毕业设计（论文）-基于PLC的供水控制系统设计精选.doc

湖南工业职业技术学院 Hunan Industry Polytechnic 题目 基于PLC的供水控制系统设计 系名称 电气工程系 专业及班级 机电S2012-1 学生姓名 学号 43 指导教师  摘 要 本课题以某小区供水系统的改造为背景，根据供水系统的特性和实际情况的要求，采用PLC实现供水过程的全自动控制，满足居民用水的需要。研究的主要内容包括:基于PLC自来水控制系统整体方案的设计、PLC控制系统原理、重点探讨PLC控制系统硬件、软件的设计，对PLC在实际现场控制过程中经常遇到的一些实际问题的解决，基于该工程项目的电气控制系统设计与实现展开的，采用可编程控制器PLC，完成了整个电气控制系统的软硬件的设计，基本达到了预期的目标，实现了小区供水的自动化。 关键词 PLC；供水系统；自动控制 目 录 第1章绪论 4 1.1课题背景和意义 4 1.2 国内外物业供水系统发展与现状 4 1.3 可编程控制器(PLC)的特点及应用 5 1.4 基于PLC的物业供水系统实现功能及特点 6 第2章 供水系统的理论分析及方案的确定 7 2.1 恒压供水系统原理 7 2.2 系统方案确定 7 第3章 供水系统的硬件设计 9 3.1 系统主要配置的选型 9 3.1.1 水泵机组的选型 9 3.1.2 PLC的选型 10 3.1.3 压力传感器的选型 11 3.2 可编程控制器I/O分配 13 3.3 系统电路分析及设计 14 3.3.1 系统电源 14 3.3.2 供水系统主电路分析与设计 14 3.3.3 PLC I/O接线图 16 3.3.4 压力传感器信号处理 17 3.3.5 报警电路设计 18 第4章 供水系统的软件设计 20 4.1 供水系统程序流程图 21 4.2 供水系统程序设计 22 4.2.1 供水系统的程序主体思路 22 4.3.2 供水系统程序设计 23 结 论 27 参考文献 28 第1章 绪 论 1.1课题背景和意义 可编程序控制器(program logical controller)，简称PLC，是一种专为在工业环境应用而设计的数字运算电子系统。世界上第一台可编程控制器是美国数字设备公司(DEC)于1969年研制的。早期的可编程控制器由分离元件和中小规模集成电路组成，主要功能是执行原先由继电器完成的顺序控制、定时等，PLC将传统的继电器控制技术与新兴的计算机技术和通信技术融为一体，具有可靠性高、功能强、应用灵活、编程简单、使用方便等一系列优点。70年代初期，体积小、功能强和价格便宜的微处理器被用于PLC，使得PLC的功能大大增强，具有了：可靠性高、具有丰富的I／O接口模块、采用模块化结构、编程简单易学安装简单，维修方便等特点。以及良好的工业环境工作性能和自动控制目标实现性能，在工业生产中得到了广泛的应用。 PLC在物业供水方面也得到了广泛的应用。传统的小区供水方式有恒速泵加压供水、水塔高位水箱供水、气压罐供水、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。这些传统的供水方式或多或少都存在各自的缺点和不足，比如：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水塔高位水箱供水基建投资大，占地面积大，维护不方便，水泵电机为硬起动，启动电流大、单片机变频调速供水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，在这种情况下人们想到了基于PLC的供水系统设计。 目前国内外基于PLC的供水系统设计技术比较多，并且有些技术已经相当成熟，从简单的基于PLC的恒压供水系统设计到基于PLC的变频恒压供水系统设计，其中后者的变频技术是现在研究的核心，变频技术是在电力电子技术、计算机技术和自动控制技术及电机控制理论发展的基础上发展起来的。 本文的基于PLC的物业供水系统设计属于恒压供水，由于PLC的可靠性高、功能强、应用灵活、编程简单、使用方便等特点，与传统的供水系统相比本系统有很大的实用价值。 1.3 可编程控制器(PLC)的特点及应用 可编程序控制器(program 109ical controller)，简称PLC，是一种专为在工业环境应用而设计的数字运算电子系统，它是以微处理机为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术等现代科技而发展起来的一种新型工业自动控制装置，是当今工业发达国家自动控制的标准设备之一。由于PLC采用了“三机一体化”的综合技术即集计算机、仪器仪表、电气控制于