论文总字数：15530字

摘 要

本论文根据中国城市小区的供水要求，设计了一套基于PLC的变频调速恒压供水系统, 并利用组态软件开发良好的运行管理界面。变频恒压供水系统由可编程控制器、变频器、水泵机组、压力传感器、工控机等构成。

本系统包含三台水泵电机，它们组成变频循环运行方式。采用变频器实现对三相水泵电机的软启动和变频调速，运行切换采用“先启后停”的原则。压力传感器检测当前水压信号，送入PLC与设定值比较后进行PID运算，从而控制变频器的输出电压和频率，进而改变水泵电机的转速来改变供水量，最终保持管网压力稳定在设定值附近。通过组态王自带的简易PLC进行模拟，完成系统监控，实现了运行状态动态显示及数据、报警的查询。

关键词：变频调速；恒压供水；PLC；组态软件

City high-rise Water Supply System

Abstract

Based on the water supply requirement of urban area in China, this paper designs a set of variable frequency and constant pressure water supply system based on PLC, and uses the configuration software to develop a good operation and management interface. Frequency constant pressure water supply system consists of programmable controller, inverter, water pump unit, pressure sensor, industrial computer and other components.

The system consists of three pump motors, which make up the frequency cycle operation mode. Using the inverter to achieve the three-phase pump motor soft start and frequency control, run the switch using the "first start first stop" principle. Pressure sensor to detect the current water pressure signal, into the PLC and set the value of the comparison after the PID operation, thus controlling the inverter output voltage and frequency, and then change the pump motor speed to change the water supply, and ultimately maintain the pipe network pressure stability in the set Near value. Through the IPC and PLC connection, the use of configuration software to complete the system monitoring, to achieve the dynamic state of operation and data, alarm inquiries.

Key words:Frequency Control; Constant Pressure Water Supply; PLC; Configuration Software

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 II

　1.1　概论 1

1.2　设计主要内容 1

1.3　关键问题及难点 1

1.3.1　系统设计概述 1

1.3.2　设计难点 1

1.3.3　解决办法 2

第二章　系统的总体设计方案 3

2.1　项目的比较和确立 3

2.2　系统组成及原理 3

2.3　控制流程 4

2.4　水泵的切换 4

第三章　系统硬件设计 6

3.1　设备选型 6

3.1.1　PLC及其扩展模块的选型 6

3.1.2　变频器的选型 6

3.1.3　水泵机组的选型 7

3.1.4　压力变送器的选型 7

3.2　系统主电路 7

第四章 系统的软件设计 9

4.1　软件设计分析 9

4.2　PLC程序设计 10

4.2.1　主程序设计 10

4.3　组态实现 13

4.3.1　认识组态王 13

4.3.2　组态王特点 13

4.3.3　组态王创建工程 13

4.3.4　制作图形画面 16

4.3.5　图形画面动画连接 17

第五章 结束语 21

致 谢 23

参考文献(References) 24

附 录 24

plc程序 25

第一章 绪 论

1.1　概论

水是人类生活至关重要。我国人口总数巨大，尽管水资源储备比较多，但人均水量反而过少。总的来说我国是一个水资源短缺的国家，节约用水成为现实条件下的时代特征。然而我国自动化起步较晚，尤其在供水方面技术比较落后。21世纪中国的经济快速发展，陈旧的供水技术不符合人们的日益增长的需求。现代生活中人们更加注重高质量，高稳定性的供水系统。

传统的供水系统存在很多缺点，具体体现在占地比较大、供水的质量差、效率不高、自动化程度不高，严重不符合现代人们对于用水的要求。而最主要的缺点就是水压不恒定使部分设备无法正常的运行。步入新世纪随着科学技术的不断发展，电机的无极调速的技术正得到不断地完善，而变频调速技术本身所具备控制性能可以用来控制电机的速度，所以变频调速技术的出现大大推进可无极调速技术的进步。在恒压供水系统中的作用更为显著，变频恒压供水的设计具有安全性能高，易操作，绿色环保，易于控制水压等优点。

目21世纪安全可靠，有良好的稳定性，绿色环保已经成为供水系统的大势所趋，变频调速技术正是由于其控制方式具有的这些特点而被大量使用与高功耗的电机设备上。在人们的日常生活中，由变频调试技术制成的水泵拥有更好的节能能力，其优越性表现在：一是节能显著；二是在开、停机时能减小电流对电网的冲击以及供水水压对管网系统的冲击；三是能减小水泵、电机自身的机械冲击损耗

由该系统设计的恒压供水因为其具有的优点，例如安全可靠，良好的稳定性，高效节能等，使其成为如今人们生活中必不可少的一部分。所以该设计对于绿色地球及提高人类的生活质量起到了推动作用。

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