PLC控制变频器的恒压供水系统的设计.doc

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TOC\o1-3\h\z\u第一章绪论 3

1.1引言 3

1.2.变频器恒压供水系统简介 3

1.2.1选题的背景 3

1.2.2变频恒压供水的现况 4

1.2.3变频供水系统应用的范围 5

1.2.4变频供水系统的发展趋势 5

1.3.恒压供水的设计要求和原理 6

1.3.1恒压供水的要求 6

1.3.2系统的工作原理 6

第二章变频恒压供水系统设计 7

2.1变频器的选择 7

2.1.1变频器的基本结构 7

2.1.2变频器的分类 7

2.1.3变频器的控制方式 8

2.1.4变频器容量的选择 8

2.1.5变频器的接线 10

2.2传感器的选择 10

2.3可编程控制器(PLC) 11

2.3.1PLC的定义及特点 11

2.3.2PLC的工作原理 12

2.3.3PLC的选择 12

2.3.4PLC的接线 12

2.4电气控制系统原理图 13

2.4.1主电路图 13

2.4.2控制电路图 14

第三章系统的程序设计 16

3.1PLC控制 16

3.1.1手动运行 17

3.1.2自动运行 17

3.2程序梯形图 18

附录 18

结束语 23

致谢 23

参考文献 23

PLC控制变频器的恒压供水系统的设计

摘要：随着电力技术的发展，以变频调速为核心的智能供水控制系统取代了以往高位水箱和压力罐等供水设备，起动平稳，起动电流可限制在额定电流以内，从而避免了起动时对电网的冲击；由于泵的平均转速降低，从而可以延长泵和阀门等器件的使用寿命；可以消除起动和停机时的水锤效应。其稳定安全的运行性能、简单方便的操作方式、以及齐全周到的功能，使供水实现节水、节电、节省人力并最终达到高效率的运行目的。

本文介绍了采用PLC控制的变频调速供水系统，由PLC进行逻辑控制，由变频器进行压力凋节。在经过PID运算，通过PLC控制变频器，实现闭环自动调节恒压变量供水。运行结果表明，该系统具有压力稳定，结构简单，工作可靠等特点。

关键词：变频调速、恒压供水、PID调节、PLC

第一章绪论

1.1引言

水是生命之源，人类生存和发展都离不开水。在通常的城市及乡镇供水中，基本上都是靠供水站的电动机带动离心水泵，产生压力使管网中的自来水流动，把供水管网中的自来水送给用户。但供水机泵供水的同时，也消耗大量的能量，如果能在提高供水机泵的效率、确保供水机泵的可靠稳定运行的同时，降低能耗，将具有重要经济意义。

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，广泛应用于多层住宅小区生活供水系统。然而，由于新系统多会继续使用原有系统的部分旧设备（如水泵），在对原有供水系统进行变频改造的实践中，往往会出现一些在理论上意想不到的问题。本文介绍的变频控制恒压供水系统，是在对一个典型的水塔供水系统的技术改造实践中，根据尽量保留原有设备的原则设计的，该系统很好的解决了旧设备需要频繁检修的问题，既体现了变频控制恒压供水的技术优势，同时有效的节省了资金。

1.2.变频器恒压供水系统简介

1.2.1选题的背景

我国长期以来在市政供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面技术一直比较落后，工业自动化程度低。主要表现在用水高峰期，水的供给量常常低于需求量，出现水压降低供不应求的现象;而在用水低峰期，水的供给量常常高于需求量，出现水压升高供过于求的情况，此时会造成能量的浪费，同时还有可能造成水管爆裂和用水设备的损坏。传统调节供水压力的方式，多采用频繁启/停电机控制和水塔二次供水调节的方式，前者产生大量能耗的，而且对电网中其他负荷造成影响，设备不断启停会影响设备寿命;后者则需要大量的占地与投资。且由于是二次供水，不能保证供水质的安全与可靠性。而变频调速式的运行十分稳定可靠，没有频繁的启动现象，启动方式为软启动，设备运行十分平稳，避免了电气、机械冲击，也没有水塔供水所带来的二次污染的危险。由此可见，变频调速恒压供水系统具有供水安全、节约能源、节省钢材、节省占地、节省投资、调节能力大、运行稳定可靠的优势，具有广阔的应用前景和明显的经济效益与社会效益。

1.2.2变频恒压供水的现况

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、压频比控制及各种保护功能。应用在变频恒压供水系统中，变频器仅作为执行机构，为了满足供水量大