【正文】 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)） 題目： 基于 PLC、變頻器和觸摸屏模擬恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 系 別： 電子工程系 專 業(yè)： 計(jì)算機(jī)與自動(dòng)化控制 姓 名： 姚浩杰 學(xué) 號(hào)： 04 指導(dǎo)教師： 封定國(guó)、張東勇、王曉云 答辯日期： 基于 PLC、變頻器和觸摸屏模擬恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 摘要 本章以廣東三向教學(xué)儀器制造有限公司 SX 系列“ PLC 控制變頻器調(diào)速 用觸摸屏監(jiān)控 恒壓供水系統(tǒng)” 為研究對(duì)象。該系統(tǒng)集 PLC、變頻器調(diào)速器與觸摸屏于一體。整套軟、硬件配套齊全，具有特有的模擬樓宇恒壓供水系統(tǒng)采用真實(shí)的壓力裝置、水泵和傳感器。通過(guò)對(duì)該系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)與工作原理的探究與對(duì)模擬用戶供水的工作過(guò)程和控制要求分析，給出了模擬用戶用水時(shí)間 直觀圖 、恒壓供水原理圖，并采用 PLC 控制變頻調(diào) 速器達(dá)到恒壓供水的設(shè)計(jì)方法，進(jìn)行了軟硬件設(shè)計(jì)，列出了 PLC 的 I/O 地址分配表 ,繪制了 PLC 的 I/O 分配圖和 PLC 控制原理 圖，編寫 PLC 控制程序的梯形圖和指令表 。由觸摸屏界面 （ GT） 控制和監(jiān)測(cè)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行和數(shù)據(jù)， 使整個(gè)控制系統(tǒng)的操作變得簡(jiǎn)單，方便。 大大提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化程度和實(shí)用性 。 恒壓供水方式技術(shù)先進(jìn)、水壓恒定、 操作方便、 運(yùn)行可靠、 節(jié)約電能、 自動(dòng)化程度高，在泵站供水中可完成以下功能 : (1)維持水壓恒定； (2)控制系統(tǒng)可手動(dòng) /自動(dòng)運(yùn)行； (3)多臺(tái)泵自動(dòng)切換運(yùn)行； (4)系統(tǒng)睡眠與喚醒。當(dāng)外界停止用水時(shí)，系統(tǒng)處于睡眠狀態(tài)，直至有用水需求時(shí)自動(dòng)喚醒； (5)在線調(diào)整 PID參數(shù)； (6)泵組及線路保護(hù)檢測(cè)報(bào)警、信號(hào)顯示等。 關(guān)鍵詞 :可編程控制器 (PLC)； 變頻 恒壓供水系統(tǒng) ； 觸摸屏界面（ GT） ； FRA500 目錄 第 1章 緒 論 .............................................................. 4 引言 ............................................................ 4 課題意義 ........................................................ 4 國(guó)內(nèi)外在該方向的研究概況 ......................................... 4 本文的主要工作 ................................................... 6 第 2章 系統(tǒng)總體分析與設(shè)計(jì) ................................................... 7 系統(tǒng)概述 ......................................................... 7 恒壓供水系統(tǒng)的節(jié)能原理 ............................................ 7 恒壓供水系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) .............................................. 9 第 3章 器件的選型及介紹 .................................................... 14 可編程控制器 PLC ................................................. 14 簡(jiǎn)介 PLC 的產(chǎn)生 ................................................................................... 14 簡(jiǎn)介 PLC 的發(fā)展?fàn)顩r及其發(fā)展趨勢(shì) ....................................................... 15 簡(jiǎn)介 PLC 的應(yīng)用領(lǐng)域 ............................................................................ 15 PLC 的工作過(guò)程 .................................................................................... 15 PLC 的控制 ........................................................................................... 16 PLC 的選型 ........................................................................................... 17 變頻器 .......................................................... 18 變頻器的構(gòu)成 ...................................................................................... 18 變頻器的特點(diǎn) ........................................................................................ 22 變頻器的接線 .......................................................................................... 23 PID調(diào)節(jié) ......................................................... 23 壓力傳感器的接線圖 ................................................................................ 24 原件表 .......................................................... 24 第四章 PLC控制及編程 .................................................... 27 PLC控制 ........................................................ 27 自動(dòng)運(yùn)行 ....................................................... 28 手動(dòng)運(yùn)行 ........................................................ 29 第 5章 人機(jī)界面 ............................................................ 30 GT Designer2 人機(jī)界面觸摸屏應(yīng)用 .................................. 30 人機(jī)界面觸摸屏基本知識(shí) ....................................................................... 30 人機(jī)界面觸摸屏軟件安裝及連接與下載 ................................ 31 編程軟件的安裝 ................................................................................... 31 編程軟件的使用簡(jiǎn)介 .............................................................................. 32 GT Designer2 簡(jiǎn)要設(shè)置與操作 .............................................................. 33 結(jié)束語(yǔ) ..................................................................... 39 參考文獻(xiàn) ................................................................... 40 致謝 ....................................................................... 41 附錄 A、梯形圖 .............................................................. 42 附錄 B、觸摸屏界面 .......................................................... 50 第 1 章 緒 論 水是生產(chǎn)生活中不可缺少的重要組成部分，在節(jié)水節(jié)能己成為時(shí)代特征的現(xiàn)實(shí)條件下，我們這個(gè)水資源和電能短缺的國(guó)家，長(zhǎng)期以來(lái)在市政供水、高層建筑供水、工業(yè)生產(chǎn)循環(huán)供水等方面技術(shù)一直比較落后，自動(dòng)化程度低。主要表現(xiàn)在用水高峰期，水的供給量常常低于需求量，出現(xiàn)水壓降低供不應(yīng)求的現(xiàn)象，而在用水低峰期，水的供給量常常高于需求量，出現(xiàn)水壓升高供過(guò)于求的情況，此時(shí)將會(huì)造成能量的浪費(fèi)，同時(shí)有可能導(dǎo)致水管爆破和用水設(shè)備的損壞。因此，開發(fā)基于 PLC 的變 頻恒壓供水系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 引言 目前 ,居民生活用水和工業(yè)用水增長(zhǎng)幅度日益加大 .由于居民日常生活用水會(huì)隨季節(jié)、 晝夜等時(shí)間段的不同而不同 ,如采用傳統(tǒng)的供水方式則會(huì)出現(xiàn)供水和用水不平衡的現(xiàn)象 ,造成資源浪費(fèi)。傳統(tǒng)的供水系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足人們的要求 .為了節(jié)約能源 , 可采用變頻恒壓供水方式對(duì)傳統(tǒng)供水系統(tǒng)加以改造 ,以達(dá)到節(jié)能、控制簡(jiǎn)單、供水穩(wěn)定、減少污染等目的。 課題意義 本文介紹的是關(guān)于變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，因變頻調(diào)速恒壓供水技術(shù)其節(jié)能、安全、供水品高質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)，在供水行業(yè)得到了廣泛應(yīng) 用。恒壓供水調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水泵電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速，依據(jù)用水量的變化（實(shí)際上為供水管網(wǎng)的壓力變化）自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，在用水量發(fā)生變化時(shí)保持水壓恒定以滿足用水要求是當(dāng)今先進(jìn)、合理的節(jié)能型供水系統(tǒng)。模擬在實(shí)際應(yīng)用中如何充分利用變頻器內(nèi)置的各種功能，對(duì)合理設(shè)計(jì)變頻器調(diào)速恒壓供水設(shè)備，降低成本、保證產(chǎn)品質(zhì)量等有著重要意義。 國(guó)內(nèi)外在該方向的研究 概況 變頻恒壓供水是在變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展之