基于PLC变频调速恒压供水系统的设计(改4).

广方职业学院毕业设计基于PLC和变频调速的恒压供水系统设计工程系1级，机电，12级，专业课这个学生的名字叫叶木秀。指三个国家的一万名教官从2014年11月至2015年6月内容毕业论文(设计)作业一开幕报告二毕业论文(设计)评审结果六毕业论文(设计)答辩记录及成绩评价七摘要八第一章引言11.1项目设计背景11.2本课题设计的内容21.3系统控制原理3第二章系统硬件设计42.1恒压供水系统的基本组成52.2可编程逻辑控制器7的选择2.3可编程逻辑控制器模拟控制单元10的配置和应用2.4供水系统主要部件的选择122.5可编程逻辑控制器和逆变器控制电路132.6硬件接线图162.7控制系统18的输入/输出点和地址分配第三章系统软件设计223.1 PLC梯形图设计223.2系统工作流程图263.3控制系统编程27第四章系统调试294.1 PLC程序运行及模拟调试294.2整体系统调试29结论30参考文献31确认32图一PLC接线图33附录二34变频器接线图附录三35附录四电气原理图36附录五梯形图说明37毕业论文(设计)作业工程系机电一体化技术系12级，机电1级学生姓名：叶木秀讲师/职务：万三国/讲师1.毕业论文(设计)标题：2.毕业论文(设计)起止时间：年月日至年月日3.毕业论文(设计)所需信息(讲师部分)4.毕业论文(设计)应完成的主要内容5.毕业论文(设计)的目标和具体要求(签名)在任务书被批准的那一年的那一天，国务院的部门主任任务在一年中的某月某日发布(签名)(签名)在一年的某月某日完成任务的学生开幕报告一、选题的目的和意义目前，居民生活用水和工业用水日益增加。由于居民的日用水量和工业用水量会随着季节、昼夜等而变化。如果采用传统的供水方式，不仅会影响生活，而且不利于资源的优化配置。传统的供水系统已经不能满足人们的需求。为了更合理地分配资源，最大限度地为人们所用，可以采用变频恒压供水方式代替传统的供水系统，达到稳定供水、满足人们需求、合理优化配置的目的。介绍了变频恒压供水系统的设计，变频恒压供水系统具有高效、节能、恒压供水、安全卫生、自动运行、管理简单等优点，非常适合当前国家的需求。变频恒压供水系统是一种先进合理的节能供水系统，它根据用水量的变化自动调节运行参数，并在水量变化时保持水压恒定以满足用水需求。变频调速现在优于任何以前的调速方法(如电压调节、变极、串级调速等)。)，是世界上效益最高、性能最好、应用最广、发展最有前景的电机调速技术。采用微机控制技术、电力电子技术和电机驱动调速技术，实现工业交流电机的无级调速，具有高效、宽范围、高精度的特点。以变频器为核心，以可编程控制器为核心的控制系统具有可靠性高、抗干扰能力强、组合灵活、组成简单、维护方便、成本低、能耗低等特点。利用该系统供水可以提高供水系统的稳定性和可靠性，便于供水系统的集中管理和监控。同时，系统h变频调速技术发展后，变频恒压供水逐渐发展起来。早期，国外生产的变频器的功能主要限于频率控制、速度控制、正反转控制、起动和制动控制、可变电压和频率比控制以及各种保护功能。当应用于变频恒压供水系统时，变频器仅用作执行器。为了满足不同的供水要求，保证管网压力恒定，需要变频器外的压力控制器和压力传感器进行闭环压力控制。从查阅的数据来看，国外恒压供水工程的设计是一台变频器配一台水泵机组，几乎没有一台变频器驱动多台水泵机组运行的情况，投资成本高。也就是说，在1968年，丹麦丹弗斯公司发明并首次生产了变频器。随着变频器技术的发展，变频恒压系统的稳定性、可靠性和高度自动化的优先性，以及对显著节能效果的认可，国外许多变频器制造商开始重视并引进具有恒压供水功能的变频器。例如，瑞士ABB集团引进了暖通空调变频技术。法国施耐德公司推出了恒压供水基板。硬件如PID调节器和PLC可编程控制器是从逆变器控制基板继承的。电气控制系统如PLC和PID的功能是通过设置命令代码来实现的。只要安装一个匹配的恒压供水装置，就可以直接控制多个内置电磁接触器工作，从而形成一个多达七个电机的供水系统。但是，它也有其缺点，即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，难以实现与其他监控系统和组态软件的数据通信，负载能力有限，应用范围有限。目前，国内很多公司都在做变频恒压供水项目。它们大多采用国外变频器来控制水泵的转速、水管网压力的闭环调节以及多台水泵的循环控制。其中一些是由单片机和相应的软件实现的。有些是由可编程控制器和相应的软件实现的。然而，从系统的动态性能、稳定性、抗干扰性能、开放性等综合技术指标来看，仍远远不能满足所有用户的要求。原深圳华为电气公司(现更名为艾默生)和成都希望集团(蓝森品牌变频器)也推出了恒压供水专用变频器(5.5千瓦-22千瓦)，可完成多达4台水泵的循环切换、定时启动、停止和定时循环，无需外部的可编程逻辑控制器箱PID调节器(丹麦丹佛斯公司的VLT系列变频器可切换7台水泵机组)。变频器集压力闭环调节和循环逻辑控制于一体，但其输出接口受负载限制，操作不便，不具备数据通信功能，因此仅适用于容量小、控制要求低的供水场所。可见，在国内外变频调速恒压供水系统的研究和设计中，能够适应不同用水场合，结合现代控制技术、网络技术和通信技术，同时考虑系统电磁兼容性的变频恒压供水系统水压闭环控制的研究还不够。因此，需要进一步的研究和改进，使其能够更好地应用于生活和生产实践。三、主要研究内容、设计思路和有待解决的问题本设计以供水系统为设计对象，采用PLC和变频技术，利用计算机对供水系统进行远程监控和管理，确保安全可靠根据上述控制要求，设计了系统的总体控制方案。硬件设备选择、可编程控制器选择、所需输入输出点估算、输入输出模块选择、系统硬件连接图绘制：包括系统硬件配置图、输入输出连接图、输入输出点分配、输入输出分配表列表、梯形图控制程序设计、程序调试修改、监控系统设计。供水系统变频的本质是异步电动机的变频调速。这种设计的关键应该是速度调节。改变电机极对数调速的调节方式，控制简单，节省投资，节能效果显著，效率高。但是，它需要特殊的变极电机，这是逐步的速度调节，有较大的范围，只适用于特定速度的生产机器。为了保证其较大的调速范围，一般采用串级调速。其最大优点是滑差功率可回收，节能效果好，调速性能好。然而，由于电路复杂，中间链路中的功耗增加，并且成本高。下面的分析集中在改变速度调节的供电速率的方法上。根据公式(n=60f/p(1-s)，当转差率变化很小时，异步电动机的转速n基本上与电源频率f成比例。通过连续调节电源频率，电动机的转速可以平滑地变化。然而，功率频率的单一调整将导致电机性能的恶化。随着电子技术的发展，出现了各种性能良好、运行可靠的变频电源装置，促进了变频调速的广泛应用。四、工作步骤、进度计划和进度计划的设计(1)系统主要设备的选择；(2)可编程控制器及其模块选择；(3)变频器的选择；(4)系统主电路设计；(5)系统控制电路设计；(6)可编程逻辑控制器输入输出端口分配和外围接线；(7)系统软件设计；(8)可编程控制器编程；(9)PID参数设置；毕业设计时间表2014年11月3日至2014年11月20日：熟悉设计内容、要求和任务；收集与方案设计、论证和选择相关的论文和资料；2014年11月21日至2014年12月20日：初步完成系统框图设计、系统配置和选型；2014年12月21日至2015年1月20日：完善系统硬件电路设计；2015年1月20日至2015年2月10日：绘制软件框图，编写梯形图和调试梯形图；2015年2月10日至3月15日：撰写毕业设计手册；2015年3月16日至2015年4月15日：图纸；2015年4月16日-6月20日：论文修改和答辩。5.参考1严平。电气控制和可编程逻辑控制器技术。北京：北京师范大学出版社，2007.2田。可编程控制器的原理及应用。北京：机械工业出版社，2008。3太阳颜勇。刘基于PLC和变频器的水泵自动稳定供水控制系统开发期刊论文-中国制造业信息化2012(23)4罗风华。方志。程浩PLC和变频器在恒压供水控制系统中的应用期刊论文-机床电器2011(4)5朱宁南供水系统应用技术探讨期刊论文-中国电子商务2013(12)6王廷才、胡.变频驱动和应用。北京：机械工业出版社，2010。7李二仁。贾模糊控制在恒压供水系统改造中的应用学报论文-煤矿机械2013(3)8张艳萍、张峥、刘铮。某医院透析水处理系统节水改造。中国医疗器械，2012，(10):149-150。简黎明。智能恒压供水系统，内置PID变频控制和PLC控制。纺织机械，2004，(04):34-36。孙立书。基于可编程控制器的软启动变频双恒压无塔供水系统。机电工程，2011于洪华。模糊PID控制在变频恒压供水系统中的应用。科技与企业，2013，(20)。张德天。应用研究赵孝国、孙伟、严晓梅。基于时间优先的变频恒压供水系统泵组控制方法研究。电机和控制应用，2011，(10)。王元黄鑫纯康慧峰。2基于DSP的模糊控制系统在变频恒压供水中的应用。电机和控制应用，2010，(05)。吴雪娟，郎朗。模糊自适应