【正文】 the motor speed n, in order to change the pump flow Q to achieve. Analysis of pump power consumption parison, one can see the use of VVVF inverter to achieve constant pressure water supply, when the pump motor speed to reduce traffic flow and speed in direct proportion to the power side to speed the decline in the three traditional methods of water supply valve expenditure pared to the door control, can greatly reduce energy consumption, energysaving effect of the system. KEY WORDS: Water supply, constant pressure water supply, PLC 畢業(yè)設(shè)計用紙 第 3 頁 共 34 頁 目 錄 摘 要 1 Abstract 2 目 錄 3 第一章 總體方案設(shè)計 5 設(shè)計目標和要求 5 設(shè)計的目標 5 任務(wù)要求 5 控制方案的選定 5 控制方案 5 變頻恒壓供 水系統(tǒng)控制流程 6 第二章 硬件設(shè)計和選型 7 硬件設(shè)計 7 PLC 系統(tǒng)設(shè)計的基本原則 6 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計流程進行 6 PLC 控制系統(tǒng)具體設(shè)計 8 PLC 的選型 9 變頻器選型 12 電機及水泵選型 13 遠傳壓力表選型 15 觸摸屏的選型 15 系統(tǒng)電路設(shè)計 16 第三章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 18 系統(tǒng)運行流程 18 PLC 程序設(shè)計 18 第四章 組態(tài)監(jiān)控界面設(shè)計 19 組態(tài)監(jiān)控程序設(shè)計 19 主畫面設(shè)計 19 參考文獻 21 畢業(yè)設(shè)計用紙 第 4 頁 共 34 頁 附錄 A 22 附錄 B 32 總 結(jié) 33 致 謝 34 畢業(yè)設(shè)計用紙 第 5 頁 共 34 頁 第一章 總體方案設(shè)計 設(shè)計目標和要求 設(shè)計的目標： 本課題的任務(wù)是設(shè)計一套具有計算機監(jiān)控功能的高層建筑物恒壓供水系統(tǒng)的 控制部分，該設(shè)計主要針對高層建筑物供水系統(tǒng)，實現(xiàn)供水量隨著用戶用水量的增減而實時增減，但須保持供水水壓恒定。 PLC作為 核心 控制機構(gòu)， 一方面控制變頻器和高峰補水泵工作，另一方面與上位機相連，實現(xiàn)對系統(tǒng)運行狀態(tài)的組態(tài)監(jiān)控；變頻器通過其內(nèi)部的 PID調(diào)節(jié)運算功能， 變頻器和水泵構(gòu)成執(zhí)行機構(gòu)，壓力變送器作為 檢測和 反饋機構(gòu)，共同組成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。 系統(tǒng)設(shè)有監(jiān)控上位機，上位 機 與 PLC連接， 完成對系統(tǒng)運行的 數(shù)據(jù)采集 和 狀態(tài)監(jiān)控 。 2％之內(nèi)； 在監(jiān)控計算機上可以設(shè)定系統(tǒng)供水壓力，可以顯示系統(tǒng)運行狀態(tài)。如果用水量繼續(xù)增加，滿足增加水泵的條件，將繼續(xù)發(fā)生如上轉(zhuǎn)換，將另一臺工頻泵 M3投入運行，變頻器輸出頻率達到上限頻率 50Hz 時，壓力仍未達到設(shè)定值時，控制系統(tǒng)就會發(fā)出水壓超限報警。 本系統(tǒng)采用三泵循環(huán)變頻運行方式，即 3臺水泵中只有 1臺水泵 在變頻器控制下作 變速運行，其余水泵 在工頻下 做恒速運行 。而且變頻器的輸出端絕對不允許直接接電源，故必須經(jīng)過接觸器的觸點，當電動機接通工頻回路時，變頻回路接觸器的觸點必須先行斷開。為提高變頻器的 功率因數(shù)，必須接電抗器。 （ 2）功能強弱適當 對于開關(guān)量控制的工程項目，若控制速度要求不高，一般選用低檔的 PLC。*10 38（不能直接輸入） 變頻器選型 變頻器的選擇包括變頻器的型式選擇、容量選擇和變頻器箱體結(jié)構(gòu)的選擇三個方面。為減少主電源千擾，使用時可在中間或變頻器輸入電路中增加電抗器，或安裝前置隔離變壓器。隨著電動機極數(shù)的增多，電動機額定電流增大。 3. 變頻器箱體結(jié)構(gòu)的選用 變頻器的箱體結(jié)構(gòu)要與環(huán)境條件相適應(yīng)，即必須考慮溫度，濕度，粉塵， 酸堿度，腐蝕性氣體等因素，這些因素與能否長期安全、可靠運行有很大的關(guān)系。 圖 24 變頻器實物圖 電機及水泵選型 使 所 選泵的型式和性能符合裝置流量、揚程、壓力、溫度、汽蝕流量、吸程等工藝參數(shù)的要求。 選型 依據(jù) 泵選型應(yīng)根據(jù)工藝流程，給排水要求，從五個方面加以考慮，既液體輸送量、裝置揚程、液體性質(zhì)、管路布置以及操作運轉(zhuǎn)條件等 。 我國人均日用水量 155L。即選擇： 50LG24203 水泵。 4 立式結(jié)構(gòu)，占地面積小。因為在儀表內(nèi)部設(shè)置一 個 滑線電阻式發(fā)送器，故可把被測值以電量值傳至遠離測量點的二次儀表上 ， 以實現(xiàn)集中檢測和遠距離控制。 畢業(yè)設(shè)計用紙 第 16 頁 共 34 頁 圖 27 觸摸屏示意圖 系統(tǒng)電路設(shè)計 系統(tǒng)控制電路 。 SB1按下時由于 KM2常閉觸點接通電路使得 KM1的線圈得電， KM1的常開觸點閉合從而實現(xiàn)自鎖功能，電機 M1可以穩(wěn)定的運行在工頻下。當 Y007輸出 1時，水池水位上下限報警指示燈 HL7點亮；當 Y014輸出 1時，變頻器故障報警指示燈 HL8點亮；當 Y011輸出 1 時，白天供水模式指示燈 HL9 點亮；當 Y012輸出1 時，報警電鈴 HA 響起；當 Y013輸出 1 時， 中間繼電器 KA的線圈得電，常開觸點 KA 閉合使得變頻器的頻率復位；處于自動控制狀態(tài)下，自動運行狀態(tài)電源指示燈 HL10一直點亮。 當用水量下降水壓升高 ， 變頻器的輸出頻率降至下限頻率 ， 用戶管網(wǎng)的實際壓力水壓仍高于設(shè)定壓力值 ， 并且滿足減少水泵的條件時 ， 系統(tǒng)將運行時間最長的的那臺水泵關(guān)掉 ， 同時通過變頻器調(diào)節(jié)其他水泵的轉(zhuǎn)速使他們以相同的轉(zhuǎn)速運行 ， 恢復對水壓的閉環(huán)調(diào)節(jié) ， 使壓力重新達到設(shè)定值。 畢業(yè)設(shè)計用紙 第 19 頁 共 34 頁 第四章 組態(tài)監(jiān)控界面設(shè)計 組態(tài)監(jiān)控程序設(shè)計 根據(jù)接收到的 數(shù)據(jù)進行判斷，如接收到的是讀寫錯誤，則要求重發(fā)。 (4) 設(shè)定按鈕 :在文本框輸入壓力設(shè)定值和校正系數(shù)后，按下此按鈕，壓力設(shè)定值和校正系數(shù)才能通過串口發(fā)送給下位機