基于变频器的智能恒压供水系统设计

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1、基于变频器的智能恒压供水系统设计摘要随着社会和变频调速技术发展和人们节水节能意识的不断增强，变频恒压供水系统的节能特性使得其越来越广泛用于工厂、住宅、高层建筑的生活及消防供水系统。引来了恒压供水技术的飞跃。产生了基于变频器的智能恒压供水系统。该系统以西门子S7-200系列PLC作为控制器，采用其扩展模拟输入输出模块EM235，利用其内部的PID控制指令，配合MM420型号的变频器和电机，同时用KBY压力变送器来检测管网压力。构成闭环调速系统。使其能够节能、高效供水。关键词：恒压供水、PLC、拟输入输出模块EM235、PID控制、闭环调速系统、变

2、频器31目录第一章引言41.1基于变频器的智能恒压供水系统的发展历程41.2基于变频器的智能恒压供水系统研究的目的和意义51.3基于变频器的智能恒压供水系统的应用5第二章基于变频器的智能恒压供水系统的设计方案2.1基于变频器的智能恒压供水系统设计总体方案设计2.1.1方框图2.1.2总体方案简介2.2变频恒压供水原理第三章基于变频器的智能恒压供水系统硬件设计3.1系统中各元件及其简介3.1.1可编程控制器（S7-200PLC）3.1.1.1可编程控制器（S7-200PLC）原理3.1.1.2可编程控制器（S7-200PLC）应用3.1.1.3可

3、编程控制器（S7-200PLC）特点3.1.1.4可编程控制器（S7-200PLC）接线方式3.1.1.5可编程控制器（S7-200PLC）通讯口的引脚分配3.1.2变频器(MM420)3.1.2.1变频器（MM420）工作原理3.1.2.2变频器（MM420）参数表3.1.2.3变频器（MM420）应用3.1.2.4变频器（MM420）接线方式3.1.3KYB压力变送器3.1.3.2KYB压力变送器工作原理3.1.3.2KYB压力变送器技术特点3.1.3.2KYB压力变送器接线方式3.1.4PLC模拟量扩展模块（EM235）3.1.4.1PL

4、C模拟量扩展模块（EM235）的接线方式3.1.4.2PLC模拟量扩展模块（EM235）的技术参数3.1.4.3PLC模拟量扩展模块（EM235）输入数据字格式3.1.5PID闭环控制模块3.1.5.1PID闭环控制系统原理3.1.5.2PLC实现PID控制的方式3.1.5.3输入输出变量的转换3.1.5.4PID指令及其回路表3.2PLC控制系统设计的基本原则3.3PLC型号选择和系统硬件配置3.3.1变频调速工作过程及控制要求3.3.2系统I/O确定313.3.3PLC型号选择3.4外部硬件电路设计3.4.1主电路图3.4.2控制电路图3.

5、4.3PLC外围接线图第四章基于变频器的智能恒压供水系统软件设计4.1系统流程图4.2应用表格4.3软件设计4.3.1电机启动模块设计4.3.2PID控制模块软件设计4.3.2.1回路输入的转换(A／D)4.3.2.2回路输出的转换(D／A)4.3.2.3PID计算4.3.3整体软件设计（整体程序）结论致谢词参考文献31第一章引言变频恒压供水系统成为现在建筑中普遍采用的一种水处理系统。随着社会和变频调速技术发展和人们节水节能意识的不断增强，变频恒压供水系统的节能特性使得其越来越广泛用于工厂、住宅、高层建筑的生活及消防供水系统。恒压供水是指用户端

6、在任何时候，不管用水量的大小，总能保持网管中水压的基本恒定。同时要保证供水的可靠性和安全性。基于变频器的智能恒压供水系统利用PLC、传感器、变频器及水泵组成闭环控制系统，代替传统的水塔供水控制系统，既保证了供水质量又丰富了系统的控制功能，提高系统可靠性，达到节水节能的效果。1.1基于变频器的智能恒压供水系统的发展历程恒压供水系统是指通过闭环控制，使供水的压力保持恒定。早期的恒压供水系统是通过阀门的凯断来控制。随着技术的发展，自动化越来越占据主要地位。出现了基于PLC的变频恒压供水系统，即基于变频器的智能恒压供水系统。在该系统中为了满足供水量大小

7、需求不同时，保证管内压力恒定，需在变频器外部提供压力控制器和压力传感器，对压力进行闭环控制。变频恒压供水是在变频调速技术的发展之后逐渐发展起来的。在早期，由于国外生产的变频器的功能主要限定在频率控制、升降速控制、正反转控制、起制动控制、变压变频比控制及各种保护功能。因此，当变频器应用在变频恒压供水系统中时仅作为执行机构。从查阅的资料的情况来看，国外的恒压供水工程在设计时都采用一台变频器只带一台水泵机组的方式，几乎没有用一台变频器拖动多台水泵机组运行的情况，因而投资成本高。近年来，随着变频技术的发展和变频恒压供水系统的稳定性、可靠性以及自动化程度

8、高等方面的优点以及显著的节能效果被大家发现和认可后，国外许多生产变频器的厂家开始重视并推出具有恒压供水功能的变频器国内有不少公司在做变频恒压供水的工程