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恒压供水系统设计

题目：恒压供水

学期：15-16-1

班级：电气1331

姓名：钱基恒

学号：189

指导老师：叶晓燕

摘要

本系统通过PLC、变频器包含水泵电机，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变频调速。压力传感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。通过工控机与PLC的连接，采用组态软件完成系统监控，实现了运行状态动态显示及数据、报警的查询。

关键词：PLC变频调速恒压供水工、变频转换

目录

TOC\o1-3\h\z\u第一章我们所选择的恒压供水系统 1

1.1恒压供水系统的基本介绍 1

1.2恒压供水系统的特点及优势 2

第二章恒压供水系统 4

2.1恒压供水的意义 4

2.2变频恒压供水系统 5

2.3变频恒压供水系统原理图 6

第三章恒压供水控制系统元件选型及使用 7

3.1恒压供水系统的元件明细表 7

3.2恒压供水系统的元件选型及使用 8

3.2.1水泵电机的参数 8

3.2.2交流接触器 8

3.2.3变频器 9

3.2.4触摸屏 10

3.2.6压力变送器 11

3.2.7中间继电器 11

3.2.8空气开关 11

3.3变频器的使用 12

3.3.1变频器的复位 12

3.3.2变频器的参数设置 12

3.3.3变频器的端子说明 13

3.3.4BOP操作面板的使用说明 15

3.4PLC的选型与设置 16

3.4.1PLC各部分简介 17

3.4.2PID控制原理 18

3.4.3PID调节原理 19

3.4.4PID控制器调试方法 20

3.4.5S7-300CPU模块操作 21

3.4.6S7-300的开关量输入模块 23

3.5.7S7-300的I/O地址分配 24

3.5.8模拟量寻址 25

第四章PLC与触摸屏组态 26

4.1PLC程序的硬件组态 26

4.2触摸屏的组态 34

附录 40

致谢 45

参考文献 46

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第一章我们所选择的恒压供水系统

1.1恒压供水系统的基本介绍

本次主要讨论一台电机控制液位的实现，会用到的元器件有PLC，变频器，传感器。供水系统是国民生产生活中不可缺少的重要一环。主要是将管网的实际压力经反馈后与给定压力进行比较，当管网压力不足时，变频器增大输出频率，水泵转速加快，供水量增加，迫使管网压力上升。反之水泵转速减慢，供水量减小，管网压力下降，保持恒压供水。

主要内容是综合运用所学的学课程的知识，通过对PLC、变频器的来熟悉掌握，培养分析问题和解决问题的能力，从而进一步巩固，加深和开阔所学知识。同时通过设计计算，绘图及运用技术标准，规范，PLC设计手册，变频器的相关参数等有关资料，熟练掌握公式编辑器，AutoCAD绘图，MCGS编程，全面掌握恒压供水系统。

变频调速系统的原理是通过安装在系统中的压力传感器将系统压力信号与设定压力值作比较，在通过控制器调节变频器的输出，无极无极调节水泵转速。使系统水压无论流量如何变化始终稳定在一定范围内。变频调速水泵调速控制方式有三种：水泵出口恒压控制、水泵出口变压控制、给水系统最不利点恒压控制。

1.2恒压供水系统的特点及优势

国内外变频供水系统现状:变频恒压供水是在变频调速技术的发展之后逐渐发展起来的。国外的恒压供水系统变频器成熟可靠，恒压控制技术先进。国外变频供水系统在设计时主要采用一台变频器只带一台水泵机组的方式。这种方式运行安全可靠，变压方式更灵活。此方式的缺点必是电机数量和变频的数量一样多，投资成本高。不少公司在从事进行变频恒压供水的推广，国产变频器主要采用进口元件组装或直接进口国外变频器，结合PLC或PID调节器实现恒压供水，在小容量、控制要求低的变频供水领域，国产变频器发展较快，并以其成本低廉的优势占领了相当部分小容量变频恒压供水市场。但在大功率大容量变频器上，国产变频器有待于进一步改进和完善。

恒压供水系统是国民生产生活中不可缺少的重要一环。传统供水方式占地面积大，水质易污染，基建投资多，而最主要的缺点是水压不能保持恒定，导致部分设备不能正常工作。变频调速技术是一种新型成熟的交流电机无极调速技术，它以其独特优良的控制性能被广泛应用于速度控制领域，特别是供水行业中。由于安全生产和供水质量的特殊需要，对恒