基于PLC恒压供水系统设计

基于PLC的恒压供水系统设计 班级 机设07 12班汇报人 刘升指导老师 马天兵副教授 目录 1 课题背景及意义2 设计要求3 设计方案4 硬件选型及设计5 供水系统软件设计 一课题背景及意义 1 课题背景水和电是人类生产 生活不可或缺的一部分 节水节电已成为时代的特征 而在我们这个水资源 电能短缺的国家 在各种供水方面的技术一直比较落后 尤其是在生活供水 存在比较严重的浪费水电的现象 本论文就是根据某小区的供水特点设计一自动控制的恒压供水系统 以达到节水节电的目的 2 课题意义P KHQP是水泵输出功率K是比例系数H是水泵扬程Q是水泵流量恒压供水系统的节能原理图 供水系统节能分析 1 阀门控制法扬程特性曲线n1不变 管阻特性曲线由b3变为b1 运行工况点从E点移至F点 此时有 P1 H1 Q2 2 转速控制法扬程特性曲线由n1变为n2 管阻特性也由b3变为b2 运行工况点从E点移至D点 此时有 P2 H0 Q2由上可知 转速控制法更节能 节能 P P2 P1为 P H1 H0 Q2 二设计要求 1 达到节能的目的 2 实现自动控制 3 恒压供水系统中的水泵要实现软启动 以减少对电网的冲击 4 恒压供水系统的通用性要强 三设计方案 1 控制方案的确定根据设计要求可确定控制方案为 通用变频器 PLC 包括PID 压力传感器变频恒压控制原理图 2 恒压供水系统流程 3 恒压供水系统组成 1 执行机构三台大功率主水泵 一台小功率辅助水泵 2 信息检测机构压力传感器 液位传感器 3 控制机构PLC 含PID 变频器 4 报警装置 四硬件选型及设计 1 硬件选型系统的电气控制总框图 1 水泵机组的选型水泵机组的选型基本原则 一是要确保平稳运行 二是要经常处于高效区运行 以求取得较好的节能效果 根据以上两项要求确定采用由上海熊猫机械 集团 有限公司生产的3台55kw的150SFL160 20X4型主水泵机组和1台5 5kw的50SFL12 15X5型辅助小泵SKL型低噪音生活给水泵的型号意义 2 PLC的选型PLC是整个变频恒压供水控制系统的核心 它要完成对系统中所有输入号的采集 所有输出单元的控制 恒压的实现以及对外的数据交换 根据要求选择 三菱FX2N 32MR型PLC三菱FX系列PLC的命名 3 PLC扩展模块的选型恒压供水系统中要有模拟量的输入输出 所以要选模拟量扩展模块 根据系统要求选择 三菱FX0N 3A模拟量输入输出殊功能模块 其提供两通道A D输入 一通道D A输出 FX2N系列PLC可连接8个这样的模块 与PLC连接图接线端子图 4 变频器的选型变频器是根据其控制的电机的功率选择的 这里根据要求及便与PLC通信选择如下变频器 三菱FR A540 55K型变频器 功率为55Kw 5 压力传感器的选型压力传感器是用来采集水压而构成闭环控制系统必不可少的一环 根据要求选 YTZ 150电阻远传压力表和XMT 1270数显仪实现压力的检测 显示和变送 压力表测量范围0 1Mpa 精度1 0 数显仪输出一路4 20mA电流信号给PLC的扩展模块 6 液位传感器的选择液位传感器是控制水池水位 防止电机空转 据要求可选 浮球式液位计 2 控制主电路 1 供水系统主电路