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基于PLC的变频恒压供水系统的设计

摘  要
本文主要介绍了基于PLC控制的变频恒压供水系统的软硬件的设计。在设计之前，搜集和阅读了大量的有关恒压供水系统的资料，对系统有了一定的了解。设计中，先是介绍了恒压供水系统的目的，并通过供水系统中的各种特性曲线，看出供水系统的工作点，又进一步分析了恒压供水系统的节能原理。通过与传统的恒压供水方式的对比，做出更加可靠的供水方案，并弥补了传统恒压供水方式的可靠性差、自动化程度低、控制精度低等缺点。系统主要是采用PLC，变频器和PID调节器来进行控制，为了降低成本，选择了内置PI调节功能的变频器，这样即节约了成本的同时又使PI调节的运算更加的简便，操作简单，也提高了控制质量。由于水泵属于平方性转矩负载，起动比较困难，所以每台水泵在起动是均采用变频软起的起动方式，在泵的切换问题上有进行了具体的分析。各个元器件的规格根据实际情况进行了相应计算，选择。
在软件设计时，主要是根据方案设计的要求来进行程序设计，程序的运行流程图以及具体的一些参数设置在文中已经给出。文章最后给出了系统的控制程序，并通过实验的方法进行了模拟测试，已达到设计效果。
 
关键词：恒压供水  变频调速  变频器  PLC  PID调节 

 
目 录
摘  要 I
1．前言 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外展现状 1
1.3 课题的来源以及本文要研究的内容 1
1.3.1 课题的来源 1
1.3.2 本课题主要研究的内容 1
2．变频恒压供水系统简介 1
2.1 恒压供水的目的 1
2.2 供水系统的基本特点 1
2.2.1 供水系统的基本模型 1
2.2.2 供水系统的主要参数 1
2.3 变频调速原理 1
2.4 水泵调速运行的节能原理 1
2.4.1 供水系统的特性与工作点 1
2.4.2 调节流量的方法与供水功率 1
2.4.3 从水泵的工作效率看节能 1
2.4.4 从电动机的效率看节能 1
3．恒压供水系统的方案设计 1
3.1 变频控制恒压供水控制方式分析 1
3.2 PID调节器的作用 1
3.2.1 比例增益环节 1
3.2.2 积分环节 1
3.2.3 微分环节 1
3.3 采用外置PID与变频器内置PID恒压供水方案的对比 1
3.3.1 传统的变频调速恒压供水设备设计方案 1
3.3.2 新型变频调速供水设备的解决方案 1
3.4 恒压供水设计方案的确定 1
3.4.1 系统功能 1
3.4.2 系统的加泵减泵条件分析 1
4．变频恒压供水系统的软硬件设计 1
4.1 系统的硬件组成及选择 1
4.1.1 系统的硬件选择 1
4.1.2 系统主回路原理图 1
4.2 系统的软件设计 1
4.2.1 PLC软件设计 1
4.2.2 PLC I/O分配表 1
4.2.3 PLC外围I/O接线图 1
4.3 系统参数的设置 1
4.4 基于PLC的恒压供水程序 1
5．系统的调试 1
5.1 系统的调试 1
5.2  结论 1
总  结 1
致  谢 1
参考文献 1
附录  基于PLC的恒压供水程序清单 1