变同步转速而实现调速的。

异步电机的转速为：其中： n0为异步电机同步转速；n为异步电机转子转速；f为异步电机的定子输入交流电的频率；s为异步电机的转差率；p为异步电机的极对数。由上式可知，当异步电机的极对数p不变时，电机转子转速n与定子输入交流电频率f成正比。

当系统启动，运行在自动模式时，此时手动模式无效。系统按照给定的水压进行设定，plc根据给定的水压自动调节交流电的频率，精确跟踪给定的供水压力。

在用水量高峰时期，系统的用水量猛增，扬程降低，供水量不足，供水水压下降，1#电机输入交流电的频率会升高，以提高供水水压。当交流电的频率达到最大频率，供水水压仍然小于设定的水压时，1#电机会自动切换到工频状态下，同时2#电机启动并工作在变频状态。

5.单水泵变频恒压供水系统论文

1 引言 供水系统在人们生活和工业应用当中是必不可少的。

随着人们生活水平的提高和现代工业的发展，人们对供水系统的质量和可靠性的要求越来越高。变频恒压供水系统能够很好的满足现代供水系统的要求。

在变频恒压供水系统出现以前，有以下供水方式：（1） 单台恒定转速泵的供水系统这种供水方式是水泵从蓄水池中抽水加压直接送往用户，严重影响了城市公用水管管网压力的稳定，水泵整日不停运转。这种系统简单、造价最低，但耗电严重，水压不稳，供水质量极差。

（2） 恒定转速泵加水塔（或高位水箱）的供水系统这种供水方式是由水泵先向水塔供水，再由水塔向用户供水。水塔注满水后水泵停止工作，水塔水位低于某一高度时水泵启动，水泵处于断续工作状态中。

这种方式比前一种省电，供水压力比较稳定，但基建设备投资大，占地面积大，水压不可调，供水质量差。（3）恒定转速泵加气压罐的供水系统这种供水方式是利用封闭的气压罐代替水塔蓄水，通过检测罐内压力来控制水泵的开与停。

当罐中压力降到压力下限时，水泵启动；当罐中压力升到压力上限时，水泵停止。这种方式，设备的成本比水塔要低很多。

但是电机起动频繁，易造成电机的损坏，能耗大。变频恒压供水系统不仅克服了过去供水系统的缺点，而且有其自身的优点。

此系统采用了先进的s7-200plc和变频器mm440,s7-200具有低廉的价格和强大的指令，可以满足多种多样的小规模的控制要求，变频器mm440具有很高的运行可靠性、功能的多样性和全面而完善的控制功能。这种供水方式不仅提高了供水系统的稳定性和可靠性，而且实现水泵的无级调速，使供水压力能够跟踪系统所需水压，提高了供水质量。

同时变频器对水泵采取软启动，启动时冲击电流很小，启动能耗小。2 供水系统的基本特性供水系统的基本特性是水泵在某一转速下扬程h与流量q之间的关系曲线f (q)，前提是供水系统管路中的阀门开度不变。

扬程特性所反映的是扬程h与用水流量q之间的关系。由图1的扬程特性表明，流量q越大，扬程h越小。

在阀门开度和水泵转速都不变的情况下，流量q的大小主要取决于用户的用水情况。管阻特性是以水泵的转速不变为前提，阀门在某一开度下，扬程h与流量q之间的关系h=f (q)。

管阻特性反映了水泵转动的能量用来克服水泵系统的水位及压力差、液体在管道中流动阻力的变化规律。由图1可知，在同一阀门开度下，扬程h越大，流量q也越大，流量q的大小反映了系统的供水能力。

扬程特性曲线和管阻特性曲线的交点，称为供水系统的平衡工作点，如图1中a点。在这一点，用户的用水流量和供水系统的供水流量达到平衡状态，供水系统既满足了扬程特性，也符合了管阻特性，系统稳定运行。

当用水流量和供水流量达到平衡时，扬程ha稳定，供水系统的压力也保持恒定。图1 供水系统的基本特性3 变频恒压供水系统的构成及工作原理3.1 系统的构成变频恒压供水系统采用西门子的s7-200 plc作为控制器，变频器mm440是频率调节器，交流接触器和电动机作为执行机构，压力传感器作为控制的反馈元件。

s7-200 plc选用内部控制模块cpu224，模拟量2路输入通用模块、模拟量2路输出通用模块和pid模块。cpu224有14路输入/10路输出，对于小型的控制系统而言够用。

pid模块使用方便，在软件中只需要配置pid的每个参数。三相交流电与mm440的电源输入口连接，经过变频器变频后的交流电接异步电动机，异步电动机带动水泵转动。

s7-200数字输出口输出控制信号到交流接触器，交流接触器两端连接的是工频或变频的三相交流电，主要起接通或断开三相交流电与异步电动机。s7-200的模拟输出口输出控制电压信号给mm440的模拟电压输入口ain1+和ain1-，该控制电压主要调节交流电的频率。

压力传感器从供水网络中反馈压力信号，压力信号经过滤波放大后输入给s7-200的模拟输入口。系统的结构如图2所示。

图2 变频恒压供水系统的总体框图3.2 系统的工作原理变频恒压供水系统是由三相异步电动机带动水泵旋转来供水，通过变频器调节输入交流电的频率而调节异步电动机的转速，从而改变水泵的出水流量来调节供水系统的压力。因此，供水系统变频的实质是三相异步电动机的变频调速，通过改变定子供电频率来改变同步转速而实现调速的。

异步电机的转速为：其中： n0为异步电机同步转速；n为异步电机转子转速；f为异步电机的定子输入交流电的频率；s为异步电机的转差率；p为异步电机的极对数。由上式可知，当异步电机的极对数p不变时，电机转子转速n与定子输入交流电频率f成正比。

当系统启动，运行在自动模式时，此时手动模式无效。系统按照给定的水压进行设定，plc根据给定的水压自动调节交流电的频率，精确跟踪给定的供水压力。

在用水量高峰时期，系统的用水量猛增，扬程降低，供水量不足，供水水压下降，1#电机输入交流电的频率会升高，以提高供水水压。当交流电的频率达到最大频率，供水水压仍然小于设定的水压时，1#电机会自动切换到工频状态下，同时2#电机启动并工作在。

6.基于plc的高层建筑供水设计【毕业论文相关】

我的不要钱，加分后发给你呵呵，先给你一点看看合适不

第一章 绪论

随着城市建筑供水问题的日益突出，保持供水压力的恒定，提高供水质量是相当重要的；同时要求供水的可靠性和安全性。本次设计是针对上述问题设计的供水方式和控制系统，由主回路，备用回路，一个清水池及泵房组成。其中，泵房装有1#~3#共3台泵机，还有多个电动闸阀或蝶阀控制各供水回路和水流量。控制系统采用了以具有丰富功能的PLC为核心的多功能高可靠性控制系统。

水泵作为供水工程中的通用机械，消耗着大量的能源，电耗往往占制水成本的60%以上，在我国，每年水泵的电能消耗占电能总消耗的21%。为了节约降耗，必须采取调节措施使泵站适应负荷变化的运行。

本次设计内容包括PLC设计常用标准和规范，设计内容力求做到简明扼要，严格按照设计标准进行设计，从而设计出复合设计要求，适合实际生产情况的PLC供水系统，真正做到使生产效率大大提高，节约了生产成本，节省生产成本。

本次设计介绍一种变频调速恒压供水系统，该系统可根据管网瞬间压力变化，自动调节某台水泵的转速和多台水泵的投入及退出，使管网主干管出口端保持在恒定的设定压力值，并满足用户的流量需求，使整个系统始终保持高效节能的最佳状态。

优缺点：

本系统的优点可以归纳为以下几个方面：

(1) 系统造价经济性

由于采用“一拖多”控制方式，与“一控一”方式相比较，硬件投资成本较少，具有较高的价格竞争优势；

(2) 系统构造简单和易维护性

系统由功能相对独立的通用设备单元构成，便于故障判断和日常维护保养及功能性单元替换；

(3) 通用性和灵活性

系统基本不受用户的使用场所和应用环境限制，可通过软件功能块的组合将其扩展到其他类同的供水应用场合，具有较强的灵活性；

(4) 智能性

系统可在无人职守的情况下，通过对故障的检测判断，自动地按“优美降级使用”方案处理，减少了系统停机断水现象；

(5) 保护功能全面性

系统除

7.急求有关PLC的变频器恒压供水系统的论文

基于PLC和变频器串行通讯的变频恒压供水系统

摘 要：介绍了一种基于PLC和变频器采用串行总线方式通讯的变频恒压供水系统的构成和工作原理。系统采用变频调速方式自动调节水泵电机转速，保持供水压力的恒定，在用水低谷时投入小流量泵，降低电能损耗。变频器故障时仍能自动运行，保证不间断供水，同时故障消除后能自启动，实现无人值守全自动运行。

关键词：可编程控制器 变频调速 串行通讯 小流量泵

在居民生活用水、工业用水、各类自来水厂、油田、油库、锅炉定压供热和恒压补水喷淋及消防等供水系统中，采用传统的水塔、高位水箱、气压增压等设备，不但占地面积和设备投资大，维护困难，且不能满足高层建筑、工业、消防等高水压、大流量的快速供水需求。另一方面，由于供水量的随机性，采用传统方法难以保证供水的实时性，且水泵的选取往往是按最大供水量来确定，而高峰用水时间较短，这样水泵在很长一段时间内有较大余量，不仅水泵效率低，供水压力不稳，而且造成大量电力浪费。这里介绍一种由可编程控制器控制的变频恒压供水系统，它既能解决人工操作的繁杂劳动和精神压力，又能节约能源。

一、系统介绍

变频恒压供水控制系统由PLC控制器、触摸屏显示器、变频调速器、压力变送器、水位变送器、交流接触器等其它电控设备以及3台水泵（水泵数量可以根据需要设置）和一台小流量泵等构成，如图1所示。在供水系统总出水管上安装压力变送器检测出水压力，在蓄水池安装液位变送器，PLC具有模拟量输入检测模块，检测压力变送器和液位变送器输出的4-20mA信号，将检测的压力信号与设定的压力信号经过PID运算后，通过控制变频器的输出频率来调整电动机的转速，保持供水压力的恒定，这样就构成了以设定压力为基准的压力闭环系统；自动检测水池水位信号与设定的水位低限比较，输出水位低报警信号或直接停机。触摸屏显示器可以显示电源电压、电流、变频器输出频率、实际供水压力和设定供水压力和各泵的工作状态等信息；可以通过触摸屏在线修改设定供水压力和控制水泵的运行。该系统还设有多种保护功能，尤其是强电逻辑硬件互锁功能，从而保证正常供水，且可以做到无人值守。

二、工作原理

该系统具有手动和自动两种运行方式：

2.1手动运行方式

8.基于plc智能建筑的变频恒压供水系统文献综述怎么写

随着变频调速技术的发展和人们节能意识的不断增强，变频恒压供水系统的节能特性使得其越来越广泛用于工厂、住宅、高层建筑的生活及消防。

变频恒压供水系统是由PLC、传感器、变频器及水泵机组组成闭环控制系统。变频器、PLC是恒压供水系统控制的核心部件。

汤跃和尚亚（2007）在《变频调速恒压与变压供水的能耗分析》研究了恒压和变压两种供水方式的能耗.采用图示法对比了水泵全速、恒压和变压运行的能耗差别，分析了管网特性的静扬程随水泵工况变化的关系. 胡赤兵和桑瑞鹏（2005）在《利用PLC实现泵站变频恒压供水控制系统》结合某大型小区新建泵站利用PLC设计了变频恒压供水控制系统.介绍了基于PC的变频恒压供水系统的构成和工作原理，针对泵站计算机控制系统中实际问题介绍了利用MSComm6.0函数实现西门子S7-300系列PLC与上位机的通信。王晓瑜（2011）在《基于PLC和HMI的变频恒压供水系统设计》介绍用三菱FX2N PLC、变频器和人机界面，设计桓压供水控制系统.分析系统的控制原理，设计系统流程图及软件程序.实践结果证明，系统运行稳定，可靠性好，实现住宅恒压供水和节能的环保要求. 朱本坤（2008）在《基于S7-200的恒压供水控制系统设计》介绍了一种采用S7-200 PLC作为控制核心的恒压供水控制系统的设计方案.该系统通过PT203B应变式压力传感变送器实时测定水流压力，经PID调节器调节后送入变频器进行变频调节，PLC根据变频器输出信号来控制恒压供水系统。

陈宏志（2003）在《变频恒压供水应用效果分析》简述农村集中供水工程中传统供水方式存在的问题以及应用变频技术进行改造的必要性，并以两个实例说明变频恒压供水系统在农村集中供水工程中的应用效果，最后指出应用变频技术应该注意的几个问题. 陈景文（2007）在《高层建筑变频恒压供水控制系统设计》根据管网和水泵的运行特性曲线，阐明了供水系统的变频调速节能原理，分析了变频恒压供水的原理及系统的组成结构.通过研究和比较，可采用变频器和PLC实现高层建筑的恒压供水.对系统的软硬件设计进行了详细介绍. 周力（2005）在《基于PLC的变频恒压供水模糊控制系统设计》设计的变频恒压供水控制系统，应用了模糊控制技术，较好的克服了传统PID控制中稳定性差、参数调整困难的问题，并提供了一种用PLC实现模糊控制的新方法.该系统取代了高塔或水泵直接加压供水方式，提高了供水质量， 冯小玲和罗锋华（2011）在《基于三菱可编程逻辑控制器与变频器的恒压供水控制系统设计》用可编程逻辑控制器（PLC）与变频器控制的高楼恒压供水系统，采用PLC进行逻辑控制、变频器进行压力调节.PLC与变频器作为系统控制的核心部件，时刻跟踪管内压力与给定压力的偏差变化， 李素玲和刘军营（2004）在《恒压供水自动测控系统的设计与实现》以某小型二次加压水厂为例，介绍一种由PLC和变频器完成的恒压供水自动测控系统的原理、结构、特点及其在实际中的应用.现场运行表明，该系统可靠性强、保护功能全、自动化程度高、节能效果好，具有显著的经济效益和社会效益. 吕国芳和刘希涛（2005）在《基于PLC的PID控制算法在恒压供水系统中的应用》介绍一种基于PLC的PID控制算法的恒压供水控制系统.阐述了变频输出与工频市电之间的切换方法，使每台泵的电机均可通过同一变频器实现软起动，避免了电机受冲击、水锤作用、临界点电机频繁起动. 李焦明（2009）在《变频恒压供水循环软起动控制系统的设计与调试》详细介绍了一种基于多泵控制器的变频恒压供水循环软起动控制系统的结构、工作原理、设计与调试方法，对提高变频恒压供水控制系统应用水平有较好的指导和借鉴作用. 饶楠和翁志恒（2005）在《基于PLC的恒压供水系统研究》介绍了一种基于PLC的恒压供水系统的原理、方案和具体实现.使用PLC实现了系统的主要控制功能，使用DeviceNet进行其硬件连接以及网络组态；编写了系统程序， 刘瑾和杨海马（2005）在《一种新型恒压供水测控方法的研究》针对传统恒压供水控制的缺点，采用Fuzzy技术与传统PID控制相结合的控制方法，实现供水系统的恒压控制；同时采用多传感器数据融合技术以提高压力测量的准确性，为压力的测量与控制提供了一种新的方法. 李焦明（2009）在《变频恒压供水控制系统的设计与调试》采用泵类专用变频器和FPC多泵控制器，组成变频恒压供水控制系统；该系统采用1台变频器拖动2台电动机的方式，由多泵控制嚣进行信号的处理，通过管网的压力变化来控制变频器的运行.通过系统调试，该装置控制方案可靠实用. 刘法治和王保国（2006）在《PLC在恒压供水模糊控制系统中的应用》介绍了基于PLC与变频调速技术的供水泵组的控制系统设计，包括系统的组成、工作原理、模糊控制策略的设计思想，较好地解决了传统PID控制中稳定性差、参数调整困难的问题，提高了供水质量，节能效果明显，具有应用推广价值. 李鸣和杨大勇（2005）在《基于变频调速的恒压供水智能控制系统》介绍了一种恒压供水控制系统的构成及设计原理.系统采用智能供水控制器和变频器对水。

9.基于PLC的变频恒压供水控制系统设计

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编号毕业论文

题 目|基于PLC的恒压供水控制系统设计|

学生姓名|学 号|系 部|电气工程系|

专 业| 电气自动化技术|

班 级|指导教师| |

顾问教师| |

二〇一四年十一月

随着社会经济的迅速发展，人们对供水质量和供水系统可靠性的要求不断提高，再加上目前能源紧缺，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、高节能、能适应不同领域的恒压供水系统成为必然趋势。

在城市建筑逐步向高层化发展的今天，生活用水、消防用水等对供水配套装置提出了更高的要求。变频调速恒压供水设备采用国际上成熟的变频调速技术，具有水压稳定、维护方便、运行费用低、节能等优点。

本设计是针对居民生活用水和消防用水而设计的恒压供水变频调速系统。本系统以PLC为控制核心，结合变频调速技术、PID控制技术设计，将压力传感器采集的信号作为PLC的控制信号，由PLC完成PID的算法，将PID的输出作为变频器的频率控制信号，达到恒压供水的目的。本系统的电动机泵组由三台水泵并联而成，由变频器或工频电网供电，根据供水系统出口水压和流量来控制变频器电动机泵组之间的切换及速度，使系统运行在最合理的状态，保证按需供水。运行结果表明，该系统具有压力稳定，结构简单，工作可靠等优点。In the city building gradually to the high level of development today, the living water, fire water etc. to put forward hi

10.plc恒压供水系统设计

变频恒压供水一拖二PLC程序解析

——PLC步进指令应用实例之一

一、变频恒压供水系统主电路和控制线路图：

此系统是2000年前后，由上海博源自动化有限公司制作的（很想念他们，多年未联系了）。主电路结构为变频一拖二形式。控制原理简述如下：

系统由变频器、PLC和两台水泵构成。利用了变频器控制电路的PID等相关功能，和PLC配合实施变频一拖二自动恒压力供水。具有自动/手动切换功能。变频故障时，可切换到手动控制水泵运行。

控制过程：水路管网压力低时，变频器启动1#泵，至全速运行一段时间后，由远传压力表来的压力信号仍未到达设定值时，PLC控制1#泵由变频切换到工运行，然后变频启动2#泵运行，据管网压力情况随机调整2#泵的转速，来达到恒压供水的目的。当用水量变小，管网压力变高时，2#泵降为零速时，管网压力仍高，则PLC控制停掉1#工频泵，由2#泵实施恒压供水。至管网压力又低时，将2#泵由变频切为工频运行，变频器启动1#泵，调整1#泵的转速，维修恒压供水。如此循环不已。

需要说明一下的是：变频器必须设置好PID运行的相关参数，和配合PLC控制的相关工作状态触点输出。详细调整，参见东元M7200的说明书。在本例中，须大致调整以下几个参数。1、设置变频器启/停控制为外部端子运行；2、设置为自由停车方式，以避免变频/工频切换时造成对变频器输出端的冲击；3、设置PID运行方式，压力设定值由AUX端子进入。反馈信号由VIN端子进入；4、对变频器控制端子——输出端子的设置。设定RA、RC为变频故障时，触点动作输出；设定R2A、R2C为变频零速时，触点动作输出；设定DO1、DOG为变频器全速（频率到达）时，触点动作输出。

上图为PLC控制接线图。水泵和变频器的故障信号未经PLC处理，而是汇总给继电器KA2。其手动/自动的切换控制继电器KA1来切换。变频/工频的运行由接触器触点来互锁，以提高运行安全性。可以看出，R2A和DO1是PLC的两个关键输入信号。在PLC的控制动作输出中，对变频到工频的切换是通过DO1（变频器零速信号）来进行的；对工频到变频的切换是通过R2A（变频器频率到达信号）来进行的。

二、PLC的步进程序图：

因为一拖二形式，控制上相对比较简单。实际上经S20到S23四个步骤，就完成了一个循环。变频切换工频和工频切换变频的时间是可调的，由FX1S型的PLC外附两只电位器D8030、D8031来调节的。两只电位器的值是直接放入上述两只寄存器的。这样方便了对切换时间的调整。另外，对变频器的启/停控制，是将输出端连接的交流接触器是先接通，然后再给出变频器运转命令；须变频切换工频，变频器需停机时，是先给出变频器停止命令，变频器停掉后，再断开接触器的。其中有0.5s的时间间隙，较好地避免了对变频器的冲击。

程序是用步进指令配合着置位、复位指令来做的。步进控制实际上只有两个指令的。STL，步控制开始。所有的步进控制都结束后，用一个返回指令RET，返回到开始步S0，再往下循环。从一个STL开始，到下一个STL之间，是一个“步”；SET是置位指令，将线圈置1状态——“得电吸合”，RST为复位指令，将线圈复位为0状态——“失电释放”；ZRST是批次复位指令，如将Y0—Y5等五个输出线圈一下子全部复位；M8002是一个特殊继电器，其触点上电时瞬间得电闭合（相当于一个上升沿脉冲），以后即为常开了。用在这里是对程序进行上电时的初始化处理。程序执行到S23步时，又回到S20步，如此循环。

因程序本身较简单，编写得又很流畅，配合着接线图与注释，具体流程一看便懂，在此不须多言了。

又及：随着技术的进步，变频器的功能日益强大，很多变频器本身已具备一拖三，甚至于一拖六的功能，这类程序很快要成为“文物”了；从配置上来说，用一块自动化仪表承担PID功能，变频器只是“被动地干活”，也是一个好的方案；变频器只固定地拖动一个水泵， 不作变频/工频的投、切，需补水时，可直接从工频投第二台泵，因变频器的调压（调速）及时，运行中，管网压力会更稳定一些。其实恒压供水，是有多种方案的，并不局限于本文中的结构。

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