可编程控制器PLC在供水工程自动化系统中的应用

摘要

随着经济的不断发展,改革开放的不断深入，我国中小城市的城市建设及其经济飞速发展，人民生活水平不断提高；同时，城市对水的需要量日益加大，因此对城市供水系统提出了更高的要求。供水的可靠性、稳定性、经济节能性直接影响到城区的建设和经济的发展，也影响到城区居民的正常工作和生活。

而随着高科技的应用与普及，利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术，设计高性能、高节能、能适应不同领域的恒压供水系统成为必然趋势。

本设计是以小区供水系统为控制对象，采用PLC和变频技术相结合技术，设计一套城市小区恒压供水系统，并引用计算机对供水系统进行远程监控和管理,保证整个供水系统运行可靠，安全节能，获得最佳的运行工况。

该系统包含三台水泵电机，它们组成变频循环运行方式。采用变频器实现对三相水泵电机的软启动和变频调速，运行切换采用“先启先停”的原则。压力传感器检测当前水压信号，送入PLC与设定值比较后进行PID运算，从而控制变频器的输出电压和频率，进而改变水泵电机的转速来改变供水量，最终保持管网压力稳定在设定值附近。通过工控机与PLC的连接，采用组态软件完成系统监控，实现了运行状态动态显示及数据、报警的查询。

关键词　变频调速 恒压供水 PLC 组态软件

目录

摘要 I

第1章 绪论 1

1.1国内外供水现状 1

1.1.1国外供水系统现状 1

1.1.2国内供水系统现状 1

1.2国内传统供水系统中存在的问题和目前供水系统的发展方向 2

1.3 PLC和变频技术在供水系统的应用和国内外研究现状 2

1.4本课题的来源及主要研究研究内容 3

第2章 系统控制方案的设定及设计 4

2.1 变频恒压供水系统的特性及理论分析 4

2.2 系统控制方案的选择及确定 6

2.3 控制系统的硬件设计和电路设计 7

2.3.1 系统电气控制总框图及主要硬件的选型 7

2.3.2 变频恒压供水系统主电路设计方案 8

2.3.3 PLC变频恒压供水系统控制电路图及其简介 9

2.3.4 可编程控制器PLC的选型 11

2.3.5 PLC的I/O端口统计、分配和外围接线图 11

第3章 系统软件开发 14

3.1 系统软件的设计与分析 14

3.2 PLC程序设计 14

3.2.1 PLC控制系统主程序设计 15

3.2.2 变频恒压供水系统主程序控制流程图 16

3.2.3 2#泵的变频运行控制和工频运行控制的流程图 17

3.2.4 主程序梯形图 19

第4章 总结 25

参考文献 26

致谢 27