【正文】 業(yè)效率以及人民的生活水平、降低能耗等方面具有重要的現(xiàn)實意義。以變頻器為核心結(jié)合PLC組成的控制系統(tǒng)具有高可靠性、強抗干擾能力、組合靈活、編程簡單、維修方便和低成本等諸多特點，變頻恒壓供水系統(tǒng)集變頻技術(shù)、電氣技術(shù)、防雷避雷技術(shù)、現(xiàn)代控制、遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)于一體。造成不必要的能量浪費。目前，大量的電能消耗在水泵、風(fēng)機負(fù)載上，城鄉(xiāng)居民用水設(shè)備所消耗的電量在這類負(fù)載中占了相當(dāng)?shù)谋壤?變頻恒壓供水產(chǎn)生的背景和意義泵站擔(dān)負(fù)著工農(nóng)業(yè)和生活用水的重要任務(wù)，運行中需大量消耗能量，提高泵站效率:降低能耗，對國民經(jīng)濟有重大意義。把先進(jìn)的自動化技術(shù)、控制技術(shù)、通訊及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等應(yīng)用到供水領(lǐng)域，成為對供水系統(tǒng)的新要求。由此可見，變頻調(diào)速式供水系統(tǒng)具有節(jié)約能源、節(jié)省鋼材、節(jié)省占地、節(jié)省投資、調(diào)節(jié)能力大、運行穩(wěn)定可靠的優(yōu)勢，具有廣闊的應(yīng)用前景和明顯的經(jīng)濟效益與社會效益。變頻調(diào)速式的運行十分穩(wěn)定可靠，沒有頻繁的啟動現(xiàn)象，加之啟動方式為軟啟動，設(shè)備運行十分平穩(wěn)，避免了電氣、機械沖擊。氣壓罐方式的運行不穩(wěn)定，突出表現(xiàn)在它的頻繁啟動。由此可見變頻調(diào)速供水方式比氣壓罐供水方式將節(jié)省大量占地面積。同時由于氣壓罐體積大，占地面積一般為幾十平米。另外氣壓罐要消耗一定的鋼量，這也是它的一個較大的缺點。同時水泵是工頻率啟動，且啟動頻繁，又會造成一定的能耗。變頻調(diào)速的方式在節(jié)能效果上明顯優(yōu)于氣壓罐方式。使系統(tǒng)在運行過程中保持最不利點的壓力恒定。所需水泵出口壓力計算得越符合實際情況越節(jié)能，將全天分得越細(xì)越節(jié)能，當(dāng)然控制的實現(xiàn)也越復(fù)雜。這種控制方式其實是水泵出口恒壓控制的特殊形式。②出口變壓控制水泵出口變壓控制也是將壓力傳感器安裝在水泵出口處，但其壓力設(shè)定值不只是一個。①出口恒壓控制水泵出口恒壓控制是將壓力傳感器安裝在水泵出口處，使系統(tǒng)在運行過程中水泵出口水壓恒定。(6)變頻調(diào)速供水方式這種系統(tǒng)的原理是通過安裝在系統(tǒng)中的壓力傳感器將系統(tǒng)壓力信號與設(shè)定壓力值作比較，再通過控制器調(diào)節(jié)變頻器的輸出，無級調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速。而且氣壓罐是密封的，所以大大減少了水質(zhì)因異物進(jìn)入而被污染的可能性。(5)恒速泵十氣壓罐供水方式這種方式是利用封閉的氣壓罐代替高位水箱蓄水，通過監(jiān)測罐內(nèi)壓力來控制泵的開、停。一些動物甚至人都可能進(jìn)入水箱污染水質(zhì)。高層建筑還可分層設(shè)立水箱。(3)射流泵十水箱的供水方式這種方式是利用射流泵本身的獨特結(jié)構(gòu)進(jìn)行工作，利用壓差和來水管粗，出水管細(xì)的變徑工藝來實現(xiàn)供水，但是由于其技術(shù)和工藝的不完善，加之該方式會出現(xiàn)有壓無量(流量)的現(xiàn)象，無法滿足高層供水的需要。水壓不可調(diào)，不能兼顧近期與遠(yuǎn)期的需要；而且系統(tǒng)水壓不能隨系統(tǒng)所需流量和系統(tǒng)所需要壓力下降而下降，故還存在一些能量損失和二次污染問題。供水壓力比較穩(wěn)定。這種供水方式，水泵工作在額定流量額定揚程的條件下，水泵處于高效能區(qū)。水塔注滿后水泵停止，水塔水位低于某一位置時再啟動水泵。(2) 恒速泵+水塔的供水方式這種方式是水泵先向水塔供水，再由水塔向用戶供水。這種供水方式，水泵整日不停運轉(zhuǎn)，有的可能在夜間用水低谷時段停止運行。以下就逐一分析。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)水壓升高供過于求的情況，此時將會造成能量的浪費，同時有可能導(dǎo)致水管爆破和用水設(shè)備的損壞。經(jīng)實踐證明該系統(tǒng)具有高度的可靠性和實時性，極大地提高了供水的質(zhì)量，并且節(jié)省了人力，具有明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。本論文具體講述了系統(tǒng)的總體設(shè)計與軟件的實現(xiàn)，并對系統(tǒng)采取的可靠性措施進(jìn)行了說明。 指導(dǎo)者(簽字)： 2012年5月15日畢業(yè)設(shè)計（論文）評語評閱者評語： 評閱者(簽字)： 年 月 日答辯委員會（小組）評語： 答辯委員會負(fù)責(zé)人(簽字)： 2012年5月20日畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）中文摘要 隨著社會主義市場經(jīng)濟的發(fā)展，人們對供水質(zhì)量和供水系統(tǒng)可靠性的要求不斷提高；再加上目前能源緊缺，利用先進(jìn)的自動化技術(shù)、控制技術(shù)以及通訊技術(shù)，設(shè)計高性能、高節(jié)能、能適應(yīng)不同領(lǐng)域的恒壓供水系統(tǒng)成為必然的趨勢本論文分析變頻恒壓供水的原理及系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，提出不同的控制方案，通過研究和比較，本論文采用變頻器和PLC實現(xiàn)恒壓供水和數(shù)據(jù)傳輸，然后用數(shù)字PID對系統(tǒng)中的恒壓控制進(jìn)行設(shè)計。揚州市職業(yè)大學(xué)汽車與電氣工程系畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)作 者:學(xué) 號： 教研室:電氣教研室 專 業(yè): 電氣自動化題 目:基于PLC控制的變頻恒壓供水系統(tǒng) 指導(dǎo)者： xxxx 講師 評閱者： 2012 年 5 月揚州市職業(yè)大學(xué)汽車與電氣工程系畢業(yè)設(shè)計（論文）評語學(xué)生姓名： 學(xué)號： 題 目： 基于PLC控制的變頻恒壓供水系統(tǒng) 綜合成績： 指導(dǎo)者評語：該生能按時完成畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書規(guī)定的工作，積極查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料，設(shè)計方案可行，設(shè)計內(nèi)容基本正確，設(shè)計態(tài)度端正，論文符合學(xué)校規(guī)定的格式。建議成績評定為70分，可以提交答辯。最后對系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。本論文的變頻恒壓供水系統(tǒng)已在國內(nèi)許多實際的供水控制系統(tǒng)中得到應(yīng)用，并取得穩(wěn)定可靠的運行效果和良好的節(jié)能效果。關(guān)鍵字 變頻調(diào)速、恒壓供水、PLC?？飘厴I(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 II 頁 共 II 頁目 錄1 緒論 1 1 變頻恒壓供水產(chǎn)生的背景和意義 3 國內(nèi)外研究概況 4 設(shè)計任務(wù)及要求 52 變頻恒壓供水系統(tǒng) 6 6 課題研究的對象 7 變頻恒壓供水控制方式的選擇 7 變頻構(gòu)成恒壓供水系統(tǒng)的及工作原理 9 系統(tǒng)的構(gòu)成 9 工作原理 10 變頻恒壓供水系統(tǒng)中加減水泵的條件分析 11 主電路接線圖 123 器件的選型及介紹 13 可編程控制器 13 13 PLC的特點 14 PLC的工作過程 14 PLC的選型 15 PLC的接線 15 變頻器 16 16 變頻器的特點 19 變頻器的選型 19 變頻器的接線 21 PID調(diào)節(jié)器 21 23 234 PLC控制及編程 25 PLC控制 25 手動運行 26 自動運行 26 26 總程序的順序功能圖 26 自動運行順序功能圖 27 手動模式順序功能圖 28 程序說明 29結(jié)束語 33參考文獻(xiàn) 33致 謝 35專科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 36 頁 共 35 頁1 緒論眾所周知，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)能己成為時代特征的現(xiàn)實條件下，我們這個水資源和電能短缺的國家，長期以來在市政供水、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，自動化程度低。在恒壓供水技術(shù)出現(xiàn)以前，出現(xiàn)過許多供水方式。(1) 一臺恒速泵直接供水系統(tǒng)這種供水方式，水泵從蓄水池中抽水加壓直接送往用戶，有的甚至連蓄水池也沒有，直接從城市公用水網(wǎng)中抽水，嚴(yán)重影響城市公用管網(wǎng)壓力的穩(wěn)定。這種系統(tǒng)形式簡單、造價最低，但耗電、耗水嚴(yán)重，水壓不穩(wěn)，供水質(zhì)量極差。水塔的合理高度是要求水塔最低水位略高于供水系統(tǒng)所需要壓力。水泵處于斷續(xù)工作狀態(tài)中。這種方式顯然比前種節(jié)電，其節(jié)電率與水塔容量、水泵額定流量、用水不均勻系數(shù)、水泵的開、停時間比、開/停頻率等有關(guān)。但這種供水方式基建設(shè)備投資最大，占地面積也最大。而且在使用過程中，如果該系統(tǒng)水塔的水位監(jiān)控裝置損壞的話，水泵不能進(jìn)行自動的開、停，這樣水泵的開、停，將完全由人操作，這時將會出現(xiàn)能量的嚴(yán)重浪費和供水質(zhì)量的嚴(yán)重下降。 (4) 恒速泵十高位水箱的供水方式這種方式原理與水塔是相同的，只是水箱設(shè)在建筑物的頂層。占地面積與設(shè)備投資都有所減少，但這對建筑物的造價與設(shè)計都有影響，同時水箱受建筑物的限制，容積不能過大，所以供水范圍較小。水箱的水位監(jiān)控裝置也容易損壞，這樣系統(tǒng)的開、停，將完全由人工操作，使系統(tǒng)的供水質(zhì)量下降能耗增加。罐的占地面積與水塔水箱供水方式相比較小，而且可以放在地上，設(shè)備的成本比水塔要低得多。但氣壓罐供水的方式也存在著許多缺點，在介紹完變頻調(diào)速供水方式后，再將二者作一比較。:水泵出口恒壓控制、水泵出口變壓控制、給水系統(tǒng)最不利點恒壓控制。這種方式適用于管路的阻力損失在水泵揚程中所占比例較小，整個給水系統(tǒng)的壓力可以看作是恒定的，但這種控制方式若在供水面積較大的居住區(qū)中應(yīng)用時，由于管路能耗較大，在低峰用水時，最不利點的流出水頭高于設(shè)計值，故水泵出口恒壓控制方式不能得到最佳的節(jié)能效果。是將每日24小時按用水曲線分成若干時段，計算出各個時段所需的水泵出口壓力，進(jìn)行全日變壓，各時段恒壓控制。他比水泵出口恒壓控制方式能更節(jié)能，但這取決于將全天24小時分成的時段數(shù)及所需水泵出口壓力計算的精確程度。③ 最不利點恒壓控制最不利點恒壓控制是將壓力傳感器安裝在系統(tǒng)最不利點處。這種方式的節(jié)能效果是最佳的，但由于最不利點一般距離水泵較遠(yuǎn)，壓力信號的傳輸在實際應(yīng)用中受到諸多限制，因此工程中很少采用。氣壓罐方式依靠壓力罐中的壓縮空氣送水，氣壓罐配套水泵運行時，水泵在額定轉(zhuǎn)速、供水壓力將超出系統(tǒng)所需要的壓力從而造成能量的浪費。而變頻恒壓供水在系統(tǒng)用水量下降時可無級調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，使供水壓力與系統(tǒng)所需水壓大致相等，這樣就節(jié)省了許多電能，同時變頻器對水泵采用軟啟動，啟動時沖擊電流小，啟動能耗比較小。而變頻調(diào)速供水系統(tǒng)的變頻器是一臺由微機控制的電氣設(shè)備，不存在消耗多少鋼材的問題。而變頻調(diào)速式中的調(diào)速裝置占地面積僅為幾平米。在運行效果上，氣壓罐方式與調(diào)速式相比也存在著一定差距。由于氣壓罐的調(diào)節(jié)容量僅占其總?cè)莘e的1/31/6，因而每個罐的調(diào)節(jié)能力很小，只得依靠頻繁的啟動來保證供水，這樣將產(chǎn)生較大的噪聲，同時由于啟動過于頻繁，壓力不穩(wěn)，加之硬啟動，電氣和機械沖擊較大，設(shè)備損壞很快。在小區(qū)供水中，而且由于調(diào)速式是經(jīng)水泵加壓后直接送往用戶的，防止了的水質(zhì)二次污染，保證了飲用水水質(zhì)可靠。隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，水對人民生活與工業(yè)生產(chǎn)的影響