变频器PLCPID调节器组成控制系统毕业论文.doc

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1、变频器PLCPID调节器组成控制系统毕业论文目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1恒压供水的目的和意义11.2变频调速及PLC在供水行业中的应用11.2.1变频恒压供水产生的背景和意义21.2.2变频调速技术的特点及应用21.2.3可编程控制器的特点及应用4第2章恒压供水系统的基本构成52.1恒压供水系统的基本构成52.1.1系统的构成62.1.2工作原理72.2PLC在恒压供水中的主要任务82.3变频供水系统应用范围及发展趋势9第3章变频调速的节能、调速原理93.1供水系统概述93.2变频调速恒压供水系统分析113.3变频调速的节能、调速原理113.4

2、变频调速恒压供水工况分析与能耗机理分析133.4.1管路水力损失及性能曲线133.4.2水泵工作点的确定和调节143.4.3水泵变频调速节能分析173.5调速范围的确定18第4章器件的选择194.1水泵的选择194.1.1用户供水量的确定194.1.2供水的扬程计算204.1.3泵的选择214.2电动机的选择214.3变频器的选择214.3.1变频器的选择214.3.2变频器的接线224.3.3PID调节器224.4压力变送器23II4.5可编程控制器PLC的选择254.5.1PLC的概况和发展254.5.2PLC的基本结构274.5.3PLC的选型304.6PL

3、C模拟量控制单元的配置及应用314.6.1EM235模拟量工作单元性能指标314.6.2校准及配置334.6.3EM235的安装使用334.6.4EM235工作程序编制33第5章变频调速恒压供水系统的硬件设计355.1恒压供水系统355.2系统的方案设计365.3电气控制系统原理图365.4控制过程42第6章变频调速恒压供水系统的软件设计436.1由“恒压”要求出发的工作泵组数量控制管理436.2多泵组泵站泵组管理规范446.3程序的结果及程序功能的实现446.4程序流程图456.5程序编写516.6梯形图57结论66参考文献67外文资料68中文译文71致谢73I

4、I第1章绪论1.1恒压供水的目的和意义近年来我国中小城市发展迅速，集中用水量急剧增加。据统计，从1990年到1998年，我国人均日生活用水量（包括城市公共设施等非生产用水）有175.7升增加到241.1升，增长了37.2%，与此同时我国城市家庭人均日生活用水量也在逐年提高。在用水量高峰期时供水量普遍不足，造成城市公用管网水压浮动较大。由于每天不同时段用水对供水压力的要求变化较大，仅仅靠供水厂值班人员依据经验进行人工手动调节很难及时有效的达到目的。这种情况造成用水高峰期时供水压力不足，用水低峰期时供水压力过高，不仅十分浪费能源而且存在事故隐患（例如压力过高容易造成爆

5、管事故）。供水厂希望通过对原有系统的技术改造，提高生产过程的自动化水平。并在此基础之上配备相应的系统管理软件，改变传统的落后管理方式，使管理工作规范化，提高水厂的业务管理水平。由于水厂原有的供水控制系统是一个完全依靠值班人员手动控制的系统，所以对该系统技术改造的要求是在原有系统的基础进行，设计一套取水和供水的自动控制系统，克服由于采用单纯手动控制系统进行控制带来的控制不方便、控制系统对供水管网中压力和水位变化反应迟钝的问题，降低能源消耗和资源浪费，提高设备的可维护性和运行的可靠性，以达到降低自来水的生产成本和提高生产管理水平的目的。在相当比较大规模的工业生产供水系

6、统，变频调速恒压供水有它自身的特点：1.供水量在短时间内（一天时间内）变化大，这种变化在几个小时内甚至是几倍或上十倍。2.对供水压力的要求比较严格，供水的压力随供水的流量的变化而变化，甚至少量的水消耗都需要一定的管道压力。3.一般情况下，供水系统的水流量受到水消耗量的控制，而水流量又是通过供水水泵的输出来提供的。从上即可结论：以变频器为主体构成的恒压供水系统不仅能够最大程度满足需要，也提高整个系统的效率，延长系统寿命、节约能源、而且能够构成复杂的功能强大的供水系统。1.2变频调速及PLC在供水行业中的应用731.2.1变频恒压供水产生的背景和意义我国长期以来在市政

7、供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面技术一直比较落后，工业自动化程度低。主要表现在用水高峰期，水的供给量常常低于需求量，出现水压降低供不应求的现象;而在用水低峰期，水的供给量常常高于需求量，出现水压升高供过于求的情况，此时会造成能量的浪费，同时还有可能造成水管爆裂和用水设备的损坏。传统调节供水压力的方式，多采用频繁启/停电机控制和水塔二次供水调节的方式，前者产生大量能耗的，而且对电网中其他负荷造成影响，设备不断启停会影响设备寿命;后者则需要大量的占地与投资。且由于是二次供水，不能保证供水质的安全与可靠性。而变频调速式的运行十分稳定可靠，没有频繁的启动现象，启

8、动方式为软