基于PLC控制恒压供水的设计--水泵控制

基于PLC控制恒压供水的设计——水泵控制学生姓名XXX所在系电子工程系专业名称自动化班级XXX学号XXX指导教师XXXXXXXXXXXXXXXXXII基于PLC控制恒压供水的设计——水泵控制学生：XXX指导教师：XXX内容摘要：近年来我国中小城市发展迅速，集中用水量急剧增加。在用水量高峰期时供水量普遍不足，造成城市公用管网水压浮动较大。由于每天不同时段用水对供水的水位要求变化较大，仅仅靠供水厂值班人员依据经验进行人工手动调节很难及时有效的达到目的。这种情况造成用水高峰期时水位达不到要求，供水压力不足，用水低峰期时供水水位超标，压力过高，不仅十分浪费能源而且存在事故隐患（例如压力过高容易造成爆管事故）。随着社会的发展和进步，城市高层建筑的供水问题日益突出。一方面要求提高供水质量，不要因为压力的波动造成供水故障；另一方面要求保证供水质量的可靠性和安全性，在发生火灾时能够可靠供水。恒压供水保证了供水的质量，以PLC为主机的控制系统满足了系统的控制功能，提高了系统的可靠性。关键词：PLC恒压供水IIIBasedonPLCcontrolconstantpressurewatersupplydesign-waterpumpcontrolAbstract：Inrecentyearsourcountrysmallandmedium-sizedtownandcitiesdevelopmentwasrapid,centralizedwaterconsumptionsharpgrowth.Whenwaterconsumptionpeaktimevolumeofdiversionuniversalinsufficient,causestheurbanpublicpipenetworkhydraulicpressurefluctuationtobebig.Becausethedifferenttimeintervalwaterusediseverydaybigtothewatersupplywaterlevelrequestchange,dependsmerelyforthewaterworksattendantstocarryonthemanualmanualregulationbasedontheexperiencetobeverydifficulteffectivetoservethepurposepromptly.Thiskindofsituationcreateswhenthewaterusedpeakthewaterlevelcannotmeettherequirements,thewatersupplypressureisinsufficient,whenwaterusedtroughtimesupplieswaterlevelexceedingtheallowedfigure,thepressureisexcessivelyhigh,notonlywastestheenergymoreovertohavetheaccidentpotential(e.g.pressuretobeexcessivelyhigheasilytocreatecartridgeigniteraccident).Alongwithsociety'sdevelopmentandtheprogress,theurbanhigh-riseconstruction'swatersupplyquestionisdaybydayprominent.Ontheonehandrequeststoimprovethewatersupplyquality,doesnotwant,becausethepressurefluctuationcreatesthewatersupplybreakdown;Ontheotherhandtherequestguaranteewatersupplyquality'sreliabilityandthesecurity,inhastimethefirecansupplywaterreliably.Inviewofthesetwoaspect'srequest,thenewwatersupplyandthecontrolsystemariseatthehistoricmoment,thisisthePLCcontrolconstantpressurenon-towerwatersupplysystem.Theconstantpressurewatersupplyhadguaranteedthewatersupplyquality,asmainengine'scontrolsystemhasenrichedsystem'scontrolfunctiontakePLC,enhancedsystem'sreliability.Keywords：PLCconstantpressurewaterIV目录一、绪论..............................................................1（一）任务来源........................................................1（二）工艺过程........................................................1（三）系统控制要求....................................................2（四）方案比较........................................................2二、PLC简介..........................................................4（一）PLC的产生和定义................................................4（二）PLC的应用......................................................5（三）PLC的系统组成..................................................5（四）PLC的工作原理及特点............................................6三、方案分析..........................................................7（一）对PLC的选取....................................................7（二）对扩展模块的选取................................................9（三）系统整体设计分析................................................9四、系统硬件设计.....................................................11（一）主电路图.......................................................11（二）控制电路图.....................................................11五、软件设计.........................................................13（一）系统流程图.....................................................13（二）地址分配表及PLC的CPU型号.....................................16（三）根据设计要求编写的恒压供水的水泵控制梯形图（见附录）...........16（四）实验数据分析...................................................16六、总结与体会.......................................................17谢辞................................................................19附录................................................................19（一）恒压供水的水泵控制梯形图......................................20（二）程序说明......................................................23参考文献............................................................255一、绪论（一）任务来源据最新资料显示在全国的666个城市中有340个不同程度缺水，其中严重缺水的达118个，在32个百万人口以上的特大城市中，有30个城市长期受缺水的困扰，特别是水资源短缺地区的城市，水的供需矛盾尤为突出。由于供水不足，城市工业每年的经济损失达2300亿元，同时给城市居民生活造成许多困难和不便，成为城市社会中的一种隐患。为满足城市发展对于供水质量的要求，降低供水厂单位制水能耗，保证可靠、稳定地城市供水需求，需要对原有供水系统进行自动化改造，将原有的取水系统和供水系统都改为恒压供水系统，实现对整个系统的自动化控制和计算机监测管理。目前，国内大部分城市供水系统，包括水厂、生活小区、高层建筑的供水系统，仍采用较为传统的供水方式。值班人员根据实际的用水量或累积的经验，通过人工的方式调节水泵电机的开停来实现简单的供水控制。当用水量增大，供水压力变小时，即手动增加一台水泵;当用水量减小，供水压力变大时，则把最先运行的水泵电机关停。这种传统的供水方式存在着许多缺点，特别是多台水泵供水系统尤为严重:其一，由于水泵电机只能工作在额定运行和停车两种工作状态，无法为用户提供稳定可靠的供水压力，且系统完全依赖于人工操作来控制，因而供水质量受人为因素影响较大，无法为用户提供稳定的供水压力，且经常会出现断水、水管崩裂、管道共振等现象。其二，由于水泵电机只能工作在工频状态，长期高速运行，电能浪费较大，据统计，在目前传统的供水方式中，电费在水费成本中的比例高达50%以上。其三，由于人为的控制难以始终保证电机在运行过程中投切次序的正确性，容易导致电机在长期运行过程中磨损不均，并且增大了误操作的可能性;同时设备运行不合理，机械磨损大，造成设备使用寿命短，维修量大，设备和人工成本都较高。其四，在目前的城市生活小区、高层建筑供水系统中，基本采用高位水箱或水塔的供水方式，这样既增大了基建投资，同时也造成了水资源的二次污染......（二）工艺过程随着社会的发展和进步，城市高层建筑的供水问题日益突出。一方面要求提高供水质量，不要因为压力的波动造成供水障碍；另一方面要求保证供水的可靠性和安全性，在发生火灾时能够可靠供水。针对这两方面的要求，新的供水方式6和控制系统应运而生，这就是PLC控制的恒压供水系统。恒压供水系统保证了供水的质量，以PLC为主机的控制系统丰富了系统的控制功能，提高了系统的可靠性。下面以一个三泵恒压供水系统为例来说明其工艺过程。如下图1所示，当管道中的压力为正常时，三台水泵中有两台水泵运行，一台停止待用；当管道中的压力为低压时，三台水泵全部运行；当管道中的压力为高压时，只有一台水泵运行。图1压力分析（三）系统控制要求1．三台水泵按顺序启动，每隔30S启动一台水泵；2．三台水泵根据恒压要求的需要，采取“先开先停”的原则接入和退出；3．在正常