可編程控制器PLC在供水工程自動化系統中的應用

摘要

隨著經濟的不斷發展,改革開放的不斷深入，我國中小城市的城市建設及其經濟飛速發展，人民生活水平不斷提高；同時，城市對水的需要量日益加大，因此對城市供水系統提出了更高的要求。供水的可靠性、穩定性、經濟節能性直接影響到城區的建設和經濟的發展，也影響到城區居民的正常工作和生活。

而隨著高科技的應用與普及，利用先進的自動化技術、控制技術以及通訊技術，設計高性能、高節能、能適應不同領域的恒壓供水系統成為必然趨勢。

本設計是以小區供水系統為控制對象，采用PLC和變頻技術相結合技術，設計一套城市小區恒壓供水系統，并引用計算機對供水系統進行遠程監控和管理,保證整個供水系統運行可靠，安全節能，獲得最佳的運行工況。

該系統包含三臺水泵電機，它們組成變頻循環運行方式。采用變頻器實現對三相水泵電機的軟啟動和變頻調速，運行切換采用“先啟先停”的原則。壓力傳感器檢測當前水壓信號，送入PLC與設定值比較后進行PID運算，從而控制變頻器的輸出電壓和頻率，進而改變水泵電機的轉速來改變供水量，最終保持管網壓力穩定在設定值附近。通過工控機與PLC的連接，采用組態軟件完成系統監控，實現了運行狀態動態顯示及數據、報警的查詢。

關鍵詞　變頻調速 恒壓供水 PLC 組態軟件

目錄

摘要I

第1章 緒論1

1.1國內外供水現狀1

1.1.1國外供水系統現狀1

1.1.2國內供水系統現狀1

1.2國內傳統供水系統中存在的問題和目前供水系統的發展方向2

1.3 PLC和變頻技術在供水系統的應用和國內外研究現狀2

1.4本課題的來源及主要研究研究內容3

第2章 系統控制方案的設定及設計4

2.1 變頻恒壓供水系統的特性及理論分析4

2.2 系統控制方案的選擇及確定6

2.3 控制系統的硬件設計和電路設計7

2.3.1 系統電氣控制總框圖及主要硬件的選型7

2.3.2 變頻恒壓供水系統主電路設計方案8

2.3.3 PLC變頻恒壓供水系統控制電路圖及其簡介9

2.3.4 可編程控制器PLC的選型11

2.3.5 PLC的I/O端口統計、分配和外圍接線圖11

第3章 系統軟件開發14

3.1 系統軟件的設計與分析14

3.2 PLC程序設計14

3.2.1 PLC控制系統主程序設計15

3.2.2 變頻恒壓供水系統主程序控制流程圖16

3.2.3 2#泵的變頻運行控制和工頻運行控制的流程圖17

3.2.4 主程序梯形圖19

第4章 總結25

參考文獻26

致謝27