基于plc的恒壓供水控制系統(tǒng)的研究畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-24 18:27 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 滿蓄水水池，只要水位低于高水位，則自動(dòng)往水池注水。水池的高低水位信號也直接送給PLC，作為高/低水位報(bào)警。為了保證供水的連續(xù)性，水位的上下限傳感器高低相距距離較小。生活用水和消防用水共享三臺泵，平時(shí)電磁閥YV2處于斷電狀態(tài)，關(guān)閉消防管網(wǎng)。三臺泵根據(jù)生活用水量的多少，按一定的控制邏輯運(yùn)行，維持生活用水低恒壓值。當(dāng)有火災(zāi)發(fā)生時(shí)，電磁閥YV2通電，關(guān)閉生活用水管網(wǎng)，三臺泵供消防用水使用，并維持消防用水的高恒壓值?；馂?zāi)結(jié)束后，三臺泵再改為生活用水使用。對三臺泵生活/消防供水系統(tǒng)的基本要求是：（1）生活供水時(shí)，系統(tǒng)低恒壓運(yùn)行，消防供水時(shí)系統(tǒng)高恒壓運(yùn)行。（2）三臺泵根據(jù)恒壓的需要，采取先開先停的原則接入和退出。（3）在用水量小的情況下，如果一臺泵連續(xù)運(yùn)行時(shí)間超過3h，則要切換下一臺泵，即系統(tǒng)具有倒泵功能，避免某一臺泵工作時(shí)間過長。（4）三臺泵在啟動(dòng)時(shí)都要有軟啟動(dòng)功能。（5）要有完善的報(bào)警功能。（6）對泵的操作要有手動(dòng)控制功能，手動(dòng)只在應(yīng)急或檢修時(shí)臨時(shí)使用。在本系統(tǒng)中，水壓的恒定是對水泵電動(dòng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速和改變水泵的運(yùn)行臺數(shù)實(shí)現(xiàn)的。壓力傳感器監(jiān)測系統(tǒng)的壓力，輸出的模擬信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號送入PLC，PLC根據(jù)給定的壓力設(shè)定值與實(shí)際檢測值進(jìn)行PID運(yùn)算，并相應(yīng)的輸出大小適當(dāng)?shù)目刂菩盘?，該控制信號通過D/A轉(zhuǎn)換成模擬信號送給變頻器，對水泵電動(dòng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速，達(dá)到控制管網(wǎng)恒壓的目的。如果電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速無法進(jìn)一步改變，則通過改變水泵的運(yùn)行臺數(shù)來穩(wěn)定壓力。根據(jù)控制要求和控制規(guī)模的大小，本系統(tǒng)選用三菱FX系列小型PLC作為系統(tǒng)的控制器，模擬量輸入、輸出模塊選用FX2n—4AD和FX2n—2DA，變頻器選用三菱的FR—A500系列，壓力傳感器則選用TPT503壓力傳感器。 系統(tǒng)的控制器 FX2n—32MR 三菱FX2n系列屬于FX家族中高功能型的子系列，經(jīng)過擴(kuò)展適當(dāng)?shù)奶厥夤δ苣K并使用PID指令，完全可以滿足對中等規(guī)模恒壓供水系統(tǒng)死循環(huán)模擬量的控制要求。根據(jù)系統(tǒng)的控制規(guī)模和對I/O點(diǎn)數(shù)的要求，系統(tǒng)的控制器選擇FX2n—32MR(16點(diǎn)開關(guān)量輸入，16點(diǎn)開關(guān)量輸出)。 系統(tǒng)的模擬量輸入、輸出模塊 1. 模擬量輸入模塊FX2n—4AD的功能FX2n—4AD模擬量輸入模塊具有四個(gè)信道，可同時(shí)接收并處理4路模擬量輸入信號，最大分辨率為12位。輸入信號可以是10~+10V的電壓信號（分辨率為5mV），也可以是4~20mA（分辨率為16uA）或20~+20mA（分辨率為20uA）的電流信號。2. 模擬量輸出模塊FX2n—2DA的功能FX2n—2DA模擬量輸出模塊用來將12位數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬量電壓或電流輸出。它具有2個(gè)仿真量輸出通道。這兩個(gè)通道都可以輸出0~10VDC（）、0~5VDC（）的電壓信號或4~20mA（分辨率為4uA）的電流信號。 變頻器FR—A500FR—A500系列在三菱變頻器家族中屬于多功能、通用型、重負(fù)載適用的變頻器。~800KW,采用先進(jìn)磁通向量控制方式，可實(shí)現(xiàn)在線自動(dòng)調(diào)整功能，調(diào)速比可達(dá)1：120（~60HZ）。隨機(jī)帶有一個(gè)簡易操作面板。 壓力傳感器TPT503TPT503壓力傳感采用全不銹鋼封焊結(jié)構(gòu)，具有良好的防潮能力及較好的介質(zhì)兼容性。可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備、水利、化工、醫(yī)療、電力、空調(diào)、金剛石壓機(jī)、冶金、車輛制動(dòng)、樓宇供水等壓力測量與控制。TPT503壓力傳感的主要性能指針如下：量程：0~1450MP；綜合精度：%FS、%FS、%FS、%FS；輸出型式：4~20mA/0~5V/1~5V/0~10V。工作溫度：10~80150℃；供電電壓：9～３６Ｖ；長期穩(wěn)定性：％ＦＳ/年。負(fù)載阻抗:電流型最大800，電壓型50K以上。根據(jù)上述控制要求統(tǒng)計(jì)控制系統(tǒng)的輸入輸出信號的名稱,代碼及地址編號如下表41所示。水位上下限信號分別為X001，X002，它們在水淹沒時(shí)為0，露出時(shí)為1。表31輸入輸出點(diǎn)的代碼及地址編號名稱代碼地址編號輸入信號手動(dòng)和自動(dòng)消防信號SA1X000水池水位下限信號SLLX001水池水位下限信號SLHX002變頻器報(bào)警信號SUX003消鈴按鈕SB9X004試燈按鈕SB10X005壓力傳感器模擬量電流值Up模擬量輸入模塊1信道輸出信號1泵工頻運(yùn)行接觸器及指示燈KM1,HL1Y0001泵變頻運(yùn)行接觸器及指示燈KM2,HL2Y0012泵工頻運(yùn)行接觸器及指示燈KM3,HL3Y0022泵變頻運(yùn)行接觸器及指示燈KM4,HL4Y0033泵工頻運(yùn)行接觸器及指示燈KM5,HL5Y0043泵變頻運(yùn)行接觸器及指示燈KM6,HL6Y004生活/消防供水轉(zhuǎn)換電磁閥YV2Y0010水池水位下限報(bào)警指示燈HL7Y0011變頻器故障報(bào)警指示燈HL8Y0012火災(zāi)報(bào)警指示燈HL9Y0013報(bào)警電鈴HAY0014變頻器頻率
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