基于PLC与组态软件的多泵恒压供水控制系统的设计

基于PLC与组态软件的多泵恒压供水控制系统的设计

[摘要] 本文详细介绍了一种基于PLC的变频恒压供水控制系统，介绍了系统的组成、系统功能、工作原理和安全措施。该供水系统的监控主要包括水泵的自动启停控制、供水压力的测量与调节、系统主管道水压，实现加、减泵；系统水处理设备运转的监视、控制；故障及异常状况的报警等。恒压供水控制系统能够根据管网压力、流量信号自动调整泵的运行状态，实现无级压力调整；同时设计了控制程序，水泵可以自动启停、自动控制运行频率实现“先启先停”。自动完成泵组软启动，使水压平稳过渡，真正做到了用水的动态平衡，有效地节约了水资源，从而达到供水系统稳定而又节能供水的目的。本系统设计采用的是西门子S7-200的PLC和富士E11S系列的变频器，组态软件使用的是组态王。

[关键词] 可编程控制器；恒压供水；变频器；组态软件

目 录

摘要 i

Abstract ii

目 录 iii

引 言 1

第1章 PLC概述 2

1.1 PLC基本概念与基本结构 2

1.2 硬件结构 2

1.2.1 CPU模块 2

1.2.2 I/O模块 2

1.2.3 编程器 3

1.2.4 电源 3

1.3 工作原理 3

1.3.1读取输入 4

1.3.2 执行用户程序 4

1.3.3 通信过程 4

1.3.4 CPU自诊断测试 4

1.3.5 改写输出 4

1.4编程软件 4

第2章 组态软件 6

2.1常用组态软件介绍 6

2.1.1 InTouch 6

2.1.2 MCGS 6

2.1.3 iFIX 6

2.1.4 WinCC 6

2.1.5 EcHmi 7

2.1.6 组态王 7

2.2 组态王6.5 7

2.2.1 Internet时代的杰作 7

2.2.2 性能卓越的分布式高速历史库—— 柔性结构，按需配置 7

2.2.3 创造服务新理念 —VSETAlatm基于组态王的分布式多媒体报警应用系统 8

2.2.4 精益求精，追求细节的最好体现 8

第3章 恒压供水原理及工艺设计 10

3.1 供水系统概述 10

3.1.1 传统定压方式的弊病： 10

3.1.2 变频恒压供水系统主要特点： 10

3.1.3 恒压供水设备的主要应用场合： 10

3.1.3 恒压供水技术实现： 10

3.2 系统设计方案 11

3.2.1系统控制要求 11

3.2.2 控制方案 11

3.2.3 运行特征 12

3.2.4 系统方案 12

3.3 变频器 13

3.3.1 变频器选型 13

3.3.2 富士变频器E11S系列 13

3.4 系统控制流程设计 14

3.4.2 系统控制的工艺要求 15

3.4.3 系统运行过程 15

3.4.4 电气控制原理图 16

3.5 系统程序设计 17

3.5.1 系统程序流程图 17

3.5.2 模块分析 20

3.5.3 PID控制器 24

第4章 系统的调试 27

4.1 调试过程 27

4.1.1 调试环境 27

4.1.2 硬件连接 27

4.1.3 编程软件 27

4.1.4 调试步骤及结果 27

4.1.5 调试运行 27

4.2 组态设计 28

4.2.1 开发工具的选择 28

4.2.2 “组态王”对供水系统进行监控 28

4.3 调试结果 32

结 论 33

致谢 34

参考文献 35

附录 梯形图程序 36