基于PLC的变频恒压供水计算机控制系统

基于PLC的恒温恒压供水控制系统引言基于PLC (可编程逻辑控制器) 的恒温恒压供水控制系统是一种广泛应用于工业自动化领域的控制系统。

该系统通过监测水温和水压，并通过对水泵、阀门等设备的控制，实现对供水过程的精确控制。

本文将介绍基于PLC的恒温恒压供水控制系统的原理、工作流程以及相关优势。

原理基于PLC的恒温恒压供水控制系统的主要原理是通过传感器采集水温和水压数据，并将其输入到PLC中。

PLC中的程序根据预设的水温和水压设定值，判断是否需要调节水泵和阀门的开启状态，从而实现水温和水压的恒定控制。

工作流程基于PLC的恒温恒压供水控制系统的工作流程一般包括以下几个步骤：1.传感器采集数据：水温和水压传感器负责采集水温和水压数据，并将其发送到PLC系统。

2.数据处理与判断：PLC系统接收到传感器采集的数据后，根据预设的水温和水压设定值进行比较和判断，确定是否需要调节供水设备。

3.控制设备调节：根据判断结果，PLC系统通过控制水泵和阀门的开启状态，调节供水设备的运行情况，以实现恒温恒压的供水过程。

4.监控与反馈：PLC系统同时负责监控供水设备的状态和供水过程中的水温和水压变化，并将实时数据反馈给操作者，便于监控和管理。

优势基于PLC的恒温恒压供水控制系统相比传统的手动控制方式具有以下优势：1.自动化控制：PLC系统可以根据预设的设定值自动调节供水设备的运行状态，无需人工干预，提高了供水系统的稳定性和可靠性。

2.精确控制：PLC系统能够实时监测水温和水压变化，并根据设定值自动调节供水设备，保持恒定的水温和水压，提供高质量的供水。

3.远程监控和管理：PLC系统可以与上位机或远程控制中心连接，实现远程监控和管理，操作者可以随时了解供水系统的运行状态，及时进行调整和优化。

4.故障诊断与报警：PLC系统具备故障诊断和报警功能，一旦发现供水设备异常或故障，系统会及时报警，便于操作者进行维修和处理，最大程度地减少停机时间。

摘要随着人们对生活水平要求的不断提高和经济社会发展的需求；再加上目前能源的紧缺，严重制约着经济社会的发展。

利用现有的成熟技术，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的趋势。

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，由变频器进行压力调节。

在经过PID运算，通过PLC控制变频与工频的切换，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。

而本设计是针对居民生活用水而设计的。

电动机泵组成由三台水泵组成，由变频器或工频电网供电，根据供水系统出水口的压力和流量来控制变频器电动机泵的速度和切换，使系统运行在最合理的状态，保证按需供水。

关键词：变频器，恒压供水，PLC目录第一章绪论 (4)1.1变频恒压供水系统的国内研究现状 (4)1.2恒压供水系统的基本构成 (5)1.3课题研究的目的和意义 (5)第二章PLC功能选择及应用 (5)2.1 模拟量输入模块的功能及与PLC系统的连接 (5)2.2 模拟量输入模块缓冲存储器（BFM）的分配 (6)2.3 模拟量输出模块的功能及PLC系统连接 (6)2.4变频器的功能选择及原理 (7)2.4.1 变频器的分类及工作原理 (8)2.4.2 变频器硬件选择 (8)2.5压力传感器的作用及使用方法 (9)第三章系统设计 (10)3.1系统要求....................................................................... (10)3.2控制系统的I/O及地址分配 (10)3.3 PLC系统选型 (11)3.4 电器控制系统原理图 (11)3.4.1 主电路图 (11)3.4.2 控制电路图 (12)第四章系统程序设计 (12)4.1系统要求的工作泵组数量管理 (12)4.2程序的结构及程序功能的实现 (13)4.3 系统的运行分析 (14)总结 (14)致谢 (15)参考文献 (15)第一章绪论随着社会经济的迅速发展，水对人民生活与工业生产的影响日益加强，人民对供水的质量和供水系统可靠性的要求不断提高。

基于PLC的恒压供水系统的设计随着科技的发展和社会的进步，人们对水资源的利用和管理越来越重视。

恒压供水系统是一种能够在不同用水量下保持供水压力稳定的系统，广泛应用于工业、农业和民用领域。

本文将介绍基于PLC的恒压供水系统的设计，通过PLC控制系统实现对供水系统的智能控制和优化运行。

恒压供水系统是通过控制水泵的运行来维持供水管网中的压力稳定，当用户用水量变化时，系统能够自动调节水泵的运行状态，以保持供水压力在设定范围内。

恒压供水系统一般由水泵、压力传感器、PLC控制系统等组成。

当供水管网中的压力低于设定值时，PLC 控制系统将启动水泵，当压力达到设定值时，控制系统将停止水泵的运行。

1. 系统传感器的选择恒压供水系统中需要使用压力传感器来检测供水管网中的压力情况，传感器的选择直接影响到系统的准确性和稳定性。

一般情况下，可以选择高精度的压力传感器，通过其测量得到的压力信号输入PLC控制系统，以便系统根据压力变化进行自动调节。

2. PLC控制系统的设计PLC（Programmable Logic Controller）是一种用于工业控制的可编程逻辑控制器，具有良好的稳定性和灵活性，适用于恒压供水系统的设计。

设计PLC控制系统时，首先需要明确系统的控制逻辑和运行流程，然后编写相应的控制程序并进行调试。

3. 水泵的选型和布置恒压供水系统中的水泵是系统的核心部件，其选型和布置直接影响系统的运行效果。

在选型时，需要考虑供水管网的水质、用水量、管网布局等因素，以确保水泵能够满足系统的要求。

水泵的布置也需要符合水力平衡原则，确保供水管网的水流畅通。

恒压供水系统中的水泵一般是多台联动运行的，通过PLC控制系统实现水泵的智能联动是设计的重点。

在控制系统中，需要考虑水泵的启停逻辑、联动方式、切换条件等，以便系统能够根据实际压力需求进行自动调节。

5. 系统的远程监控和报警设计恒压供水系统在运行过程中需要进行实时监控和故障报警，以确保系统的安全可靠运行。

基于PLC变频恒压供水控制系统设计PLC变频恒压供水控制系统的设计供水系统是一种常见的工业和建筑领域常用的系统。

PLC变频恒压供水控制系统是一种可以控制和调节水泵的电气控制系统，以实现恒压供水的目的。

下面将介绍一个基于PLC变频恒压供水控制系统的设计。

设计目标：1.实现恒定的供水压力，不受进水压力和水流量的波动影响。

2.实现多台水泵的协调运行，实现水泵的均衡负荷运行，延长水泵寿命。

3.实现故障自动检测和报警，提高供水系统的可靠性。

系统组成：1.传感器：使用压力传感器和流量传感器来感知进水压力和供水流量。

2.PLC：使用可编程逻辑控制器（PLC）来实现逻辑控制和运算。

3.变频器：使用变频器来控制水泵的转速，从而实现恒扬程供水控制。

4.水泵：使用多台水泵来实现供水。

系统工作原理：1.系统启动：当水泵系统运行时，PLC会控制最初的启动过程，按照设定的启动顺序依次启动水泵，避免同时启动造成的电网冲击。

2.进水压力检测：系统通过压力传感器检测进水压力，当进水压力小于设定的最小进水压力时，PLC会自动启动水泵，以提供足够的进水压力。

3.恒压供水控制：PLC通过控制变频器，改变水泵的转速来实现供水流量和压力的稳定。

当供水压力低于设定的最小供水压力时，PLC会增加水泵的转速以提供足够的供水压力；当供水压力高于设定的最大供水压力时，PLC会降低水泵的转速以避免过高的压力。

4.水泵协调运行：通过PLC控制，多台水泵可以根据供水流量需求实现均衡负载运行，避免其中一台水泵长时间运行。

系统优势：1.系统能够自动检测供水压力，保持恒定的供水压力，避免由于进水压力和水流量的波动而导致的供水压力变化。

2.系统能够实现多台水泵的协调运行，避免单一水泵长时间运行而导致的设备损坏。

3.系统具有快速故障检测和报警功能，及时发现水泵等设备的故障，减少停机时间。

总结：基于PLC变频恒压供水控制系统的设计可以实现恒定的供水压力，提高供水系统的稳定性和可靠性。

基于PLC的恒压供水系统的设计恒压供水系统是一种以恒定压力为目标进行供水的系统。

PLC（可编程逻辑控制器）是一种专门用于自动化系统控制的设备，它可以根据预设的程序控制各种设备和执行各种操作。

恒压供水系统一般包括水泵、水箱、传感器、流量计和控制器等组件。

PLC可以根据不同的需求和实时传感器数据，对这些组件进行控制和调节，以实现恒定的供水压力。

设计一个基于PLC的恒压供水系统时，首先需要确定系统的工作要求，包括所需的最小和最大供水压力范围、水泵的工作状态和切换条件等。

然后，根据这些要求编写PLC的控制程序。

控制程序的主要功能包括以下几个方面：1. 监测供水压力：PLC需要连接压力传感器，实时监测供水压力，并将其数据传输到控制器。

2. 控制水泵的启停：根据实时的供水压力数据和预设的最小和最大压力范围，PLC可以控制水泵的启停，保持供水压力在设定的范围内。

3. 控制水泵的运行速度：当供水压力低于最小压力时，PLC可以调节水泵的运行速度，增加供水流量，提高供水压力。

4. 控制水泵的切换：当供水压力达到最大压力时，PLC可以控制一个备用水泵的启动，实现水泵的切换。

5. 数据记录和报警：PLC可以记录供水压力、流量等各种数据，并根据预设的条件产生报警信号，提醒操作人员进行维护或处理异常情况。

在设计过程中，需要充分考虑系统的稳定性、可靠性和安全性。

PLC的选型和配置需要根据系统的规模和要求来确定，同时还需要设计合理的电气控制、保护和联锁装置，确保系统的正常运行。

基于PLC的恒压供水系统的设计需要充分考虑供水压力的监测和控制，合理调节水泵的运行速度和切换，以实现稳定的恒压供水。

还需要保证系统的可靠性和安全性，提供数据记录和报警功能，便于维护和处理异常情况。

基于PLC的变频恒压供水系统的设计一、本文概述随着工业技术的不断发展和城市化进程的加速，供水系统的稳定性和效率成为现代社会不可或缺的一部分。

传统的供水系统往往存在压力不稳定、能耗高等问题，难以满足现代社会的需求。

因此，基于PLC （可编程逻辑控制器）的变频恒压供水系统应运而生，成为解决这些问题的有效手段。

本文旨在探讨基于PLC的变频恒压供水系统的设计原理、系统构成、控制策略以及实际应用，以期为提高供水系统的稳定性和效率提供理论和技术支持。

本文将介绍基于PLC的变频恒压供水系统的基本设计原理，包括PLC 的工作原理、变频器的控制原理以及恒压供水的实现原理。

文章将详细阐述该系统的构成部分，包括硬件组成和软件设计，以便读者能够全面了解系统的整体架构。

在此基础上，本文将深入探讨系统的控制策略，包括PLC的编程实现、变频器的调速控制以及恒压供水的控制算法等，以展示系统如何实现精准的压力控制和节能运行。

本文还将通过实际案例分析，展示基于PLC的变频恒压供水系统在实际应用中的表现，包括系统的稳定性、节能效果以及运行效率等方面的评估。

文章将总结该系统的设计经验和教训，并提出改进和优化的建议，以期为推动供水系统的技术进步和可持续发展做出贡献。

本文旨在全面介绍基于PLC的变频恒压供水系统的设计原理、系统构成、控制策略以及实际应用，以期为供水系统的稳定性和效率提升提供理论和技术支持。

二、PLC与变频技术基础PLC，即可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），是一种专为工业环境设计的数字运算操作电子系统。

它采用可编程的存储器，用于在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。

随着微电子技术的发展，PLC的性能得到了不断提升，其应用领域也越来越广泛。

基于PLC的变频恒压供水系统随着社会的进步和城市化的发展，供水系统的稳定性和可靠性越来越受到人们的。

为了满足人们对高品质生活的需求，许多供水系统采用了变频恒压供水技术。

这种技术具有稳定水质、节约能源、优化精度等优势，在PLC（可编程逻辑控制器）技术的支持下，其性能得到了更进一步的提升。

变频恒压供水系统是通过调节水泵电机的转速，实现恒定的水压输出。

在PLC技术的帮助下，这种系统能够实时监测供水压力和水量，根据实际需求自动调整水泵电机的转速，确保供水压力的稳定。

PLC技术还可以实现系统的智能化控制，提高整个供水系统的可靠性。

PLC在变频恒压供水系统中的应用主要体现在以下几个方面。

PLC可以实时监测供水管网的水压和水量，并将数据传输到上位机。

上位机根据实时的数据反馈，调整变频器的输出频率，进而调节水泵电机的转速，以保证供水压力的稳定。

PLC可以在供水系统中实现故障自诊断功能。

当系统出现故障时，PLC 能够立即检测到并采取相应的措施，如停机维修或切换备用设备，确保供水不会受到影响。

同时，PLC还可以将故障信息上传至管理中心，方便工作人员进行后续的维护和检修。

PLC可以通过编程实现多种控制逻辑，如串级控制、PID控制等。

这些控制逻辑可以根据实际的供水需求进行灵活调整，从而提高供水系统的适应性和性能。

在实际应用中，基于PLC的变频恒压供水系统已经取得了显著的效果。

某城市在供水系统中采用了这种技术后，供水压力稳定，水质得到了明显的改善。

同时，该系统的节能效果也非常显著，相比传统的供水方式，节能达到了30%以上。

该系统的维护成本也大大降低，减少了工作人员的劳动强度。

基于PLC的变频恒压供水系统是一种理想的供水方式，既可以稳定水质、节约能源，又可以提高系统的精度和可靠性。

随着科技的不断发展，相信这种技术将在未来的供水系统中得到更广泛的应用。

[随着城市化进程的加快，人们对供水系统的稳定性、安全性和节能性提出了更高的要求。

基于PLC的变频调速恒压供水系统研究一、本文概述随着工业技术的快速发展和城市化进程的深入推进，恒压供水系统作为保障城市生活和工业生产用水稳定、安全的重要设施，其稳定运行和节能效率日益受到人们的关注。

传统的供水系统常常面临压力不稳定、能耗大、自动化程度低等问题，难以满足现代社会的需求。

因此，研究并开发一种基于PLC（可编程逻辑控制器）的变频调速恒压供水系统，对于提高供水系统的稳定性、节能性以及自动化水平具有重要意义。

本文旨在深入研究基于PLC的变频调速恒压供水系统的基本原理、设计方案、实现方法以及实际应用效果。

通过对变频调速技术的理论分析和实验验证，探讨其在恒压供水系统中的应用优势和潜力。

同时，结合PLC控制技术，实现对供水系统的智能化管理和精确控制，提高供水系统的整体性能。

本文首先介绍了PLC和变频调速技术的基本原理和特点，分析了其在恒压供水系统中的应用背景和可行性。

详细阐述了基于PLC的变频调速恒压供水系统的设计思路、硬件组成和软件编程方法。

在此基础上，通过实验验证和数据分析，评估了系统的性能表现和节能效果。

总结了本文的研究成果和创新点，展望了未来研究方向和应用前景。

本文的研究将为基于PLC的变频调速恒压供水系统的实际应用提供理论支持和技术指导，有助于推动供水系统的智能化和绿色化发展，为城市建设和工业发展做出贡献。

二、PLC和变频调速技术基础在现代工业自动化控制领域，可编程逻辑控制器（PLC）和变频调速技术已经成为不可或缺的工具。

它们以其高效、稳定、灵活的特性，广泛应用于各种工业设备和系统中，为实现精确控制和节能降耗提供了强有力的支持。

PLC，即可编程逻辑控制器，是一种专门为工业环境设计的数字运算电子系统。

它采用可编程的存储器，用于在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令。

通过数字或模拟的输入/输出，PLC能够控制各种类型的机械设备或生产过程。

在变频调速恒压供水系统中，PLC负责接收和处理来自传感器的信号，根据预设的控制算法，输出控制信号给变频器，从而实现对水泵电机转速的精确控制。

基于PLC与变频器实现恒压供水控制系统基于PLC与变频器实现恒压供水控制系统一、项目描述传统的生活及生产供水的方法是通过建造水塔维持水压。

但是，建造水塔需要花费财力，水塔还会造成水的二次污染。

那么，可不可以不借助水塔来实现恒压供水呢？当然可以，但是要解决水压随用水量的大小变化的问题，通常的办法是:用水量大时，增加水泵数量或提高水泵的转动速度以保持管网中的水压不变，用水量小时又需做出相反的调节。

这就是恒压供水的基本思路。

交流变频器的诞生和PLC的运用为水泵转速的平滑性连续调节提供了方便。

恒压供水控制系统的基本控制策略采用电动机调速装置与可编程控制器(PLC)构成控制系统，进行优化控制泵组的调速运行，并自动调整泵组的运行台数，完成供水压力的闭环控制，在管网流量变化时达到稳定供水压力和节约电能的目的。

系统的控制目标是泵站总管的出水压力，系统设定的给水压力值与反馈的总管压力实际值进行比较，其差值输入CPU运算处理后，发出控制指令，控制运行变量泵电动机的转速，从而达到给水总管压力稳定在设定的压力值上。

恒压供水就是利用变频器的PID或PI功能实现的工业过程的闭环控制。

即将压力控制点测的压力信号(4－20ｍＡ)直接输入到变频器中，由变频器将其与用户设定的压力值进行比较，并通过变频器内置PID运算将结果转换为频率调节信号调整水泵电机的电源频率，从而实现控制水泵转速。

供水系统选用原则水泵扬程应大于实际供水高度，水泵流量总和应大于实际最大供水量。

二、项目要求1.水泵功率：7.5kw.2.恒定压力：3.5mpa三、现恒压供水的方案设计供水系统采用一台三菱（FX2N系列）PLC控制一台三菱(FR-E500)变频器，并通过接触器切换实现一台变频器控制三台水泵的运转，为保证系统的可靠性，本系统采用转换开关来实现工频/变频之间的转换，在变频操作方式下，交流接触器之间采用互锁控制方式，同理，在工频操作方式下，交流接触器之间也采用互锁控制方式。

基于PLC的恒压供水系统的设计
恒压供水系统是一种应用广泛的自动化控制系统，可以实现对供水系统的稳定控制，使水压恒定。

本文将介绍基于PLC的恒压供水系统的设计。

恒压供水系统的工作原理是通过对水泵的控制，使得水泵的流量可以根据需求进行自动调节，从而保持系统中的水压恒定。

PLC（可编程逻辑控制器）是一种专门用于工业自动化控制的计算机控制系统，具有可编程性和灵活性强的特点，适用于对恒压供水系统进行控制和监测。

基于PLC的恒压供水系统的设计主要包括以下几个方面：水泵控制逻辑设计、传感器选择和布置、PLC程序设计和系统监测。

在水泵控制逻辑设计方面，首先需要确定恒压供水系统的工作方式，例如开启水泵的条件、关闭水泵的条件等。

然后，根据系统的需求和特点，设计相应的控制逻辑，如水泵的启停控制、流量调节等。

传感器的选择和布置是恒压供水系统设计中非常重要的一步。

常用的传感器有压力传感器、液位传感器等。

通过这些传感器可以实时监测水压和水位等参数，并将数据反馈给PLC进行处理和控制。

PLC程序的设计是实现恒压供水系统自动化控制的核心。

根据系统的要求，设计合理的控制策略，编写PLC程序，实现对水泵的自动控制和流量调节。

系统监测是基于PLC的恒压供水系统设计中的一项重要任务。

通过PLC可以实时监测系统的运行状态、水泵的工作状态、水压和水位等参数，并及时报警或做出相应的控制。

基于PLC的变频调速恒压供水系统设计与实现一、本文概述随着工业自动化的发展，变频调速技术在供水系统中的应用越来越广泛。

基于PLC（可编程逻辑控制器）的变频调速恒压供水系统，以其高效、稳定、节能的特点，成为当前供水系统设计的重要趋势。

本文旨在探讨基于PLC的变频调速恒压供水系统的设计与实现方法，以期为相关领域的工程应用提供有益的参考。

文章首先介绍了供水系统的基本构成和功能需求，包括恒压供水的重要性以及变频调速技术在供水系统中的应用优势。

随后，详细阐述了基于PLC的变频调速恒压供水系统的总体设计方案，包括硬件选型、软件编程、系统控制策略等方面。

在此基础上，文章重点探讨了系统实现过程中的关键技术问题，如PLC编程实现、变频器的选择与配置、压力传感器信号的采集与处理等。

通过本文的研究，期望能够为供水系统的设计与实现提供一种有效、可靠的解决方案，同时推动变频调速技术在供水领域的应用和发展。

二、系统需求分析和设计目标随着现代工业技术的快速发展，供水系统的稳定性和效率成为了评价一个城市或企业基础设施水平的重要指标。

传统的供水系统往往存在能耗高、调节性差、压力不稳定等问题，无法满足现代供水系统的要求。

为了解决这些问题，本文提出了一种基于PLC的变频调速恒压供水系统设计方案。

稳定性需求：供水系统需要保持长时间的稳定运行，确保供水压力的稳定性，避免因压力波动对供水质量造成影响。

节能性需求：传统的供水系统往往存在能耗高的问题，新的供水系统需要采用先进的控制技术，降低能耗，提高能源利用效率。

调节性需求：供水系统需要能够根据实际需求，自动调节供水流量和压力，以满足不同时段、不同区域的供水需求。

实现供水系统的恒压供水：通过PLC控制系统，实时监测供水压力，根据压力变化自动调节变频器的输出频率，从而控制水泵的转速，实现恒压供水。

提高供水系统的稳定性：采用先进的控制算法，确保供水系统在各种工况下都能保持稳定的运行状态，避免因压力波动对供水质量造成影响。

目录第一章课题概述第一节变频恒压供水概论第二节变频恒压供水旳应用第三节变频恒压供水旳现实状况及发展第二章变频恒压供水系统旳基本构成和工作原理第一节变频恒压供水系统旳构成第二节变频恒压供水系统旳工作原理第三节变频恒压供水系统各元件旳选择第三章PLC旳选择及作用第一节PLC旳概述第二节PLC旳应用及选型第四章基于PLC旳变频恒压供水系统设计第一节系统规定第二节控制系统旳I/O及地址分派第三节系统外围接线图第四节电气控制系统原理第五节 PLC程序设计第五章结束语及感想道谢参照文献第一章课题概述第一节变频恒压供水概论对于大多数采用供水企业来说，老式供水机泵存在平常运行费用太高，供水成本居高不下，单位供水旳能耗偏大旳问题，寻求供水与能耗之间旳最佳性价比，是困扰企业旳一种长期问题。

目前各供水厂旳供水机泵设计按最大扬程与最大流量这一最不利条件设计，水泵大多数时间在设计效率如下运行。

导致电动机与水泵之间常常出现大马拉小车问题。

因此，怎样处理供水与能耗之间旳不平衡，寻求提高供水效率旳整体处理方案，是各供水企业关怀旳焦点问题之一。

伴随社会经济旳迅速发展，人们对供水质量和供水系统旳可靠性规定不停提高。

衡量供水质量旳重要原则之一是供水压力与否恒定，由于水压恒定于某些工业或特殊顾客是非常重要旳，如当发生火警时，若供水压力局限性或无水供应，不能迅速灭火，会导致更大旳经济损失或人员伤亡。

不过顾客用水量是常常变动旳，因此用水和供水之间旳不平衡旳现象时有发生，并且集中反应在供水旳压力上：用水多而供水少，则供水压力低；用水少而供水多，则供水压力大。

保持管网旳水压恒定供水，可使供水和用水之间保持平衡，不仅提高了供水旳产量和质量，也保证了供水生产以及电机运行旳安全可靠性。

变频恒压供水系统能合用于生活用水场所旳供水规定，该系统具有如下特点：(1)供水系统旳控制对象是顾客管网旳水压，它是一种过程控制量，同其他某些过程控制量(如:温度、流量、浓度等)同样，对控制作用旳响应具有滞后性。

摘要本论文根据中国城市小区的供水要求，设计了一套基于PLC的变频调速恒压供水系统.变频恒压供水系统由可编程控制器、变频器、水泵机组、压力变送器等构成。

本系统包含三台水泵电机，它们组成变频循环运行方式。

采用变频器实现对三相水泵电机的软启动和变频调速，运行切换采用“先启先停"的原则。

压力变送器检测当前水压信号，送入PLC与设定值比较后进行PID运算，从而控制变频器的输出电压和频率，进而改变水泵电机的转速来改变供水量,最终保持管网压力稳定在设定值附近.并且通过PLC实现报警控制。

关键词：变频调速，恒压供水，PLCABSTRACTThis paper according to the requirements of the water supply of China's urban district，designed a set of variable frequency speed regulation based on PLC of constant pressure water supply system. Frequency conversion constant pressure water supply system by PLC，frequency converter，pump unit, pressure transmitter，etc. This system includes three pump motor, they constitute frequency conversion cycle operation mode. The frequency converter to realize the three-phase pump motor soft start—up and frequency control, run by switching ”first rev。

目录第一章绪论 (1)第二章系统的理论分析及控制方案 (4)2.1变频恒压供水系统的理论分析 (4)2.1.1 电动机的调速原理 (4)2.1.2 变频恒压供水系统的节能原理 (4)2.2变频恒压供水系统的理论分析 (5)2.2.1 控制方案的比较和确定 (5)2.2.2 变频概述 (6)2.2.3 变频恒压供水系统的组成和原理图 (7)2.2.4 变频恒压供水系统控制流程 (9)2.2.5 水泵切换条件 (9)第三章系统的硬件设计 (11)3.1系统主要设备的选型 (11)3.2系统主电路分析及其设计 (16)3.3系统控制电路分析及其设计 (17)3.4 PLC的I/O端口分配及外围接线图 (19)第四章系统的软件设计 (22)4.1系统软件设计分析 (22)4.2 PLC程序设计 (23)第五章结束语 (38)参考文献 (39)第一章绪论目前，居民生活用水和工业用水日益增加。

由于居民日常用水和工业用水会随季节、昼夜等变化而随之发生变化，如采取传统的供水方式不仅影响生活也不利于资源的优化配置。

传统的供水系统已经不能满足人们的需求，为了能更合理的分配资源，使能最大限的为人们所用，可采用变频恒压供水方式来代替传统的供水系统，以达到供水稳定，满足人们需求，合理优化分配等目的。

本文介绍的是关于变频恒压供水系统的设计，因为变频恒压供水系统有高效节能，恒压供水，安全卫生，自动运行，管理简便等优点，非常适合现在的国民需求。

变频恒压供水系统根据用水量的变化，自动调节运行参数，在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。

变频调速是现在优于以往任何一种调速方式（如调压调速、变极调速、串级调速等）的技术。

本论文根据中国城市的供水要求，设计了一套基于PLC的变频调速恒压供水系统。

变频恒压供水系统由可编程控制器、变频器、水泵机组、压力传感器、HMI构成。

本系统包含四台水泵电机，它们组成变频循环运行方式。

2.2.3 变频恒压供水系统的组成及原理图PLC控制变频恒压供水系统主要有变频器、可编程控制器、压力变送器和现场的水泵机组一起组成一个完整的闭环调节系统，该系统的控制流程图如图2-1所示：图2-1变频恒压供水系统控制流程图变频恒压供水系统的结构框图如图2-2所示：图2-2变频恒压供水系统框图恒压供水系统通过安装在用户供水管道上的压力变送器实时地测量参考点的水压，检测管网出水压力，此检测信号是实现恒压供水的关键参数。

由于电信号为模拟量，故必须通过PLC的A/D转换模块才能读入并与设定值进行比较，将比较后的偏差值进行PID运算，再将运算后的数字信号通过D/A转换模块转换成模拟信号作为变频器的输入信号，控制变频器的输出频率，从而控制电动机的转速，进而控制水泵的供水流量，最终使用户供水管道上的压力恒定，实现变频恒压供水。

2.2.4 变频恒压供水系统控制流程变频恒压供水系统控制流程如下:(l)系统通电，按照接收到有效的自控系统启动信号后，首先启动变频器拖动变频泵M1工作，根据压力变送器测得的用户管网实际压力和设定压力的偏差调节变频器的输出频率，控制Ml的转速，当输出压力达到设定值，其供水量与用水量相平衡时，转速才稳定到某一定值，这期间Ml工作在调速运行状态。

(2)当用水量增加水压减小时，压力变送器反馈的水压信号减小，偏差变大，PLC 的输出信号变大，变频器的输出频率变大，所以水泵的转速增大，供水量增大，最终水泵的转速达到另一个新的稳定值。

反之，当用水量减少水压增加时，通过压力闭环，减小水泵的转速到另一个新的稳定值。

(3)当用水量继续增加，变频器的输出频率达到上限频率50Hz时，若此时用户管网的实际压力还未达到设定压力，并且满足增加水泵的条件时，在变频循环式的控制方式下，系统将在PLC的控制下自动投入水泵M2(变速运行)，同时变频泵M1做工频运行，系统恢复对水压的闭环调节，直到水压达到设定值为止。

如果用水量继续增加，满足增加水泵的条件，将继续发生如上转换，将另两台工频泵M3、M4依次投入运行，变频器输出频率达到上限频率50Hz时，压力仍未达到设定值时，控制系统就会发出水压超限报警。

石家庄铁道学院毕业设计（论文）基于PLC的变频恒压供水控制系统VF constant pressure water supply PLC2014届石家庄铁道学院成人教育分院(系)专业电气自动化应用学号 201024111学生姓名傅东敏指导教师刘东岚完成日期 2013年 10 月 20 日毕业设计（论文）任务书题目基于PLC的变频恒压供水控制系统专业电气自动化应用班级电气技师10班学生姓名傅东敏承担指导单位兰州铁路技师学院导师姓名刘东岚导师职称一、毕业设计（论文）的技术背景和设计依据：变频恒压供水是通过改变水泵电机的供电频率，调节水泵转速，通过仪表检测出供水压力并加以控制，保证在用水量变化时供水量也随之变化，实现供水量与用水量的匹配，保护供水的压力恒定即恒压供水。

变频恒压供水系统以其节能、节省设备、安全、高品质的供水质量等优点，在我国供水行业得到了广泛推广应用。

二、设计（论文）任务：1．熟悉题目要求，查阅相关科技文献，写出开题报告；2．方案设计（包括方案论证与确定、技术经济分析等内容）；3．硬件系统设计；4．软件系统设计；5．撰写设计说明书，绘制图纸；6．翻译一篇与自己所学专业或设计有关的英文资料；三、毕业设计（论文）的主要内容、功能及技术指标：1．根据控制要求完成系统的硬件选型与配置；2．绘制软件框图并编程；3．系统控制要求：（1）变频调速恒压供水系统有四台泵，大泵电动机的功率均为220KW，小泵的功率均为160KW；（2）所有泵可设计成变频循环软启动的工作方式；（3）采用PID算法实现水压的闭环控制；（4）西门子S7-200型系列PLC控制变频及现场设备的运行。

（5）系统具有自动/手动操作功能；（6）具有故障自诊断和自处理功能，对过流、欠压、过压、等变频器故障均能自行诊断，并发出报警信号。

其它相关电路的设计（直流电源等）。

四、毕业设计（论文）提交的成果：1．开题报告（不少于3000字）；2．设计说明书（不少于30页，约1.2万字左右）；3．图纸（硬件电路和软件框图各一张，大小合适为宜）；4．设计说明书简介；五、参考文献:[1]崔金贵.变频调速恒压供水在建筑给水应用的理论探讨[J],兰州铁道学院学报,2000,1:84-88[2]张燕宾.变频调速应用实践[M].北京:机械工业出版社,2002,135-137[3]金传伟,毛宗源.变频调速技术在水泵控制系统中的应用[J],电子技术应用,2000,2:38-39[4]张燕宾.SPWM变频调速应用技术[M].北京:机械工业出版社,2002,244-251[5]陈伯时.电力拖动自动控制系统.北京:机械工业出版社，1996[6]屈有安.变频器PID恒压供水系统.江苏电器，2002(3)：33-35[7]贺玲芳.基于PLC控制的全自动变频恒压供水系统.西安科技学院学报,2000 20(3)[8]刘润华.可编程序控制器在变频调速供水系统中的应用.基础自动化1997[9]李建勋,欧容华.高压变频器在热电厂锅炉恒压供水上的应用[J].变频世界,2008[10]李圣良.九江学院供水系统变频恒压控制技术实现的研究[J].CNKI,2005[11]吕国芳，刘希涛, 基于PLC的PID控制算法在恒压供水系统中的应用[J].自动化仪表,2005[12]李建勋,欧容华.高压变频器在热电厂锅炉恒压供水上的应用[J].变频世界,2008[13]李圣良.九江学院供水系统变频恒压控制技术实现的研究[J].CNKI,2005[14]吕国芳，刘希涛, 基于PLC的PID控制算法在恒压供水系统中的应用[J].自动化仪表,2005[15]李娇. 基于MATLAB的输送带配料模糊PID控制的仿真研究 [J].煤矿机械,2008[16]吴宏鑫 PID控制的应用与理论依据控制工程期刊 2003年第1期[17]王延才.变频调速设计与应用-北京机械工业出版社.2012六、任务进度:09月20日—9月29日：熟悉设计内容、要求、任务；收集与设计相关的论文、资料，方案论证与选择；09月30日—10月03日：初步完成系统框图设计，完成系统配置与选型；10月04日—10月07日：完善系统硬件电路设计；10月08日—10月11日：绘制软件框图、编写梯形图及梯形图调试；10月12日—10月15日：撰写毕业设计说明书；10月16日—10月19日：绘制图纸；10月20日：完成毕业论文、答辩。