基于PLC控制的恒压供水.doc

编号 淮安信息职业技术学院 毕业论文 题 目 基于PLC控制的恒压供水 变频调速系统设计 学生姓名 X 学 号 X 系 部 电气工程系 专 业 电气自动化 班 级 X 指导教师 X 二〇一二年六月摘 要 用户用水的多少是经常变动的，供水不足或供水过剩的情况时有发生。而用水和供水之间的不平衡集中地反映在供水的压力上，即用水多时供水少，压力低；用水少时供水多，则压力大。随着变频调速技术的发展和人们对生活饮用水品质要求的不断提高，变频恒压供水系统已逐渐取代原有的水塔供水系统。保持供水的压力恒定，可使供水和用水之间保持平衡，即用水多时供水也多，用水少时供水也少，从而提高了供水的质量。恒压供水系统对于某些工业或特殊用户也是非常重要的。例如当发生火警时，若供水压力不足或无水供应，不能迅速灭火，可能引起重大经济损失和人员伤亡。所以，某些用水区域采用恒压供水系统，具有较大的经济和社会意义。 以可编程序控制器为主要控制装置所构成的控制系统称为可编程序控制系统或PLC控制系统。可编程控制器（PLC）控制系统以其运行可靠、易学易用、抗干扰性强等特点，在工业控制中得到广泛的应用。基于PLC 的恒压变频调速实现恒压供水，与用调节阀门来实现恒压供水相比较，节能效果十分显著。其优点是技术先进、水压恒定、操作方便、运行可靠、自动化程度高。 关键词：恒压供水 PLC 变频器 目 录 摘 要 I 目 录 II 第1章 恒压供水系统概述 1 1.1恒压供水系统概述 1 1.2恒压供水系统的组成 1 第2章 可编程控制器 2 2.1可编程控制系统概述 2 2.2可编程控制系统的优点 2 2.3可编程控制系统控制电路的设计 3 第3章 西门子变频器 4 3.1西门子变频器概述 4 3.2MM440安装与接线 4 3.3MM440基本操作面板（BOP）的使用 5 3.3.1BOP按键功能介绍 5 3.3.2变频器的基本参数设定 6 3.3.3故障复位操作 6 3.3.4用BOP面板控制变频器 7 3.3.5变频器的运行环境及安装要点 7 3.4变频器常见故障与对策 7 3.4.1变频器的静态测试结果来判断故障 8 3.4.2通过变频器的显示来判断故障点的所在 9 第4章 恒压供水系统设计 11 4.1恒压供水系统控制要求 11 4.2系统的硬件设计 11 4.2.1控制系统硬件设计 11 4.2.2电路设计 12 4.2.3PLC的I/O口分配 14 第5章 恒压供水系统的PLC控制系统编程 15 5.1恒压供水变频调速控制系统设计的操作流程 15 5.2恒压供水变频调速控制系统设计要点 15 5.3变频器的参数设置 15 5.3.1参数复位 16 5.3.2设置电机参数 16 5.3.3设置电机控制参数 16 5.3.4设置变频器频率参数表 17 5.3.5设置电机启动制动参数 17 5.3.6设置数字量功能参数 17 5.4PLC系统软件设计流程图 18 5.5PLC控制系统梯形图 19 第6章 总结 23 致 谢 24 参考文献 25 附录 26 第1章 恒压供水系统概述 1.1恒压供水系统概述 系统提出以下技术要求：循环水泵站自控系统采用典型的两级监控方式。上位机以标准的工业控制计算机（IPC）作为主要的人机界面（HMI），为生产管理级，完成对下位机的监控、生产操作管理，主要面向操作人员；下位机由可编程控制器（PLC）构成，为基础测控级，完成生产现场的数据采集及过程控制等，面向生产过程。 1.2恒压供水系统的组成 系统采用2台主水泵1台备用水泵并联运行方式，选用专为风机、泵用负载设计的普通功能型u/f控制方式的西门子变频器，型号为MM440。变频器内置PID控制模块，选用有24个数字信号输入，32个数字信号输出，以及4个模拟输入信号，1个模拟输出信号的西门子S7-200PLC。输入和输出均有余量，可以满足系统扩充要求，并且可靠性高，可扩展性好，又有较丰富的通信指令，且通信协议简单。 系统设有选择开关K，可选择系统在生活供水和消防供水状态下工作，当选择生活供水状态时，可分别通过按钮控制3台泵单独在工频或变频下运行与停止。当系统处于变频状态工作时，PLC首先利用变频器软启动一台加压泵，此时安装管网上的传感器将实测的管网压力反馈进变频器，与先通过变频器面板设定的给定压力进行比较，通过变频器内部PID运算，调节变频器输出频率。在用水量较大时，变频器输出频率接近工频而管网压力仍达不到压力设定值，PLC将当前工作的水泵由变频切换到工频下工作，并关断变频器，再将变频器切换到另一台泵，由变频器软起动该泵，这样可