PLC变频调速恒压供水系统

摘 要

本文介绍一种变频调速恒压供水系统，该系统能够根据运行负荷的变化自动调节供水系统水泵的数量和转速，使整个系统始终保持高效节能的最佳状态。文中详细介绍了系统的控制原理及硬件电路。

恒压供水控制系统的基本控制策略是：采用电动机调速装置与可编程控制器(PLC)构成控制系统，进行优化控制泵组的调速运行，并自动调整泵组的运行台数，完成供水压力的闭环控制，在管网流量变化时达到稳定供水压力和节约电能的目的。系统的控制目标是泵站总管的出水压力，系统设定的给水压力值与反馈的总管压力实际值进行比较，其差值输入具有压力显示的PID调节器运算处理后，输出模拟信号给变频器，利用变频器的两个可编程的继电器输出口RO1，RO2，将信号传给PLC，从而PLC判断是否加泵还是切泵。用变频器来实现恒压供水，与用调节阀门来实现恒压供水相比较，节能效果十分显著。系统的优点是启动平稳，启动电流可限制在额定电流以内，从而避免了启动时对电网的冲击；由于泵的平均转速降低了，从而可延长泵和阀门等使用寿命；可以消除启动和停机时的水锤效应。

关键词： 变频器；   恒压供水系统 ；  PID；    PLC

目 录

第1章 绪 论 1

1.1 PLC的产生和定义 1

1.1.1 PLC的产生 1

1.1.2 PLC的定义 2

1.2 PLC的特点 2

1.2.1 抗干扰能力强，可靠性高 2

1.2.2 控制系统结构简单，通用性强 3

1.2.3 编程方便，易于使用 3

1.2.4 功能完善 3

1.2.5 设计、施工、调试的周期短 3

1.3 可编程序控制器的发展趋势 4

1.3.1 向高性能、高速度、大容量发展 4

1.3.2 大力发展微型可编程序控制器 4

1.3.3 大力开发智能型I/O模块和分布式I/O子系统 4

1.3.4 基于个人计算机的编程序软件取代手持式编程器 5

1.3.5 可编程序控制器语言的标准化 5

1.3.6 可编程序控制器通信的易用化和“傻瓜化” 6

1.3.7 可编程序控制器的软件化和PC化 6

1.3.8 组态软件引发的上位计算机编程革命 7

1.3.9 可编程序控制器与现场总线结合 7

第2章 PLC的应用及应用时注意的问题 9

2.1 PLC的应用 9

2.2 PLC应用时应注意的问题 10

2.2.1 温度 10

2.2.2 湿度 11

2.2.3 振动与冲击 11

2.2.4 周围空气成分 12

第3章 小区供水系统控制方案的论证 13

3.1 控制系统产生的背景 13

3.2 控制方案 14

3.3 运行特征 15

3.4 经济效益分析 18

3.5 系统的优点 18

3.6 方案论证 18

3.6.1 设备选择 18

3.6.2 控制思想 20

第4章 系统接线图及I/O口分配 21

4.1 PLC的I/O口分配及接线图 21

4.1.1 PLC的I/O口分配 21

4.1.2 PLC的接线图 21

4.2 变频器的技术参数设定及接线图 22

4.2.1 变频器的技术参数设定 22

4.2.2 变频器的接线图 23

4.3 PID调节器的电路设计 24

4.4 电气控制原理 25

4.4.1 主控制电路图 25

4.4.2 控制电路设计 25

第5章 梯形图设计及程序设计 27

5.1 梯形图设计 27

5.2 程序设计 37

第6章 结 论 42

参考文献 43

致 谢 44

附 录Ⅰ 45

附 录Ⅱ 53