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基于PLC的恒压供水系统的设计
目录
TOC\o1-3\h\u2270摘要 5
14521第1章绪论 9
196141.1课题研究背景 9
198221.2城市供水的现状 9
74761.3变频恒压供水系统的优点 10
24625第2章变频恒压供水系统的分析 11
177892.1供水系统的特性分析 11
315572.2变频调速供水节能分析 12
60392.3变频供水系统控制总览 14
321402.4变频恒压供水系统工作流程 15
32541第3章变频供水硬件系统配置 17
295843.1PLC硬件配置 17
124053.1.1PLC的选型 17
230323.1.2PLC的I/O配置 18
286793.1.3PLC程序软元件配置 19
73013.1.4PLC外部硬件接线示意图 20
60724.2变频器的选择 20
322644.1.1变频器的选择 20
301004.1.2变频器控制端子简介 21
145724.1.3变频器外部电气接线图 22
134674.1.4变频器内置参数的设置 23
259424.1.5变频器PID调节器 24
18688第5章PLC程序设计 27
227515.1程序结构配置 27
254415.2程序控制流程 28
5486第6章上位组态设计 47
191366.1组态界面介绍 47
183826.2组态创建 48
15174第6章总结和展望 52
71436.1总结 52
61656.2展望 52
7110参考文献 53
摘要
地球上的水资源日渐枯竭，水的重要性越来越突显出来，水已经在国家的发展中起着举足轻重的作用。随着国家的快速发展，人民群众的生活越来越好，人民群众对用水需求越来越高，但是高层供水系统的设备性能落后，导致居民用水需求与供水系统管网之间的矛盾越来越大。供水管网到达居民楼的压力不稳定，不能保证用户在用水高峰时段的用水需求，直接影响着居民的正常生活保障。目前，现存的供水系统也存在很多弊端，不能快速地判断管网压力变化，压力的调节需要人工手动启停水泵，水泵只能工频运行，能源浪费等等。因此，人民群众对新的高层供水系统的呼声越来越高。随着电力电子技术的高速发展，自控理论研究的快速深入，电气控制系统将会有较大的改变。在工业高速发展的今天，网络总线技术、智能控制技术以及变频调速技术相融合的设备系统会应运而生，将能更好地解决未来城市供水系统问题，保证城市居民的稳定饮水。
本文总结了以前城市供水中的问题，通过对现有供水系统特性的分析，结合现有的电气控制技术，设计出一套变频供水系统的设备，旨在改善城市供水系统中的耗能大，供压不稳的问题。文中设计的供水系统电气设备，主要使用西门子公司的可编程逻辑控制器S7-200SMART小型PLC为本设备系统的控制单元，使用瑞士ABB公司的ACS510系列变频器作为驱动设备单元。PLC与变频器通讯，给定系统的压力预设值，外部的压力变送器的模拟量信号反馈传递给变频器，变频器通过内置的PID控制器，运算给出最优的频率输出。PLC依据系统的压力预设值跟外部实际的水压反馈的偏差值，进行水泵运行状态的改变以及参与供水水泵台数的增减，最终达到用户的用水水压稳定的目标。PLC设计软件采用STEP7-MicroWINSMARTV2.6版本编程平台，上位监控软件采STEP7-MicroWINSMARTV3版本的组态软件平台，对控制系统的外部信号进行监控，对系统参数的配置，和系统的故障报警进行记录。
通过对整个系统的调试和运行，能够实现系统在无人值守的情况下，根据用水的实际需求，实时调节供水压力，保证用水的稳定性。整个系统设计原理合理，设备安装简单，运行稳定可靠，HMI界面易懂易操作，达到了预期的能源节约，供水压力稳定可靠的目的。
关键词：PLC恒压供水变频调速
第1章绪论
1.1课题研究背景
水在人类的生产生活中扮演着很重要的角色，它是我们赖以生存的物质保障，人类社会的发展与水密不可分，它将是一直影响着未来社会的发展的一个重要因素。随着国家发展越来越好，城镇化推进的速度越来越快，城镇人口不断增多，城市的规模也越来越多，高层建筑也越来与越多，人们对城镇的供水系统越来越重视。根据资料的不完全统计，与2000年相比较，2010年我国的城镇新增供水能力0.68亿立方米/日，增长26.67%；新增用水人口2.30亿人，增长85.50%。城市供水需求的增加，对我们城市的供