PLC恒压供水控制系统毕业论文

克拉玛依职业技术学院毕业设计（论文）题 目： P L C 恒 压 供 水 控 制 系 统专 业： 电 气 自 动 化 设计指导老师：叶晓燕毕业设计学生： 阿依别克哈孜木汗 学 号：13030205P L C 恒压供水控制系统设计目录摘要 .- 1 -1.设计任务书 .- 1 -1.2 设计目的 .- 2 -1.3 设计内容及要求 .- 2 -1.4 设计进程安排 .- 3 -2.PLC 恒压供水控制系统 .- 4 -2.1 引言 .- 4 -2.2 恒压供水 PLC 控制系统的基本策略 .- 4 -2.3 恒压供水系统的基本构成 .- 4 -2.4 工作原理 .- 5 -3.水泵电机的选择 .- 7 -3.1.概述 .- 7 -4、PLC 的模拟量扩展单元的配置和选型 .- 7 -4.1 PLC 模拟量扩展单元的配置及应用 .- 7 -4.2 PLC 系统的选型 .- 8 -5、电控系统的原理图 .- 8 -5.1 主电路图、 .- 8 -6、系统的程序设计 .- 11 -6.1 由“恒压”要求出发的工作组数量的管理 .- 11 -6.2 台组泵站泵组的管理规范 存入生活/消防频率下限 - 11 -6.3 程序的结构及程序功能的实现 .- 11 -P L C 恒压供水控制系统设计设计总结 .- 14 -致谢 .- 15 -参考文献 .- 16 - 0 -摘要利用自动控制程序 PLC 恒压控制三台水泵电机供水给生活小区生活用水。采用可编程控制器（PLC）构成控制系统进行优化控制泵组的运行，并自动调整泵组的运行台数，完成供水压力的要求，在管网流量变化时达到稳定供水压力和节约电能的目的。系统的控制目标是泵站总管的出水压力，系统设定的给水压力值与反馈的总管压力实际值进行比较，其差值输入 CPU运算处理后，发出控制指令，控制泵电动机的投运台数工作而达到给水总管压力稳定在设定的压力值上。供水系统选用原则水泵扬程应大于实际供水高度，水泵流量总和应大于实际最大供水量。关键词：PLC，自动控制系统，控制指P L C 恒压供水控制系统设计- 1 -1.设计任务书1.1 设计题目：PLC 控制恒压供水系统1.2 设计目的1) 毕业设计是学校学习的最后一个环节，也是培养学生综合运用所学的基本知识、基本理论和基本技能，独立进行工程设计、科学研究和专业基本训练，解决实际工程问题的一个很重要环节。2) 通过毕业设计，培养学生树立正确的设计、思考和研究思想；理论联系实际和严谨、高度合作协作的工作态度。3) 通过毕业设计，使学生在查阅文献资料、收资调研、工程计算、数据处理等各个方面的能力得到基本的训练。4) 利用现代化科学技术程序系统控制恒压供水，使用自动化技术方便工作，熟悉一种具体的现代自动控制系统产品性能，学习其设计及使用方法，巩固所学的自动控制原理技术，可编程制空器、机电一体化技术等各方面理论知识，培养高新技术综合应用能力。P L C 恒压供水控制系统设计- 2 -1.3 设计内容及要求1) 随着 PLC 自动控制技术的发展和人们对生活饮用水品质要求的不断提高，为了解决住户较大变化的生活用水及保持供水压力，保证生活用水的质量，避免克服水锤效应及第二次污染造成供水污染的问题，PLC 控制恒压供水系统已逐渐取代原有的水塔供水系统，广泛应用于多层住宅小区生活消防供水系统。PLC 控制恒压供水系统很好的解决了旧设备需要频繁检修的问题，既体现了 PLC 控制恒压供水的技术优势，同时又有效的节省了资金。 本系统能根据用户的用水量对供水压力的变化，进行自动调节电动机的工作从而改变供水量，使得供水压力恒定在一个设定压力值上，以满足用户的用水要求。运行时若一个主泵在运行下不能满足用户的供水需要时，系统将会自动增加一个备用泵投入运行与主泵共同进行联合供水，增大管道供水的流量，使供水压力迅速恢复并恒定在设定值上。随着用水量的减少，压力上升到上限时（即是由主泵与备用泵同时运行供水时） ，系统则会将备用泵退出工作，只由主泵单独工作运行供水。若管网压力仍不断上升，压力再次上升到上限时，系统将主泵停止退出工作，启动休眠泵运行供水，若用水量为零时，各泵退出运行处于休息状态。当管网压力下降时再次重新启动供水系统，如此循环地工作。2) 为了使主泵与备用泵的平均工作时间相同，防止泵发生锈死P L C 恒压供水控制系统设计- 3 -现象，因此系统应具有主泵与备用泵定时切换工作功能。3) 具有两种供水控制模式，以满足用户不同的用水要求，实现自动控制与手动控制。4) 要求具有报警保护功能和管网超/欠压检测保护功能，以保障供水系统的安全。1.4 设计进程安排1) 研究设计内容与要求，听从设计辅导师的辅导。2) 收集资料3) 提出初步设计方案4) 绘制图纸5) 编写设计说明书P L C 恒压供水控制系统设计- 4 -2.PLC 恒压供水控制系统2.1 引言传统的生活及生产供水的方法是通过建造水塔维持水压。但是，建造水塔需要花费财力，水塔还会造成水的二次污染。那么，可不可以不借助水塔来实现恒压供水呢？当然可以，但是要解决水压随用水量的大小变化的问题，通常的办法是:用水量大时，增加水泵数量或提高水泵的转动速度以保持管网中的水压不变，用水量小时又需做出相反的调节。这就是恒压供水的基本思路。随着技术的进步采用 PLC 的运用控制为水泵自动工作连续调节提供了方便。2.2 恒压供水 PLC 控制系统的基本策略采用可编程控制器（PLC）构成控制系统进行优化控制泵组的运行，并自动调整泵组的运行台数，完成供水压力的要求，在管网流量变化时达到稳定供水压力和节约电能的目的。系统的控制目标是泵站总管的出水压力，系统设定的给水压力值与反馈的总管压力实际值进行比较，其差值输入 CPU 运算处理后，发出控制指令，控制泵电动机的投运台数工作而达到给水总管压力稳定在设定的压力值上。供水系统选用原则水泵扬程应大于实际供水高度，水泵流量总和应大于实际最大供水量。P L C 恒压供水控制系统设计- 5 -2.3 恒压供水系统的基本构成恒压供水泵站一般需要设多台水泵及电机，一台主一台备有和一台休眠用的这比设单台水泵电机节能而可靠。单台电机及水泵时，它们的功率必须足够大，在用水量少时来开一台大电机肯定是浪费的，电机选小了用水量大时供水量则相应的会不足。而且水泵与电机维修的时候，备用是必要的。而我采用的办法就是根据用户的用水量对供水压力的变化，进行自动调节电动机的工作从而改变供水量，使得供水 压力恒定在一个设定压力值上，以满足用户的用水需要，广泛应用于多层住宅小区生活消防供水系统。恒压供水系统很好的解决了旧设备需要频繁检修的问题，既体现了 PLC 控制恒压供水的技术优势，同时有效的节省了资金。2.4 工作原理1) 自动工作原理采用了 PLC 自动控制电机工作，只要功能有在正常用水的情况下主，备泵能够自动转换轮流工作，如此既可以延长电机使用寿命也可以防止备用泵长久不使用而生锈的现象，在不同季节的时候用水量不同的情况下可以根据不同水位不同压力自动控制电机工作，当用水量少水位保持高上限为的状态下，系统就自动调整电机停止或使用休眠泵工作，如果水位长时间在高位，使用电机停止工作。当到了用水量多是时候，水位就会P L C 恒压供水控制系统设计- 6 -降低到下限位，系统就会自动控制主水泵工作，如果用水量过于繁忙时水位一直停止下限位时候，系统就会自动启动主，备两个水泵工作以确保正常供水，又回到高水位上限位时保持一定时间时候备用水泵就可以停止工作，又自动转换高水位工作状态。如此反复自动工作既方便又可以节省资源。想了解工作情况状态可以从指示灯来了解，表达明确。维修方面既方便又可靠，可以使用手动控制，不管是那台电机出现问题都不会影响到正常供水，可以单独关闭进行维修，而另台电机继续工作。2) 工作步骤首先合上电源开关 QS， PLC 电源得电，写入控制程序。按下 SB0 程序开始运行读取，启动主水泵工作，首先 KM1 线圈得电让电机工作做准备，KM1 常开触点闭合自锁工作， ，工作指示灯亮。线圈 KM3 得电，电机星型降压启动确保电机在启动瞬间电流过大而损坏。时间继电器 T1 得电开始计时为全压工作做准备，时间继电器计时到 30 秒后，常开触点闭合，线圈 KM2 得电全压正常