毕业设计(论文)变频恒压供水控制系统设计.pdfVIP

摘要

基于变频器的智能恒压供水系统以西门子S7-200系列PLC作为控制器，采用其扩展

模拟输入输出模块EM235，利用其内部的PID控制指令，配合MM420型号的变频器和电机，

同时用KBY压力变送器来检测管网压力。构成闭环调速系统。

变频调速技术是一种新型的、成熟的交流电机无级调速驱动技术，变频器的作用是为

电机提供可变频率的电源，实现电机的无级调速，从而使管网水压连续变化。压力变送器

的作用是检测管网水压。智能PID调节器实现管网水压的PID调节。PLC控制单元则是泵

组管理的执行设备，同时还是变频器的驱动控制，根据用水量的实际变化，自动调整输出

模拟量，进而控制变频器。变频恒压供水控制系统通过测到的管网压力，经PLC内置PID

调节器运算后,通过EM235模拟输出端传送到变频器，调节输出频率，实现管网的恒压供

水。

关键词：恒压供水、可编程控制器、无级调速、PID控制、闭环调速系统、

山东科技大学专科毕业论文目录

目录

1绪论1

1.1恒压供水系统的发展历程1

1.2恒压供水系统研究的目的和意义2

1.3恒压供水系统的应用3

2基于变频器的智能恒压供水系统的设计方案4

2.2恒压供水系统设计总体方案设计4

2.3变频恒压供水原理6

3基于变频器的智能恒压供水系统的硬件设计7

3.1系统中硬件电路构成7

3.2PLC型号选择和系统硬件配置20

3.3外部硬件电路设计22

4基于变频器的智能恒压供水系统的软件设计24

4.1系统流程图24

4.2软件设计25

结术语31

致谢词32

参考文献33

山东科技大学专科毕业论文绪论

1绪论

变频恒压供水系统成为现在建筑中普遍采用的一种水处理系统。随着社会和

变频调速技术发展和人们节水节能意识的不断增强，变频恒压供水系统的节能特

性使得其越来越广泛用于工厂、住宅、高层建筑的生活及消防供水系统。恒压供

水是指用户端在任何时候，不管用水量的大小，总能保持网管中水压的基本恒定。

同时要保证供水的可靠性和安全性。基于变频器的智能恒压供水系统利用PLC、

传感器、变频器及水泵组成闭环控制系统，代替传统的水塔供水控制系统，既保

证了供水质量又丰富了系统的控制功能，提高系统可靠性，达到节水节能的效果。

1.1恒压供水系统的发展历程

恒压供水系统是指通过闭环控制，使供水的压力保持恒定。早期的恒压供水

系统是通过阀门的开断来控制。随着技术的发展，自动化越来越占据主要地位。

出现了基于PLC的变频恒压供水系统，即基于变频器的智能恒压供水系统。在该

系统中为了满足供水量大小需求不同时，保证管内压力恒定，需在变频器外部提

供压力控制器和压力传感器，对压力进行闭环控制。

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。在早期，由于

国外生产的变频器的功能主要限定在频率控制、升降速控制、正反转控制、起制

动控制、变压变频比控制及各种保护功能。因此，当变频器应用在变频恒压供水

系统中时仅作为执行机构。从查阅的资料的情况来看，国外的恒压供水工程在设

计时都采用一台变频器只带一台水泵机组的方式，几乎没有用一台变频器拖动多

台水泵机组运行的情况，因而投资成本高。近年来，随着变频技术的发展和变频

恒压供水系统的稳定性、可靠性以及自动化程度高等方面的优点以及显著的节能

效果被大家发现和认可后，国外许多生产变频器的厂家开始重视并推出具有恒压

供水功能的变频器

国内有不少公司在做变频恒压供水的工程时，大多采用国外品牌的变频器控

制水泵的转速，水管的管内压力的闭环调节及多台水泵的循环控制，有的采用可

编程控制器(PLC)及相应的软件予以实现;有的采用单片机及相应的软件予以实

现。但随着社会发展和进步，这远远满足不了所有