恒压供水电机091班姜鹏

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1、毕业设计（论文）《恒压供水PLC变频调速控制系统设计》专业（系）电气工程系班级电机电器091学生姓名江朋指导老师刘小春完成日期2011-11-5湖南铁道职业技术学院毕业设计(论文)目录1第1章任务与要求51.1课题概述71.1.1变频恒压供水概论81.2变频恒压供水的应用91.3变频恒压供水的现状及发展10第2章变频恒压供水系统的基本构成和工作原理122.1.1恒压供水系统的工作原理122.1.2调速泵系统构成142.1.3变频恒压供水系统各元件的选择192.1.4变频器的基本原理及特点212.1.5电压型变频器27第3章PLC

2、的选择及作用283.1.1PLC的介绍………………………………………………………………………………….293.1.2的发展阶段及发展方向303.1.3的特点与应用领域313.1.4可编程序控制器的特点313.1.5可编程序控制器与继电器控制系统的比较313.1.6可编程序控制器的应用领域313.1.7在现代自动控制系统应用中所面临的问题323.2我国常用的性能比较研究323.2.1的一般结构323.2.2基本工作原理343.3我国常用的性能特点353.3.1SIMATICS7系列353.3.2S7-300系列可编程序控制器353

3、.3.3控制系统设计内容353.3.4控制系统设计步骤363.4PLC的选型36第4章基于PLC的变频恒压供水系统设计374.1系统要求374.2控制系统的I/O分配及回路设计384.3第三节外围接线图39第5章结束语及感想41致谢4140湖南铁道职业技术学院毕业设计(论文)摘要本文是在我国城市化日益进步的情况下，城市高层建筑日益发展所面临的问题所提出的，建筑越建越高，这就出现了一个问题：那就是供水问题。本课题经由学院提出分配到我们组，我们深入探讨，指导老师也及时的给予我们帮助，本文主要涉及课题的讨论，历史背景，以及所面临的问题

4、，在此基础上要实现高层建筑的恒压供水需要哪些技术积累，在实际供水中水锤效应的产生，以及它所造成的危害，解决的办法，本文都详实的做了探讨，PLC，变频器的应用这些技术的发展都使得恒压供水成为现实。变频恒压供水系统由可编程控制器、变频器、水泵机组、压力传感器、工控机等构成。本系统包含三台水泵电机，它们组成变频循环运行方式。采用变频器实现对三相水泵电机的软启动和变频调速，运行切换采用“先启先停”的原则。压力传感器检测当前水压信号，送入PLC与设定值比较后进行PID运算，从而控制变频器的输出电压和频率，进而改变水泵电机的转速来改变供水量

5、，最终保持管网压力稳定在设定值附近。通过工控机与PLC的连接，采用组态软件完成系统监控，实现了运行状态动态显示及数据、报警的查询。关键字：恒压供水变频器PLC设计调试40湖南铁道职业技术学院毕业设计(论文)第1章任务与要求1.1课题概述PLC控制的恒压无塔供水是一种新的控制方式，主要是针对城市高层建筑的供水问题。它一方面能通过变频调速的恒压控制实现供水的水压稳定，提高供水质量，另一方面能保证供水质量的可靠性和安全性。2、设计内容与要求1）工艺流程图2）控制要求（1）二台水泵根据恒压要求，采取“先开先停”的原则接入和运行，即：启动

6、时，M1先变频启动，用水量一定时，变频器频率稳定在某一值。用水量增加时，M1输出频率增加，当达到50HZ后，延时5S，M1切换为工频运行，M2变频启动运行。当用水量又减小时，经延时5S，M1停，M2仍为变频运行。用水量继续减小，M2将运行与最低转速。如此时用水量增加，M2转为工频，M1变频，如此周而复始。（每一状态之间的转换均有融S延时）（2）二台泵采用变频器控制其启动和水压的恒压控制（3）具有完善的运行显示和报警显示，如变频器故障显示、变频运行显示、工频运行显示（4）在应急或临时检修时，对泵的操作有工频手动控制功能。人类生存和

7、发展都离不开水。在通常的城市及乡镇供水中，基本上都是靠供水站的电动机带动离心水泵，产生压力使管网中的自来水流动，把供水管网中的自来水送给用户。但供水机泵供水的同时，也消耗大量的能量，如果能在提高供水机泵的效率、确保供水机泵的可靠稳定运行的同时，降低能耗，将具有重要经济意义。我国供水机泵的特点是数量大、范围广、类型多，在工程规模上也有一定水平，但在技术水平、工程标准以及经济效益指标等方面与国外先进水平相比，有一定的差距40湖南铁道职业技术学院毕业设计(论文)随着社会经济的迅速发展，人们对供水质量和供水系统的可靠性要求不断提高。衡量

8、供水质量的重要标准之一是供水压力是否恒定，因为水压恒定于某些工业或特殊用户是非常重要的，如当发生火警时，若供水压力不足或无水供应，不能迅速灭火，会造成更大的经济损失或人员伤亡.但是用户用水量是经常变动的，因此用水和供水之间的不平衡的现象时有发生，并且集中反映在供