毕业设计（论文）-plc恒压供水系统设计

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1、西南石油学院电子与电气系课程设计（论文）西南石油学院学生毕业设计（论文）题目：变频调速恒压供水学生：专业：电气工程及自动化指导教师：辅导老师：完成日期：2011-12-619西南石油学院电子与电气系课程设计（论文）恒压供水系统设计摘要人口的日益增多以及人们生活水平的不断提高，人们对供水的数量、质量、稳定性也提出了更高的要求。我国中小城市水厂尤其是老水厂自动控制系统配置相对落后，机组的控制主要依赖值班人员的手工操作。控制过程繁琐，而且手动控制无法对供水管网的压力和水位变化及时做出恰当的反应。为了保证供水，机组通常处

2、于超压状态运行，不但效率低、耗电量大，而且城市管网长期处于超压运行状态，老化也十分严重。所谓恒压供水是指通过闭环控制，使供水的压力自动化保持恒定，用户用水的多少是经常变动当的，应此供水不足或供水过剩的情况时有发生。而用水和供水之间的不平衡集中反映在供水压力上，即用水多少则压力低；用水少而供水多则压力大。保持供水的压力恒定可使供水和用水之间保持平衡，即用水多时供水也多，用水少时供水也少，从而提高供水质量。本文介绍了PID调节，供水压力由变送器转换成（4~20mA）的电流，反馈到PLC中，在PLC中的PID中将测定的

3、压力和给定的压力相比较，并经比例（P）、积分（I）、微分（D）诸环节后得到频率给定信号，控制变频器的工作频率，从而控制了水泵的转速和供水量。关键词：变频器，恒压供水，PLC，PID,变送器19西南石油学院电子与电气系课程设计（论文）目录第一章引言5第二章恒压供水系统32.1恒压供水必要性32.2恒压供水系统32.3恒压供水系统的工作原理32.3.1恒压供水系统的构成32.3.2恒压供水系统特点3第三章S7-300PLC介绍43.1.PID控制原理33.2PID控制器调节方法3第四章恒压供水元器件介绍44.1变频器

4、的介绍54.2压力传感器的选用54.3水泵的介绍54.3.1水泵的调节方式54.3．2水泵的选定5六、8七、13八、致谢词1419西南石油学院电子与电气系课程设计（论文）九、参考文献15一、引言本次课程设计的内容是双泵控制的恒压系统设计，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

5、产和供水质量的特殊需要，对恒压供水压力有着严格的要求，因而变频调速技术得到了更加深入的应用。恒压供水方式技术先进、水压恒定、操作方便、运行可靠、节约电能、自动化程度高。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，设计手册等有关资料，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。通常在同一路供水系统中，设置多台常用泵，供水量大时多台泵全开，供水量小时

6、开一台或两台。在采用变频调速进行恒压供水时，就用两种方式，其一是所有水泵配用一台变频器；其二是每台水泵配用一台变频器。后种方法根据压力反馈信号，通过PID运算自动调整变频器输出频率，改变电动机转速，最终达到管网恒压的目的，就一个闭环回路，较简单，但成本高。前种方法成本低，性能不比后种差，但控制程序较复杂，是未来的发展方向。第二章恒压供系统2.1恒压供水的必要性伴随着社会的发展和进步，城市高层建筑的供水问题日益突出。一方面要求提高供水的质量，不要因为压力的波动而造成供水障碍；另一方面要求保证供水的可靠性和安全性，在

7、发生火灾时能够可靠供水。针对这两方面的要求，新的供水方式应运而生，这就是PLC控制的恒压无塔供水系统。恒压供水保证了供水的质量，以PLC19西南石油学院电子与电气系课程设计（论文）为主机的控制系统丰富了系统的控制功能，同时又提高了系统的可靠性。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

8、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／停电机的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