基于plc的恒压供水控制系统.doc资源-CSDN下载

150 浏览量 2025-07-30 00:02:16 上传评论收藏 655KB DOC 举报

资源推荐

资源详情

资源评论

学习文档仅供参考

摘要：水是生产生活中不可缺少的重要组成部分，在节水节能己成为时代特征的

现实条件下，我们这个水资源和电能短缺的国家，长期以来在市政供水、高层

建筑供水、工业生产循环供水等方面技术一直比较落后，自动化程度低。本论

文结合我国中小城市多层住宅小区的用水现状，设计了一套基于 PLC 的变频调

速恒压自动控制供水系统，给出设计原理、控制系统整体结构，分析控制功能

和控制过程，完成可编程控制电路、变频器电路等具体电路设计，设计控制系

统的程序框图。采用 PLC 与变频器作为控制核心，再加上压力变送器，实现了

变频调速恒压自动控制供水控制效果非常好，软件设计简单，硬件接口简易可

行、可靠性高，整个系统的性价比非常高。

关键词：PLC，变频调速，恒压，供水

学习文档仅供参考

1.绪论

泵站担负着工农业和生活用水的重要任务，运行中需大量消耗能量，提高泵

站效率，降低能耗，对国民经济有重大意义。目前，泵站有很大一部分水泵电

机是不变速拖动系统，原先用人工进行水位控制，由于无法每时每刻对水位进

行准确的定位监测，很难准确控制水泵的起停，虽然使用浮标或机械等水位控

制装置使供水状况有了一些改变。不变速电机的电能大多消耗在适应供水量的

变化而频繁的开停水泵中。这样不但使电机工作在低效区、减短电机的使用寿

命，而且电机的频繁开停使设备故障率很高，机械装置的故障多，可靠性差，

导致水资源严重浪费，系统的维护、维修工作量较大。随着高位生活用水和工业

用水逐渐增多，传统的控制方法已经落后。

国外的恒压供水工程在设计时都采用一台变频器只带一台水泵机组的方式，

几乎没有用一台变频器拖动多台水泵机组运行的情况，因而投资成本高。即1968

年，丹麦的丹佛斯公司发明并首家生产变频器(丹佛斯是传动产品全球五大核心

供给商之一)后，随着变频技术的发展和变频恒压供水系统的稳定性、可靠性以

及自动化程度高等方面的优点以及显著的节能效果被大家发现和认可后，国外许

多生产变频器的厂家开始重视并推出具有恒压供水功能的变频器，像瑞典、瑞士

的ABB集团推出了HVAC变频技术，法国的施耐德公司就推出了恒压供水基板，备

有“变频泵固定方式”，“变频泵循坏方式”两种模式。它将PID调节器和PLC可

编程控制器等硬件集成在变频器控制基板上，通过设置指令代码实现PLC和PID等

电控系统的功能，只要搭载配套的恒压供水单元，便可直接控制多个内置的电磁

接触器工作，可构成最多七台电机(泵)的供水系统。这类设备虽然说是微化了电

路结构，降低了设备成本，但其输出接口的扩展功能缺乏灵活性，系统的动态性

能和稳定性不高，与别的监控系统(如BA系统)和组态软件难以实现数据通信，并

且限制了带负载的容量，因此在实际使用时其范围将会受到限制。

目前国内有不少公司在做变频恒压供水的工程，大多采用国外品牌的变频器

控制水泵的转速，水管的管网压力的闭环调节及多台水泵的循环控制，有的采用

可编程控制器(PLC)及相应的软件予以实现，有的采用单片机及相应的软件予以

实现。但在系统的动态性能、稳定性能、抗干扰性能以及开放性等多方面的综合

技术指标来说，还远远没能到达所有用户的要求。原深圳华为(现己更名为艾默

学习文档仅供参考

生)电气公司和成都希望集团〔森兰牌变频器)也推出了恒压供水专用变频器

(2.2kw-30kw)，无需外接PLC和PID调节器，可完成最多四台水泵的循坏切换、

定时起动、停止和定时循环(月麦丹佛斯公司的VLT系列变频器可实现七台水泵机

组的切换)。该变频器将压力闭环调节与循环逻辑控制功能集成在变频器内部实

现，但其输出接口限制了带负载容量，同时操作不方便且不具有数据通信功能，

因此只适用于小容量，控制要求不高的供水场所。

PLC 与变频器结合为核心构成的系统，可以解决水压控制系统存在的问题，

变频技术以其在节能与恒压方面的优越性能到达较好的控制效果。与传统的交流

拖动系统相比，利用变频器对交流电动机进行调速控制，有许多优点，如节电、

容易实现对现有电动机的调速控制、可以实现大范围内的高效连续调速控制、实

现速度的精确控制。变频器保护功能很强，在运行过程中能随时检测到各种故

障，并显示故障类别(如电网瞬时电压降低，电网缺相，直流过电压，功率模块

过热，电机短路等)，并立即封锁输出电压。这种“自我保护”的功能，不仅保

护了变频器，还保护了电机不易损坏。由于要根据现场情况调整系统参数，而 PLC

在软件设计上编程简洁、直观，PLC 的软件中时间参数的调整更简单，这样更

有利于运行人员掌握。

2.恒压供水系统

随着变频技术的发展和人们对生活饮用水品质要求的不断提高，变频恒压供

水系统以其环保、节能和高品质的供水质量等特点，广泛应用于多层住宅小区及

高层建筑的生活、消防供水中。变频恒压供水的调速系统可以实现水泵电机无级

调速，依据用水量的变化自动调节系统的运行参数，在用水量发生变化时保持水

压恒定以满足用水要求，是当今最先进、合理的节能型供水系统。在实际应用中

如何充分利用专用变频器内置的各种功能，对合理设计变频恒压供水设备、降低

成本、保证产品质量等有着重要意义。变频恒压供水系统能适用生活水、工业用

水以及消防用水等多种场合的供水要求，该系统具有以下特点:

(1)供水系统的控制对象是用户管网的水压，它是一个过程控制量，同其他

一些过程控制量(如:温度、流量、浓度等)一样，对控制作用的响应具有滞后性。

同时用于水泵转速控制的变频器也存在一定的滞后效应。

学习文档仅供参考

此次设计研究的对象是一栋楼房的供水系统。这栋楼有 24 层，由于高层楼

对水压的要求高，在水压低时，高层用户将无法正常用水甚至出现无水的情况，

水压高时将造成能源的浪费。如图 2.1 所示，是这栋小楼的供水流程。自来水厂

送来的水先储存的水池中再通过水泵加压送给用户。通过水泵加压后，必须恒压

供给每一个用户。

2.3 变频恒压供水控制方式的选择

目前国内变频恒压供水设备电控柜的控制方式有：

1．逻辑电子电路控制方式

这类控制电路难以实现水泵机组全部软启动、全流量变频调节，往往采用一

台泵固定于变频状态，其余泵均为工频状态的方式。因此，控制精度较低、水泵

切换时水压波动大、调试较麻烦、工频泵起动时有冲击、抗干扰能力较弱，但其

成本较低。

2．单片微机电路控制方式

这类控制电路优于逻辑电路，但在应付不同管网、不同供水情况时，调试较

麻烦；追加功能时往往要对电路进行修改，不灵活也不方便。电路的可靠性和抗

干扰能力都不太好。

3．带 PID 回路调节器或可编程序控制器(PLC)的控制方式

该方式变频器的作用是为电机提供可变频率的电源。实现电机的无级调速，

从而使管网水压连续变化。传感器的任务是检测管网水压，压力设定单元为系统

提供满足用户需要的水压期望值。压力设定信号和压力反馈信号在输入可编程控

后，经可编程控制器内部 PID 控制程序的计算，输出给变频器一个转速控制信

号。还有一种方法是将压力设定信号和压力反馈信号送入 PID 回路调节器，由

PID 回路调节器在调节器内部进行运算后，输入给变频器一个转速调节信号。

4．新型变频调速供水设备

针对传统的变频调速供水设备的不足之处，国内外不少生产厂家近年来纷纷

推出了一系列新型产品，如华为的 TD2100；施耐德公司的 Altivar58 泵切换卡；

SANKEN 的 SAMCO— I 系列；ABB 公司的 ACS600、ACS400 系列产品；富士

公司的 GIIS／PIIS 系列产品；等等。这些产品将 PID 调节器以及简易可编程控

剩余39页未读，继续阅读

评论收藏

内容反馈

Enthralled

粉丝: 5

基于plc的恒压供水控制系统.doc

基于plc恒压供水系统设计.doc

基于plc的恒压供水系统.doc

PLC恒压供水系统方案.doc

基于PLC变频恒压供水系统设计.doc

基于plc恒压供水系统(.doc

(完整版)基于plc的变频恒压供水控制系统.doc

基于三菱PLC的恒压供水系统.doc

s200基于PLC的恒压供水系统设计.doc

基于PLC的恒压供水控制.doc

基于三菱PLC控制的恒压供水系统设计.doc

(完整word版)基于PLC变频恒压供水系统设计.doc

PLC控制恒压供水系统.doc

plc变频恒压供水系统设计.doc

基于PLC的楼宇恒压供水系统设计.doc

毕设论文--于基plc的变频恒压供水控制系统.doc

基于PLC的变频恒压供水系统设计..doc

基于PLC的变频恒压供水系统设计.doc

软件详细设计文档模板(最全面).doc

北邮大三上2022年《算法设计与分析》期末试题-A卷

2019city.zip

1000套计算机毕业设计带源码

计算机统考408思维导图xmind

头歌实践教学平台 MIPS流水CPU设计---HUST

计算机组成原理唐朔飞ppt

【浏览器插件】AdGuard 广告拦截器.zip

计算机理论问答集锦包括OS、计算机组成原理等课程

机器学习期末复习题选择题库

Intouch报表EXCEL报表制作(1)(1).docx

Logisim组成原理实验-存储器实验

HNU计算机系统往年期末试卷

计算机组成原理 Cache实验

Java学习材料(499篇文章).rar

最新资源