【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(jì)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(jì) 5 設(shè)計(jì)目標(biāo)和要求 5 設(shè)計(jì)的目標(biāo) 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(jì)和選型 7 硬件設(shè)計(jì) 7 PLC 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則 6 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程進(jìn)行 6 PLC 控制系統(tǒng)具體設(shè)計(jì) 8 PLC 的選型 9 變頻器選型 12 電機(jī)及水泵選型 13 遠(yuǎn)傳壓力表選型 15 觸摸屏的選型 15 系統(tǒng)電路設(shè)計(jì) 16 第三章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 18 系統(tǒng)運(yùn)行流程 18 PLC 程序設(shè)計(jì) 18 第四章 組態(tài)監(jiān)控界面設(shè)計(jì) 19 組態(tài)監(jiān)控程序設(shè)計(jì) 19 主畫面設(shè)計(jì) 19 參考文獻(xiàn) 21 畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jì)用紙 第 5 頁 共 34 頁 第一章 總體方案設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)目標(biāo)和要求 設(shè)計(jì)的目標(biāo)： 本課題的任務(wù)是設(shè)計(jì)一套具有計(jì)算機(jī)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(jì)主要針對(duì)高層建筑物供水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)供水量隨著用戶用水量的增減而實(shí)時(shí)增減，但須保持供水水壓恒定。 PLC作為 核心 控制機(jī)構(gòu)， 一方面控制變頻器和高峰補(bǔ)水泵工作，另一方面與上位機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)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(yùn)算功能， 變頻器和水泵構(gòu)成執(zhí)行機(jī)構(gòu)，壓力變送器作為 檢測和 反饋機(jī)構(gòu)，共同組成一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)。 系統(tǒng)設(shè)有監(jiān)控上位機(jī)，上位 機(jī) 與 PLC連接， 完成對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的 數(shù)據(jù)采集 和 狀態(tài)監(jiān)控 。 2％之內(nèi)； 在監(jiān)控計(jì)算機(jī)上可以設(shè)定系統(tǒng)供水壓力，可以顯示系統(tǒng)運(yùn)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(tái)工頻泵 M3投入運(yùn)行，變頻器輸出頻率達(dá)到上限頻率 50Hz 時(shí)，壓力仍未達(dá)到設(shè)定值時(shí)，控制系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出水壓超限報(bào)警。 本系統(tǒng)采用三泵循環(huán)變頻運(yùn)行方式，即 3臺(tái)水泵中只有 1臺(tái)水泵 在變頻器控制下作 變速運(yùn)行，其余水泵 在工頻下 做恒速運(yùn)行 。而且變頻器的輸出端絕對(duì)不允許直接接電源，故必須經(jīng)過接觸器的觸點(diǎn)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)接通工頻回路時(shí)，變頻回路接觸器的觸點(diǎn)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(qiáng)弱適當(dāng) 對(duì)于開關(guān)量控制的工程項(xiàng)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(gè)方面。為減少主電源千擾，使用時(shí)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(dòng)機(jī)極數(shù)的增多，電動(dòng)機(jī)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(yùn)行有很大的關(guān)系。 圖 24 變頻器實(shí)物圖 電機(jī)及水泵選型 使 所 選泵的型式和性能符合裝置流量、揚(yáng)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(gè)方面加以考慮，既液體輸送量、裝置揚(yáng)程、液體性質(zhì)、管路布置以及操作運(yùn)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?yàn)樵趦x表內(nèi)部設(shè)置一 個(gè) 滑線電阻式發(fā)送器，故可把被測值以電量值傳至遠(yuǎn)離測量點(diǎn)的二次儀表上 ， 以實(shí)現(xiàn)集中檢測和遠(yuǎn)距離控制。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 第 16 頁 共 34 頁 圖 27 觸摸屏示意圖 系統(tǒng)電路設(shè)計(jì) 系統(tǒng)控制電路 。 SB1按下時(shí)由于 KM2常閉觸點(diǎn)接通電路使得 KM1的線圈得電， KM1的常開觸點(diǎn)閉合從而實(shí)現(xiàn)自鎖功能，電機(jī) M1可以穩(wěn)定的運(yùn)行在工頻下。當(dāng) Y007輸出 1時(shí)，水池水位上下限報(bào)警指示燈 HL7點(diǎn)亮；當(dāng) Y014輸出 1時(shí)，變頻器故障報(bào)警指示燈 HL8點(diǎn)亮；當(dāng) Y011輸出 1 時(shí)，白天供水模式指示燈 HL9 點(diǎn)亮；當(dāng) Y012輸出1 時(shí)，報(bào)警電鈴 HA 響起；當(dāng) Y013輸出 1 時(shí)， 中間繼電器 KA的線圈得電，常開觸點(diǎn) KA 閉合使得變頻器的頻率復(fù)位；處于自動(dòng)控制狀態(tài)下，自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)電源指示燈 HL10一直點(diǎn)亮。 當(dāng)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(shí)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(shí) ， 系統(tǒng)將運(yùn)行時(shí)間最長的的那臺(tái)水泵關(guān)掉 ， 同時(shí)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(yùn)行 ， 恢復(fù)對(duì)水壓的閉環(huán)調(diào)節(jié) ， 使壓力重新達(dá)到設(shè)定值。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 第 19 頁 共 34 頁 第四章 組態(tài)監(jiān)控界面設(shè)計(jì) 組態(tài)監(jiān)控程序設(shè)計(jì) 根據(jù)接收到的 數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，如接收到的是讀寫錯(cuò)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(jī)