第一篇：關(guān)于PLC與變頻器恒壓供水控制系統(tǒng)的論文

基于PLC控制的變頻器恒壓供水系統(tǒng)

論 文

目 錄

一、緒論............................................2

二、變頻器應(yīng)用于恒壓供水控制的目的..................2

三、供水系統(tǒng)組成....................................3 3.1、系統(tǒng)原理圖..................................3 3.2、系統(tǒng)原理描述................................4

四、變頻恒壓供水電氣原理............................4 4.1、主電路電氣原理圖............................5 4.2、控制電路電氣原理圖..........................6 4.3、手動(dòng)工頻控制方式............................6 4.4、自動(dòng)變頻控制方式............................7

五、總結(jié)............................................7

六、參考文獻(xiàn)書(shū)目....................................9

一、緒論

基于PLC控制的變頻調(diào)速恒壓控制是一項(xiàng)綜合現(xiàn)代電氣技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制的先進(jìn)技術(shù)，廣泛應(yīng)用于水泵節(jié)能和恒壓供水領(lǐng)域。利用PLC控制的變頻調(diào)速技術(shù)用于水泵控制系統(tǒng)，它利用PLC、傳感器、電氣控制設(shè)備、變頻器以及水泵組成閉環(huán)控制系統(tǒng)。使供水管網(wǎng)壓力保持恒定。具有自動(dòng)化程度高、調(diào)速性能好、節(jié)能效果顯著、運(yùn)行工藝安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。在大力提倡節(jié)約能源的今天，推廣使用這種集現(xiàn)代先進(jìn)電力電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體的高科技節(jié)能裝置，對(duì)于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低能耗具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。可以說(shuō)變頻調(diào)速技術(shù)是一項(xiàng)利國(guó)利民、有廣泛應(yīng)用前景的高新技術(shù)。它取代了傳統(tǒng)的水塔或水泵直接加壓供水方式，提高了供水質(zhì)量。節(jié)能效果明顯。依靠現(xiàn)代化技術(shù)手段對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制和管理，提高設(shè)備運(yùn)行效率和可靠性，節(jié)省寶貴的水、電資源，是技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。交流電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)是一項(xiàng)業(yè)已廣泛應(yīng)用的節(jié)能技術(shù)。由于電子技術(shù)的飛速發(fā)展，PLC、變頻器的性能有了極大提高，它可以實(shí)現(xiàn)控制設(shè)備軟啟軟停以及內(nèi)置的的PID優(yōu)化算法。不僅可以降低設(shè)備故障率，還可以大幅減少電耗，省去了對(duì)可編程控制器存儲(chǔ)容量的要求和對(duì)PID算法的編程。降低了設(shè)備成本，提高了生產(chǎn)效率，可節(jié)省安裝調(diào)試時(shí)間確保系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期運(yùn)行。

二、變頻器應(yīng)用于恒壓供水控制的目的

為了提高大范圍變負(fù)荷恒壓供水的控制精度和可靠性?；赑LC控制的變頻器恒壓供水系統(tǒng)：通過(guò)供水管道上的遠(yuǎn)傳壓力表，輸出0-10V模擬量信號(hào)送入變頻器，來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，從而改變水泵的轉(zhuǎn)速，采用多臺(tái)水泵分級(jí)控制，輪流變頻啟動(dòng)的策略，保持供水管網(wǎng)的壓力恒定。代替?zhèn)鹘y(tǒng)供水方式，達(dá)到供水穩(wěn)定，節(jié)能降 耗的目的。

三、供水系統(tǒng)組成 3.1系統(tǒng)原理圖

3.2系統(tǒng)原理描述

該系統(tǒng)由三臺(tái)水泵、一臺(tái)變頻器、一臺(tái)小型PLC、一塊遠(yuǎn)傳壓力 表（壓力傳感器）一塊浮球液位檢測(cè)器組成。壓力傳感器把用戶管網(wǎng)壓力轉(zhuǎn)換為0-10V標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送進(jìn)變頻器模擬量輸入端，變頻器通過(guò)內(nèi)部自帶的采樣程序及PID閉環(huán)程序與用戶設(shè)定壓力構(gòu)成閉環(huán)，對(duì)水泵電機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速，當(dāng)變頻器上升至工頻運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，變頻器運(yùn)算后轉(zhuǎn)換 為數(shù)字量輸出信號(hào)送給PLC，由PLC進(jìn)行協(xié)調(diào)控制調(diào)節(jié)各臺(tái)水泵電 機(jī)之間的切換運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到恒壓供水的目的。

該系統(tǒng)有各個(gè)泵的運(yùn)行時(shí)間循環(huán)功能，通過(guò)PLC的數(shù)據(jù)區(qū)保 持可以斷電記憶。在單個(gè)泵長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)依次對(duì)各個(gè)泵進(jìn)行定時(shí)變頻運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)換，保證各個(gè)泵之間的磨損平衡。每次起動(dòng)時(shí)先起動(dòng)1#泵，變頻器根據(jù)壓力的升高逐漸抬高頻率輸出。當(dāng)用水量超過(guò)一臺(tái)泵的供 水能力時(shí)，PLC通過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)泵的延時(shí)上行切換，切換至2#泵進(jìn)行變頻輸出，1#泵進(jìn)行工頻輸出。隨著壓力的提高依次切換至3#泵變頻輸出，2#和1#泵工頻輸出，依次循環(huán)。當(dāng)壓力降低時(shí)時(shí)，PLC通過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)泵的延時(shí)下行切換，原則為當(dāng)前正在運(yùn)行的泵運(yùn)行時(shí)間最多的先撤出。直到滿足設(shè)定壓力為止。追求的最終目標(biāo)為壓力恒定。當(dāng)供水負(fù)載變化時(shí)，變頻器的輸出電壓與頻率變化自動(dòng)調(diào)節(jié)泵的 電機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)恒壓供水。在運(yùn)行過(guò)程中，始終有液位檢測(cè)傳感器進(jìn)行液位檢測(cè)，若檢測(cè)到液位不足，立即停止系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)，防止水泵空轉(zhuǎn)。

系統(tǒng)還可通過(guò)PLC的內(nèi)部定時(shí)器進(jìn)行自動(dòng)定時(shí)供水，用戶在PLC程序中提前設(shè)定每天最多段（段數(shù)也可設(shè)定）定時(shí)供水，比如早上6 ：00到9：00，中午11：00到2：00等。系統(tǒng)也可外加顯示設(shè)備，動(dòng)態(tài)顯示各種參數(shù)，如設(shè)定壓力，運(yùn)行壓力，水位高度，運(yùn)行方式，各個(gè)泵的運(yùn)行時(shí)間累計(jì)，運(yùn)行狀態(tài)，故障信息等等。

四、變頻恒壓供水電氣原理

4.1、主電路電氣原理圖

4.2、控制電路電氣原理圖

4.3、手動(dòng)工頻控制方式

當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)打到手動(dòng)位置時(shí)，此時(shí)為工頻運(yùn)行，按下1#水泵手動(dòng)啟動(dòng)按鈕，控制器通過(guò)編寫(xiě)的PLC程序讓接觸器1KM1閉合，其余的接觸器斷開(kāi)，1#水泵電機(jī)將工頻運(yùn)行，按下停止按鈕，水泵電機(jī)將停止運(yùn)行。需要2#、3#水泵運(yùn)行，依次按下2#、3#時(shí)，相對(duì)應(yīng)的 6 水泵電機(jī)將工頻運(yùn)行。該控制方式一般用于當(dāng)變頻器出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)使用。

4.4、自動(dòng)變頻控制方式

當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)打到自動(dòng)位置時(shí)，此時(shí)將投入自動(dòng)變頻控制方式，控制器通過(guò)編寫(xiě)的PLC程序使接觸器KM和1KM閉合，其余的接觸器斷開(kāi)。變頻器根據(jù)遠(yuǎn)傳壓力表的反饋信號(hào)，自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出頻率，從而改變水泵的轉(zhuǎn)速，達(dá)到恒壓供水的目的，當(dāng)壓力增大時(shí)，將減小輸出頻率，使電機(jī)轉(zhuǎn)速降低，減小供水量，當(dāng)壓力減小時(shí)，將增大輸出頻率，使電機(jī)轉(zhuǎn)速增高，增大供水量。當(dāng)遠(yuǎn)傳壓力表傳來(lái)的模擬壓力信號(hào)持續(xù)增高時(shí)，隨著變頻器輸出頻率的不斷提高，當(dāng)增加到工頻狀態(tài)下時(shí)，變頻器多功能輸出端子MO1將輸出一個(gè)到達(dá)設(shè)定頻率信號(hào)給中間繼電器KA2的線圈，使接著PLC輸入端子的KA2的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合。PLC接收信號(hào)后，根據(jù)編好的程序，使變頻器脫開(kāi)第一個(gè)泵，對(duì)下一個(gè)泵進(jìn)行變頻控制。若壓力持續(xù)增大則依次循環(huán)。反之則亦是由變頻器測(cè)定頻率降至0時(shí)，通過(guò)多功能輸出端MO1將輸出一個(gè)到達(dá)設(shè)定頻率信號(hào)給中間繼電器KA3的線圈，使接著PLC輸入端子的KA3的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合。PLC接收信號(hào)后，根據(jù)編好的程序，控制依次減少泵的工頻使用數(shù)量，以滿足系統(tǒng)壓力需求。

注：水泵不論是手動(dòng)控制還是自動(dòng)控制，當(dāng)水池?zé)o水時(shí)，液位下限開(kāi)關(guān)將動(dòng)作，PLC接收動(dòng)作信號(hào)后，按程序執(zhí)行將使電機(jī)停止運(yùn)行，不至于空轉(zhuǎn)。

五、總結(jié)

隨著科學(xué)的發(fā)展，當(dāng)今的變頻器多是采用全新的空間矢量技術(shù)和 7 特有的軟件死區(qū)補(bǔ)償技術(shù)，結(jié)合諸多先進(jìn)的生產(chǎn)制造工藝推出的高性能通用變頻器。它具有優(yōu)良的速度控制和轉(zhuǎn)矩控制特性,完整的保護(hù)功能以及靈活的編程能力和較高的可靠性

一般都內(nèi)置PID調(diào)節(jié)器，PID調(diào)節(jié)控制對(duì)象的傳感器等檢測(cè)控制量（反饋量）由模擬輸入通道給定，目標(biāo)值（溫度、壓力、流量等）由數(shù)字量設(shè)定最大值（0—9999）給定。由于變頻器內(nèi)部自帶的PID調(diào)節(jié)器采用了優(yōu)化算法，所以使目標(biāo)量的調(diào)節(jié)十分平滑、穩(wěn)定。同時(shí)，為了保證反饋信號(hào)值的準(zhǔn)確、不失真，可對(duì)該信號(hào)設(shè)置濾波系數(shù)，使系統(tǒng)的調(diào)試非常簡(jiǎn)單、方便。由于PID運(yùn)算在變頻器內(nèi)部，這就省去了對(duì)可編程控制器存儲(chǔ)容量的要求和對(duì)PID算法的編程，PLC僅采用一個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入/輸出的即可，而且PID參數(shù)的在線調(diào)試非常容易，這不僅降低了生產(chǎn)成本，而且大大提高了生產(chǎn)效率。所以采用帶有內(nèi)置PID功能的變頻器應(yīng)用于恒壓供水，降低了設(shè)備成本，提高了生產(chǎn)效率，可節(jié)省安裝調(diào)試時(shí)間。

隨著我國(guó)供水行業(yè)的發(fā)展，生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，人們生活水平的日益提高，高層樓宇的興建越來(lái)越多，樓宇恒壓供水工程具有很大的發(fā)展空間。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò)查閱大量有關(guān)資料，與同行交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)論文寫(xiě)作過(guò)程中也提高了我的專業(yè)工作能力，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中的探索的艱難和成功的喜悅。相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。

六、參考文獻(xiàn)書(shū)目

? 《SA系列變頻器操作手冊(cè)》

上海復(fù)旦國(guó)家大學(xué)科技園 ? 《MASTER-K120S系列PLC使用手冊(cè)》 趙明 許繆 主編 ? 《電氣控制與PLC》 李振安 主編 ? 《實(shí)用電氣工程師手冊(cè)》

許立莘

主編

第二篇：基于PLC與變頻器的恒壓供水系統(tǒng)

基于PLC與變頻器的恒壓供水系統(tǒng)

摘要：闡述了恒壓供水的構(gòu)成框圖、工作原理及軟件構(gòu)成，側(cè)重于給出恒壓供水的實(shí)現(xiàn)思路。

關(guān)鍵詞：PLC 變頻器 恒壓供水

中圖分類號(hào)：TM921.51 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2014）04-0018-01

PLC作為新一代工業(yè)自動(dòng)化控制裝置，具有可靠性高、編程簡(jiǎn)單、通用性好、維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于冶金、化工、機(jī)械、電子、電力等幾乎所有的工業(yè)領(lǐng)域；觸摸屏技術(shù)的發(fā)展，也為人機(jī)對(duì)話提供了良好的平臺(tái)。

我公司大部分設(shè)備需用循環(huán)冷卻水，但又受生產(chǎn)淡旺季、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變化等因素的影響，經(jīng)常出現(xiàn)冷卻水供應(yīng)、使用的不平衡，這主要表現(xiàn)在冷卻水管網(wǎng)水壓上，用水量大時(shí)，水壓偏低、流量偏??；用水量小時(shí)，水壓則偏高、流量偏大。將其控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，采用PLC、變頻器、觸摸屏等控制后，不但解決了上述水壓不穩(wěn)的問(wèn)題，還有操作界面友好、節(jié)能降耗、降低維護(hù)成本等優(yōu)點(diǎn)。構(gòu)成框圖

該系統(tǒng)由觸摸屏、PLC、變頻器、壓力變送器等組成，其構(gòu)成框圖如圖1所示。

PLC：采用三菱FX1N-24MR，且選用配套的FX0N-3A模塊，采集冷卻水供水總管上的水壓信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為4～20mA的電信號(hào)給PLC。變頻器：采用三菱FR-A540系列。觸摸屏：采用三菱F930GOT，顯示設(shè)定水壓、實(shí)際水壓、水泵的運(yùn)行時(shí)間、轉(zhuǎn)速、報(bào)警信號(hào)等。工作原理

公司冷卻水供應(yīng)由2個(gè)泵組成，安裝在公司冷卻水供水總管上的壓力變送器，采集水壓信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)給PLC，PLC將該信號(hào)與觸摸屏上的設(shè)定值進(jìn)行比較并計(jì)算，并將結(jié)果輸出給變頻器，控制變頻器的頻率值，從而控制水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而控制冷卻水的壓力。如用水量增大，1#泵轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速也無(wú)法滿足工藝要求時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)將1#泵切換到工頻電網(wǎng)上，同時(shí)啟動(dòng)、調(diào)節(jié)2#泵，直到采集到的水壓穩(wěn)定在水壓設(shè)定值。如用水量減小，2#泵運(yùn)行到下限頻率時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)將1#泵停運(yùn)，2#泵繼續(xù)通過(guò)變頻器調(diào)節(jié)水壓。此時(shí)，如用水量又增大，2#泵轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速也無(wú)法滿足工藝要求時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)將2#泵切換到工頻電網(wǎng)上，同時(shí)啟動(dòng)、調(diào)節(jié)1#泵，直到采集到的水壓穩(wěn)定在水壓設(shè)定值。如此循環(huán)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)恒壓供水。系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)的軟件包括變頻器參數(shù)設(shè)定和PLC程序設(shè)計(jì)。

3.1 變頻器參數(shù)設(shè)定

變頻器變頻運(yùn)行，當(dāng)水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)低時(shí)，容易形成“空轉(zhuǎn)”現(xiàn)象，所以將其變頻下限設(shè)為20Hz；水泵電機(jī)可高速運(yùn)行至額定功率（50Hz），所以將其變頻上限設(shè)定為50Hz。除此之外，變頻器還自帶欠壓保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、過(guò)載保護(hù)等功能，當(dāng)電網(wǎng)電壓異?；蛩贸霈F(xiàn)異常時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)。

3.2 PLC程序設(shè)計(jì)

PLC的程序設(shè)計(jì)包括手動(dòng)控制和自動(dòng)控制的程序設(shè)計(jì)，手動(dòng)部分是通過(guò)按鈕控制水泵電機(jī)在工頻下的運(yùn)行與停止，供調(diào)試、維修用；自動(dòng)控制程序采用PID調(diào)節(jié)指令，在此不作詳細(xì)論述。系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

（1）冷卻水壓力可根據(jù)產(chǎn)品工藝要求在可設(shè)范圍內(nèi)任意設(shè)定，并將當(dāng)前實(shí)際壓力與設(shè)定壓力顯示在觸摸屏上。（2）水泵電機(jī)啟動(dòng)由變頻器控制，避免了直接啟動(dòng)的大電流給供電電網(wǎng)的沖擊，既避免了對(duì)周邊設(shè)備的影響，也能延長(zhǎng)水泵電機(jī)的有效使用壽命。（3）工作泵與備用泵輪換運(yùn)行，保證各泵有基本相同的運(yùn)行時(shí)間，避免了因備用泵長(zhǎng)期不用而發(fā)生的銹蝕現(xiàn)象。（4）有效降低水泵電機(jī)的運(yùn)行能耗，節(jié)電率至少可達(dá)30%。結(jié)語(yǔ)

該控制系統(tǒng)具有功能強(qiáng)大、性能穩(wěn)定、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)，硬件品牌可根據(jù)個(gè)人實(shí)際情況合理選用，稍作改進(jìn)，可廣泛用于生活供水、消防供水、中央空調(diào)系統(tǒng)、集中供熱等供水系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

[1]王紅梅，方貴盛.基于PLC與變頻器的恒壓供水節(jié)能技術(shù)研究[J].浙江水利水電?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2009，（12）.[2]韓衛(wèi)杰.PLC和變頻器在城市小區(qū)恒壓供水中的應(yīng)用[J].科學(xué)之友，2008，（10）.[3]杜韋辰，張世俊.基于PLC與觸摸屏的恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，（6）.

第三篇：PLC與變頻器控制恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

PLC與變頻器控制恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

隨著變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)生活飲用水品質(zhì)要求的不斷提高，變頻恒壓供水系統(tǒng)已逐漸取代原有的水塔供水系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于多層住宅小區(qū)生活消防供水系統(tǒng)。然而，由于新系統(tǒng)多會(huì)繼續(xù)使用原有系統(tǒng)的部分舊設(shè)備（如水泵），在對(duì)原有供水系統(tǒng)進(jìn)行變頻改造的實(shí)踐中，往往會(huì)出現(xiàn)一些在理論上意想不到的問(wèn)題。本文介紹的變頻控制恒壓供水系統(tǒng)，是在對(duì)一個(gè)典型的水塔供水系統(tǒng)的技術(shù)改造實(shí)踐中，根據(jù)盡量保留原有設(shè)備的原則設(shè)計(jì)的，該系統(tǒng)很好的解決了舊設(shè)備需要頻繁檢修的問(wèn)題，既體現(xiàn)了變頻控制恒壓供水的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)有效的節(jié)省了資金。

1、系統(tǒng)介紹

變頻恒壓供水系統(tǒng)原理，它主要是由PLC、變頻器、PID調(diào)節(jié)器、TC時(shí)間控制器、壓力傳感器、液位傳感器、動(dòng)力控制線路以及3臺(tái)水泵等組成。用戶通過(guò)控制柜面板上的指示燈和按鈕、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)來(lái)了解和控制系統(tǒng)的運(yùn)行。

通過(guò)安裝在出水管網(wǎng)上的壓力傳感器，把出口壓力信號(hào)送入PID調(diào)節(jié)器，經(jīng)運(yùn)算與給定壓力參數(shù)進(jìn)行比較，得出一調(diào)節(jié)參數(shù)，送給變頻器，由變頻器控制水泵的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)系統(tǒng)供水量，使供水系統(tǒng)管網(wǎng)中的壓力保持在給定壓力上；當(dāng)用水量超過(guò)一臺(tái)泵的供水量時(shí)，通過(guò)PLC控制器加泵。根據(jù)用水量的大小由PLC控制工作泵數(shù)量的增減及變頻器對(duì)水泵的調(diào)速，實(shí)現(xiàn)恒壓供水。當(dāng)供水負(fù)載變化時(shí)，輸入電

機(jī)的電壓和頻率也隨之變化，這樣就構(gòu)成了以設(shè)定壓力為基準(zhǔn)的閉環(huán)控制系統(tǒng)。

同時(shí)系統(tǒng)配備的時(shí)間控制器和PID控制器，使其具有定時(shí)換泵運(yùn)行功能（即鐘控功能，由時(shí)間控制器實(shí)現(xiàn)）和雙工作壓力設(shè)定功能（PID控制器和時(shí)間控制器實(shí)現(xiàn)）。此外，系統(tǒng)還設(shè)有多種保護(hù)功能，尤其是硬件/軟件備用水泵功能，充分保證了水泵的及時(shí)維修和系統(tǒng)的正常供水。、工作原理

2.1 運(yùn)行方式該系統(tǒng)有手動(dòng)和自動(dòng)兩種運(yùn)行方式： ⑴.手動(dòng)運(yùn)行

按下按鈕啟動(dòng)或停止水泵，可根據(jù)需要分別控制1#-3#泵的啟停。該方式主要供檢修及變頻器故障時(shí)用。⑵.自動(dòng)運(yùn)行

合上自動(dòng)開(kāi)關(guān)后，1#泵電機(jī)通電，變頻器輸出頻率從0Hz上升，同時(shí)PID調(diào)節(jié)器接收到自壓力傳感器的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，經(jīng)運(yùn)算與給定壓力參數(shù)進(jìn)行比較，將調(diào)節(jié)參數(shù)送給變頻器，如壓力不夠，則頻率上升到50Hz，1#泵由變頻切換為工頻，啟2#變頻，變頻器逐漸上升頻率至給定值，加泵依次類推；如用水量減小，從先啟的泵開(kāi)始減，同時(shí)根據(jù)PID調(diào)節(jié)器給的調(diào)節(jié)參數(shù)使系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行。

若有電源瞬時(shí)停電的情況，則系統(tǒng)停機(jī)；待電源恢復(fù)正常后，系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行，然后按自動(dòng)運(yùn)行方式啟動(dòng)1#泵變頻，直至在給定水壓值上穩(wěn)定運(yùn)行。

變頻自動(dòng)功能是該系統(tǒng)最基本的功能，系統(tǒng)自動(dòng)完成對(duì)多臺(tái)泵軟起動(dòng)、停止、循環(huán)變頻的全部操作過(guò)程。

3、電路圖

NL1L2L3QSFU1FU2FU3U1V1W1U2V2W2U3V3W3QSKM0U1V1W19變5頻器34U2V2W2KM2KM1KM3KM5PLC傳感器KM4KM6FR1FR2FR3M13～M23～M33～

4、制電路圖

5、原理圖

6、控制流程圖

7、結(jié)語(yǔ)

在供水系統(tǒng)中采用變頻調(diào)速運(yùn)行方式，系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際設(shè)定水壓自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速或加減泵，使供水系統(tǒng)管網(wǎng)中的壓力保持在給定值，以求最大限度的節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)資，并使系統(tǒng)處于可靠運(yùn)行的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)恒壓供水；減泵時(shí)采用“先啟先?！钡那袚Q方式，相對(duì)于“先啟后?！狈绞剑艽_保各泵使用平均以延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命；同時(shí)針對(duì)所用3臺(tái)電泵使用多年、需要定期進(jìn)行檢修的實(shí)際情況，增加了硬件/軟件備用功能，有效延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命；壓力閉環(huán)控制，系統(tǒng)用水量任何變化均能使供水管網(wǎng)的服務(wù)壓力保持給定，大大提高了供水品質(zhì)；變頻器故障后仍能保障不間斷供水，同時(shí)實(shí)現(xiàn)故障消除后自啟動(dòng)，具有一定的先進(jìn)性。目前該系統(tǒng)已投入使用，效果明顯。

第四篇：基于PLC的恒壓供水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于PLC的恒壓供水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們對(duì)供水質(zhì)量和供水系統(tǒng)可靠性的要求不斷提高；再加上目前能源緊缺，利用先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)、控制技術(shù)以及通訊技術(shù)，設(shè)計(jì)高性能、高節(jié)能、能適應(yīng)不同領(lǐng)域的恒壓供水系統(tǒng)成為必然趨勢(shì)。

本論文根據(jù)中國(guó)城市小區(qū)的供水要求，設(shè)計(jì)了一套基于PLC的變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)。由變頻器、PLC、PID調(diào)節(jié)器和組成控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)水泵的輸出流量。電動(dòng)機(jī)泵組由三臺(tái)水泵并聯(lián)而成，由變頻器或工頻電網(wǎng)供電，根據(jù)供水系統(tǒng)出口水壓和流量來(lái)控制變頻器電動(dòng)機(jī)泵組的速度和切換，使系統(tǒng)運(yùn)行在最合理狀態(tài)，保證按需供水。

本文介紹了采用PLC控制的變頻調(diào)速供水系統(tǒng)，由PLC進(jìn)行邏輯控制，由變頻器進(jìn)行壓力凋節(jié)。再經(jīng)過(guò)PID運(yùn)算，通過(guò)PLC控制變頻與工頻切換，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)自動(dòng)調(diào)節(jié)恒壓變量供水。運(yùn)行結(jié)果表明，該系統(tǒng)具有壓力穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠等特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速 ；恒壓供水；PID調(diào)節(jié)；PLC Water Supply Control System of Constant Pressure

Based on PLC

With the rapid development of social economy； it demands the better of water supply' s quality and reliability of water supply system.Meanwhile energy resources are seriously lack.So it is inevitable tendency to design water supply system which has high function and saves on energy well，with help of advanced technique of automation，control and communication.At the same time this system can adapt different water supply fields.According to the requirement of China's urban water supply, this paper designs a set of water supply system of frequecey control of constant voltage based on PLC.It is consist of the variable frequency and speed regulation，PLC，PID control system for the control system.It controls the outcome of the pumps.The generator pumps are consist of parallel three pumps，and the power come from variable frequency and speed regulation or power grid.According to the water supply of constant pressure’s outcome water press and flux，the control system control the variable frequency and speed regulation，parallel pumps’ speed and cut over，cause the system move in the best rational situation，assure according to wants supply water.This design has many merits such as save energy.In this paper，the control principle of VVVF providing-water system is introduced，we use PLC to carry on logic control and use inverter to modulate pressure．Through PID control principle.we realize Closed-loop control in VVVF Providing-water System．The result indicates that the system has the stable pressure，simple structure，and reliable work．

Key words：variable frequency and speed regulation；water supply of constant pressure；PID control system；PLC

目 錄

論文總頁(yè)數(shù)：53頁(yè) 引言 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。

1.1 課題背景及意義

錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。

1.2 供水技術(shù)及其發(fā)展 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。

1.3 恒壓供水系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。1.4 可編程控制器的發(fā)展及應(yīng)用 2 恒壓供水系統(tǒng)介紹

錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。

1.5 本文主要內(nèi)容 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。

錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。

錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。2.1 當(dāng)前恒壓供水方案比較 2.2 恒壓供水系統(tǒng)節(jié)能原理 2.3 變頻器介紹

錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。

2.3.1變頻器的基本結(jié)構(gòu).....................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。2.3.2 變頻器的分類及工作原理........................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。2.3.3 變頻器的操作方式及使用........................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。2.3.4 變頻器調(diào)速原理........................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。2.4 可編程控制器 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。

2.4.1 可編程控制器的定義................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。2.4.2 可編程控制器的組成................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。2.5 供水系統(tǒng)中的水錘效應(yīng) 3.1 變頻恒壓供水系統(tǒng)構(gòu)成

錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。

錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3 變頻恒壓供水系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。

3.2變頻恒壓供水系統(tǒng)運(yùn)行流程 3.4 泵站的設(shè)置及系統(tǒng)控制要求 3.3 水泵切換條件分析 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.5 控制系統(tǒng)地址分配 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4 變頻恒壓供水系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。

4.1 PLC及其擴(kuò)展模塊 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.2 變頻器

錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。

錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.3 水泵機(jī)組 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.4 壓力傳感器 4.5 液位變送器

4.6 泵自動(dòng)/手動(dòng)控制設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。5 變頻恒壓供水系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。

5.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)分析 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。5.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。

5.2.1系統(tǒng)初始化模塊.........................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。5.2.2 增、減泵判斷和相應(yīng)操作模塊................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。5.2.3 水泵的軟啟動(dòng)模塊....................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。5.2.4 各水泵變頻運(yùn)行控制模塊........................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。5.2.5 各水泵工頻運(yùn)行控制模塊........................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。5.2.6 報(bào)警及故障處理模塊................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。5.3 系統(tǒng)程序編制 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。6 系統(tǒng)仿真 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。

6.1 數(shù)字PID控制技術(shù) 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。6.2 控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。6.3 PID參數(shù)整定 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。結(jié)

論 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。參考文獻(xiàn) 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。致

謝 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。聲

明 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。附

錄 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。

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本論文為本人朋友（均為2011屆）的大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)最終版，通過(guò)了指導(dǎo)老師和評(píng)閱老師的審核。格式正確，論文詳實(shí)！上傳了部分的初衷是防止出現(xiàn)雷同，完整版本請(qǐng)聯(lián)系本人：1456427153，若本人不在線，請(qǐng)留言！

第五篇：PLC恒壓供水控制系統(tǒng)畢業(yè)論文

克拉瑪依職業(yè)技術(shù)學(xué)院

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

題 目：

專 業(yè)：

設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師：葉曉燕

畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生：

學(xué) 號(hào)：

P L C 恒 壓 供 水 控 制 系 統(tǒng)

電 氣 自 動(dòng) 化

阿依別克·哈孜木汗 13030205 P L C恒壓供水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

目錄

摘要.............................................1.設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū).....................................1.2設(shè)計(jì)目的..................................1.3設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求............................1.4設(shè)計(jì)進(jìn)程安排..............................2.PLC恒壓供水控制系統(tǒng)...........................2.1引言......................................2.2恒壓供水PLC控制系統(tǒng)的基本策略............2.3恒壓供水系統(tǒng)的基本構(gòu)成....................2.4 工作原理.................................3.水泵電機(jī)的選擇................................3.1.概述....................................4、PLC的模擬量擴(kuò)展單元的配置和選型.............4.1 PLC模擬量擴(kuò)展單元的配置及應(yīng)用

.......4.2 PLC系統(tǒng)的選型

......................5、電控系統(tǒng)的原理圖.............................5.1 主電路圖、..............................6、系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)...............................6.1 由“恒壓”要求出發(fā)的工作組數(shù)量的管理

...6.2 臺(tái)組泵站泵組的管理規(guī)范 存入生活/消防頻率下限

..........................................P L C恒壓供水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

6.3 程序的結(jié)構(gòu)及程序功能的實(shí)現(xiàn)............設(shè)計(jì)總結(jié)........................................致謝............................................參考文獻(xiàn)

......................................摘要

利用自動(dòng)控制程序PLC恒壓控制三臺(tái)水泵電機(jī)供水給生活小區(qū)生活用水。采用可編程控制器（PLC）構(gòu)成控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化控制泵組的運(yùn)行，并自動(dòng)調(diào)整泵組的運(yùn)行臺(tái)數(shù)，完成供水壓力的要求，在管網(wǎng)流量變化時(shí)達(dá)到穩(wěn)定供水壓力和節(jié)約電能的目的。系統(tǒng)的控制目標(biāo)是泵站總管的出水壓力，系統(tǒng)設(shè)定的給水壓力值與反饋的總管壓力實(shí)際值進(jìn)行比較，其差值輸入CPU運(yùn)算處理后，發(fā)出控制指令，控制泵電動(dòng)機(jī)的投運(yùn)臺(tái)數(shù)工作而達(dá)到給水總管壓力穩(wěn)定在設(shè)定的壓力值上。供水系統(tǒng)選用原則水泵揚(yáng)程應(yīng)大于實(shí)際供水高度，水泵流量總和應(yīng)大于實(shí)際最大供水量。

關(guān)鍵詞：PLC，自動(dòng)控制系統(tǒng)，控制指