基于plc控制的变频调速恒压供水系统毕业设计论文.doc
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基于plc控制的变频调速恒压供水系统毕业设计论文,两万三千余字摘要随社会经济的迅速发展，人们对供水质量和供水系统可靠性的要求不断提高；再加上目前能源紧缺，利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术，设计高性能、高节能、能适应不同领域的恒压供水系统成为必然趋势。本设计是针对居民生活用水而设计的。由变频器、plc、pid调节器和组成控制系统，调节水泵的输出流量。电动机泵组...
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两万三千余字
摘 要
随社会经济的迅速发展，人们对供水质量和供水系统可靠性的要求不断提高；再加上目前能源紧缺，利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术，设计高性能、高节能、能适应不同领域的恒压供水系统成为必然趋势。
本设计是针对居民生活用水而设计的。由变频器、PLC、PID调节器和组成控制系统，调节水泵的输出流量。电动机泵组由三台水泵并联而成，由变频器或工频电网供电，根据供水系统出口水压和流量来控制变频器电动机泵组的速度和切换，使系统运行在最合理状态，保证按需供水。
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控制变频与工频切换，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
ABSTRACT
With the rapid development of social economy； it demands the better of water supply' s quality and reliability of water supply system. Meanwhile energy resources are seriously lack. So it is inevitable tendency to design water supply system which has high function and saves on energy well， with help of advanced technique of automation， control and communication. At the same time this system can adapt different water supply fields.
It is very important of the Water Supply System in Constant Pressure for the water supply in industrial and citizen existence. It is consist of the variable frequency and speed regulation， PLC， PID control system for the control system. It controls the outcome of the pumps. The generator pumps are consist of parallel three pumps， and the power come from variable frequency and speed regulation or power grid. According to the water supply of constant pressure’s outcome water press and flux， the control system control the variable frequency and speed regulation， parallel pumps’ speed and cut over， cause the system move in the best rational situation， assure according to wants supply water. This design has many merits such as save energy.
In this paper，the control principle of VVVF providing-water system is introduced，we use PLC to carry on logic control and use inverter to modulate pressure．Through PID control principle .we realize Closed-loop control in VVVF Providing-water System．The result indicates that the system has the stable pressure，simple structure，and reliable work．
Keywords： variable frequency and speed regulation；water supply of constant pressure；PID control system；PLC
目录
摘 要 1
ABSTRACT 2
1 绪论 1
1.1变频恒压供水产生的背景和意义 1
1.2变频恒压供水系统的国内研究现状 3
1.3课题来源及本文的主要研究内容 5
1.4本论文中所做的工作 5
2 恒压供水系统的基本构成 6
3 变频器和压力传感器 8
3.1 变频器的基本结构 8
3.2 变频器的分类及工作原理 11
3.3 变频器的操作方式及使用 12
3.4 变频器硬件选择 13
3.5 压力传感器 14
4 PLC选择及应用 16
4.1 PLC在恒压供水泵站中的主要任务 16
4.2 PLC模拟量扩展单元的配置及应用 16
4.2.1 模拟量输入模块的功能及与PLC系统的连接………………………….17
4.2.2 模拟量输入模块缓冲存储器（BFM）的分配 18
4.2.3 模拟量输出模块的功能及PLC系统连接 20
4.2.4 模拟量输出模块的偏置、增益及分配 21
5 PID控制器的设计 22
5.1 PID控制算法及特点 23
5.2 PID参数整定的相关原则 25
5.3 PID指令的使用注意事项 26
5.4 PID回路类型的选择 26
5.5 正作用或反作用回路 27
6 系统的设计 28
6.1 系统要求 28
6.2控制系统的I/O及地址分配 28
6.3 PLC系统选型 30
6.4 电气控制系统原理图 30
6.4.1主电路图 30
6.4.2 控制电路图 32
6.5 系统程序设计 33
6.5.1由“恒压”要求出发的工作泵组数量管理 34
6.5.2 多泵组泵站泵组管理规范 34
6.5.3系统流程图设计 34
6.5.4程序的结构及程序功能的实现 36
6.5.5系统的运行分析 38
致谢 39
附录 双恒压供水系统梯形图
参考文献
[1] 张万钟，可编程控制器入门与应用 中国电力出版社 2005
[2] 吴忠智、吴加林， 变频器应用手册 机械工业出版社 2000
[3] 陈伯时、陈敏逊，交流调速系统 机械工业出版社 1998
[4] 厉无咎、顾明时，应用变频调速恒压变流量供水系统 中国第四届交流电机调速传动学术会议1995
[5] 孙增析、张再兴等智能控制理论与技术。清华大学出版社 1997
[6] 电机工程手册编辑委员会。电机工程师手册机械工业出版社 1987
[7] 姜兴忠，戴恒阳，变频恒压控水系统的机理分析 电气传动自动化，2004。4
[8] 张扣宝 基于PLC 和变频器控制的恒压供水系统设计2007年第11 期电气技术 2007
[9] 滕俊沛 基于PLC 变频调速恒压供水系统的设计 2007。3
[10] 李关飞 变频器在恒压供水控制系统中的应用 变频器世界 2007/03
[11] 李丽敏 自动化与仪器仪表 2008/01
[12] 孔亮 基于PLC的变频器-拖四供水控制系统应用 可编程控制器与工厂自动化2007/10
[13]孟磊 变频调速系统在恒压供水中的应用医药工程设计 2007/06
[14] 黄耀群 变频调速恒压供水系统中的PID控制研究 煤炭技术 2007/08
[15] 陈新恩变频调速恒压供水系统中的PID控制研究机床电器2007/04
[16] 龙章春PLC与变频器在自动恒压供水教学设备中的应用科技信息2007/03
[17] 卢光源S7-200在变频调速恒压供水系统中的应用现代制造技术与装备2007/01
[18] 王树主。变频调速系统设计与应用[M] 机械工业出版社 2006。
[19] Microsoft Corporation。Microsoft ex..
摘 要
随社会经济的迅速发展，人们对供水质量和供水系统可靠性的要求不断提高；再加上目前能源紧缺，利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术，设计高性能、高节能、能适应不同领域的恒压供水系统成为必然趋势。
本设计是针对居民生活用水而设计的。由变频器、PLC、PID调节器和组成控制系统，调节水泵的输出流量。电动机泵组由三台水泵并联而成，由变频器或工频电网供电，根据供水系统出口水压和流量来控制变频器电动机泵组的速度和切换，使系统运行在最合理状态，保证按需供水。
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控制变频与工频切换，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
ABSTRACT
With the rapid development of social economy； it demands the better of water supply' s quality and reliability of water supply system. Meanwhile energy resources are seriously lack. So it is inevitable tendency to design water supply system which has high function and saves on energy well， with help of advanced technique of automation， control and communication. At the same time this system can adapt different water supply fields.
It is very important of the Water Supply System in Constant Pressure for the water supply in industrial and citizen existence. It is consist of the variable frequency and speed regulation， PLC， PID control system for the control system. It controls the outcome of the pumps. The generator pumps are consist of parallel three pumps， and the power come from variable frequency and speed regulation or power grid. According to the water supply of constant pressure’s outcome water press and flux， the control system control the variable frequency and speed regulation， parallel pumps’ speed and cut over， cause the system move in the best rational situation， assure according to wants supply water. This design has many merits such as save energy.
In this paper，the control principle of VVVF providing-water system is introduced，we use PLC to carry on logic control and use inverter to modulate pressure．Through PID control principle .we realize Closed-loop control in VVVF Providing-water System．The result indicates that the system has the stable pressure，simple structure，and reliable work．
Keywords： variable frequency and speed regulation；water supply of constant pressure；PID control system；PLC
目录
摘 要 1
ABSTRACT 2
1 绪论 1
1.1变频恒压供水产生的背景和意义 1
1.2变频恒压供水系统的国内研究现状 3
1.3课题来源及本文的主要研究内容 5
1.4本论文中所做的工作 5
2 恒压供水系统的基本构成 6
3 变频器和压力传感器 8
3.1 变频器的基本结构 8
3.2 变频器的分类及工作原理 11
3.3 变频器的操作方式及使用 12
3.4 变频器硬件选择 13
3.5 压力传感器 14
4 PLC选择及应用 16
4.1 PLC在恒压供水泵站中的主要任务 16
4.2 PLC模拟量扩展单元的配置及应用 16
4.2.1 模拟量输入模块的功能及与PLC系统的连接………………………….17
4.2.2 模拟量输入模块缓冲存储器（BFM）的分配 18
4.2.3 模拟量输出模块的功能及PLC系统连接 20
4.2.4 模拟量输出模块的偏置、增益及分配 21
5 PID控制器的设计 22
5.1 PID控制算法及特点 23
5.2 PID参数整定的相关原则 25
5.3 PID指令的使用注意事项 26
5.4 PID回路类型的选择 26
5.5 正作用或反作用回路 27
6 系统的设计 28
6.1 系统要求 28
6.2控制系统的I/O及地址分配 28
6.3 PLC系统选型 30
6.4 电气控制系统原理图 30
6.4.1主电路图 30
6.4.2 控制电路图 32
6.5 系统程序设计 33
6.5.1由“恒压”要求出发的工作泵组数量管理 34
6.5.2 多泵组泵站泵组管理规范 34
6.5.3系统流程图设计 34
6.5.4程序的结构及程序功能的实现 36
6.5.5系统的运行分析 38
致谢 39
附录 双恒压供水系统梯形图
参考文献
[1] 张万钟，可编程控制器入门与应用 中国电力出版社 2005
[2] 吴忠智、吴加林， 变频器应用手册 机械工业出版社 2000
[3] 陈伯时、陈敏逊，交流调速系统 机械工业出版社 1998
[4] 厉无咎、顾明时，应用变频调速恒压变流量供水系统 中国第四届交流电机调速传动学术会议1995
[5] 孙增析、张再兴等智能控制理论与技术。清华大学出版社 1997
[6] 电机工程手册编辑委员会。电机工程师手册机械工业出版社 1987
[7] 姜兴忠，戴恒阳，变频恒压控水系统的机理分析 电气传动自动化，2004。4
[8] 张扣宝 基于PLC 和变频器控制的恒压供水系统设计2007年第11 期电气技术 2007
[9] 滕俊沛 基于PLC 变频调速恒压供水系统的设计 2007。3
[10] 李关飞 变频器在恒压供水控制系统中的应用 变频器世界 2007/03
[11] 李丽敏 自动化与仪器仪表 2008/01
[12] 孔亮 基于PLC的变频器-拖四供水控制系统应用 可编程控制器与工厂自动化2007/10
[13]孟磊 变频调速系统在恒压供水中的应用医药工程设计 2007/06
[14] 黄耀群 变频调速恒压供水系统中的PID控制研究 煤炭技术 2007/08
[15] 陈新恩变频调速恒压供水系统中的PID控制研究机床电器2007/04
[16] 龙章春PLC与变频器在自动恒压供水教学设备中的应用科技信息2007/03
[17] 卢光源S7-200在变频调速恒压供水系统中的应用现代制造技术与装备2007/01
[18] 王树主。变频调速系统设计与应用[M] 机械工业出版社 2006。
[19] Microsoft Corporation。Microsoft ex..
