PLC在变频调速恒压供水系统中的应用

     摘   要

    变频恒压供水系统是现代建筑中普遍采用的一种水处理系统，随着变频调速技术的发展和人们节能意识的不断增强，变频恒压供水系统的节能特性被广泛地应用于住宅小区、高层建筑的生活及消防供水系统。在智能建筑教学领域，恒压供水系统已成为一个研究的重要课题，其典型结构是由压力传感器、可编程控制器（PLC）、变频器、供水泵组等组成。随着社会的飞速发展和城市建设规模的扩大，人口的增多以及人们生活水平的提高，对城市供水的质量、数量、稳定性等问题提出了越来越高的要求，我国中小城市供水的自动化配置相对落后，机组的控制主要依靠值班人员的手操作，控制过程烦琐，而且手动控制无法对供水管网的压力和水位变化及时做出恰当的反应。为了保证供水，机组常保持在超压的状态下运行，爆损现象也挺严重。本论文结合现状，设计了一套基于PLC的变频调速恒压供水系统。    本课题满足了变频恒压供水系统中的基本要求，是由储水系统、动力系统，回水系统和控制系统（手动控制、自动控制）组成。它利用流量与转速成正比的关系来实现节能，即当需求的压力降低时，电动机转速降低，泵出口流量减少，电动机的消耗功率大幅度下降，从而达到节能的目的。

对象系统由四台不同功率的水泵机组组成，都为常规变频循环泵，用于模拟正常模式下的生活供水动力系统。回水系统采用有机玻璃材料结构，以使实验系统具有可观察性。

控制系统采用手动和自动两种控制方式，在自动控制器失效的状态下，用手动控制系统也能保证系统地可靠运行。在系统投入自动运行前，手动控制还可用于检验动力线路和动力设备的工况。在有变频和工频两种运行状态的设备间，采用机械互锁和逻辑互锁的双重保护设计，以保障设备的安全运行；该系统同时采用过载保护、漏电保护、接地保护等多重保护机制，充分保障了操作者的人身安全和设备的运行安全。

关键词: 恒压供水  变频调速   PLC   泵机切换

目  录

引言3

1.绪论4

1.1　本课题设计的背景4

1.2  本课题设计的内容5

1.3　本课题设计的目的和意义6

2.系统控制方案的确定7

2.1  变频调速    7

       2.2.1变频调速的工作原理   7

   2.1.2 变频器主要功能的预置8

2.2  采用PLC控制变频调速恒压供水系统的优点9

2.3  系统设计的基本步骤9

2.4  系统控制方案10

2.5  变频调速恒压供水控制系统的原理图12

3.系统硬件设计13

3.1　可编程控制器(PLC)的选型13

3.1.1  PLC概述13

3.1.2  PLC的选型14

3.2  变频器的选型15

3.3  水泵的选型16

    3.4  压力传送器的选型   17

3.5  PLC及变频器控制电路17

3.6  硬件接线图20

3.7  I/O分配表22

4．系统软件设计22

    4.1  PLC梯形图概述22

4.2  GX DeveloPer7.0软件使用说明    23

4.3  系统工作过程分析25

4.4 控制系统程序设计27

        4.4.1  启动程序27

        4.4.2  水泵切换程序 28

        4.4.3  逐台停泵程序29

        4.4.4  故障处理    30

5.结论31

致谢31

参考文献32

附图.33