基于PLC变频调速恒压供水系统的设计(改4).

广东南方职业学院毕业设计题目名称基于PLC与变频调速恒压供水系统的设计系（部）工程系专业班级12级机电1班学生姓名叶木秀指导教师万三国时间2014年11月至2015年6月目录毕业论文(设计)任务书..................................................................................................I开题报告........................................................................................................................II毕业论文（设计）审阅与评审成绩..........................................................................VII毕业论文(设计)答辩记录及成绩评定......................................................................VIII摘要.........................................................................................................................IX第1章绪论..................................................................................................................11.1本课题设计的背景........................................................................................11.2本课题设计的内容........................................................................................21.3系统控制的原理............................................................................................3第2章系统的硬件设计..............................................................................................42.1恒压供水系统的基本构成............................................................................52.2可编程控制器（PLC）的选型.......................................................................72.3PLC模拟量控制单元的配置以及应用......................................................102.4供水系统主要器件选型..............................................................................122.5PLC及变频器控制电路..............................................................................132.6硬件接线图..................................................................................................162.7控制系统的I/O点及地址分配...................................................................18第3章系统的软件设计..........................................................................................223.1PLC梯形图设计.............................................................................................223.2系统工作流程图..........................................................................................263.3控制系统程序设计......................................................................................27第4章系统调试......................................................................................................294.1PLC程序的运行和模拟调试......................................................................294.2系统总体调试............................................................................................29结论..........................................................................................................................30参考文献......................................................................................................................31致谢..............................................................................................................................32附图ⅠPLC接线图.......................................................................................................33附录Ⅱ变频器接线图..................................................................................................34附录Ⅲ..........................................................................................................................35附录Ⅳ电气原理图......................................................................................................36附录V梯形图指令......................................................................................................37I毕业论文(设计)任务书系工程系专业机电一体化技术班级12机电1班学生姓名叶木秀指导教师/职称万三国/讲师1．毕业论文(设计)题目：2．毕业论文(设计)起止时间：年月日～年月日3．毕业论文(设计)所需资料（指导教师选定部分）4．毕业论文(设计)应完成的主要内容5．毕业论文(设计)的目标及具体要求任务书批准日期年月日系主任(签字)任务书下达日期年月日指导教师(签字)完成任务日期年月日学生（签名）II开题报告一、选题的目的及意义目前，居民生活用水和工业用水日益增加，由于居民日常用水和工业用水会随季节、昼夜等变化而随之发生变化，如采取传统的供水方式不仅影响生活也不利于资源的优化配置，传统的供水系统已经不能满足人们的需求，为了能更合理的分配资源，能最大限的为人们所用，可采用变频恒压供水方式来代替传统的供水系统，以达到供水稳定，满足人们需求，合理优化分配等目的。本文介绍的是关于变频恒压供水系统的设计，因为变频恒压供水系统有高效节能，恒压供水，安全卫生，自动运行，管理简便等优点，非常适合现在的国民需求。变频恒压供水系统根据用水量的变化，自动调节运行参数，在水量发生变化时保持水压恒定以满足用水要求是当今先进、合理的节能型供水系统。变频调速是现在优于以往任何一种调速方式（如调压调速、变极调速、串级调速等）的技术，是当今国际上一项效益最高、性能最佳、应用广泛、最有发展前途的电机调速技术。它采用了微机控制技术，电力电子技术和电机传动调速技术实现了工业交流电动机的无极调速，具有高效率、宽范围和高精度等特点。以变频器为核心结合PLC组成的控制系统具有可靠性高，抗干扰能力强，组合灵活，组成简单，维修方便和低成本低能耗等诸多特点。采用该系统进行供水可以提高供水系统的稳定性和可靠性，方便实现供水系统的集中管理和监控；同时系统具有良好的节能性，这在能量日益紧缺的今天尤为重要，所以研究设计系统，对于调高企业效率以及人民生活水平、降低能耗等方面具有重要的现实意义。二、国内外的发展状况变频恒压供水是在变频调速技术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。应用在变频恒压供水系统中，变频器仅作为执行机构，为了满足供水量大小需求的不同时，保证管网压力恒定，需在变频器外部压力控制器和压力传感器，对压力进行闭环控制。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。即1968年，丹麦的丹弗斯公司发明并首家生产变频器后，随着变频器技术的发展III和变频恒压系统的稳定性、可靠性以及自动化程度高等方面的优先以及显著地节能效果被大家发现认可后，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，像瑞士的ABB集团推出了HVAC变频技术，法国的施耐德公司推出了恒压供水基板，备有PID调节器和PLC可编程控制器等硬件继承在变频器控制基板上，通过设置指令代码实现PLC和PID等电控系统的功能，只要搭载配套的恒压供水单元，便可直接控制多个内置的电磁接触器工作，可构成最多七台电机的供水系统。但是也有其缺点，就是输出接口的扩展功能缺乏灵活性，系统的动态性能和稳定性不高，与别的监控系统和组态软件难以实现数据的通信，并且限制了带负载的容量，因此适用范围受到限制。目前国内有不少公司都在做变频恒压供水的工程，大多采用国外的变频器控制水泵的转速，水管的管网压力的闭环调节及多台水泵的循环控制，有的采用单片机及相应的软件予以实现；有的采用PLC及相应软件予以实现。但在系统的动态性能、稳定性