畢業(yè)論文-基于plc的變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)

1、 目錄 目錄1 緒論 .........................................................11.1 課題的提出..............................................11.2 變頻恒壓供水系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀........................21.3 PL

2、C 概述 ................................................31.4 本課題的主要研究內(nèi)容....................................42 系統(tǒng)的理論分析及控制方案確定 .................................52.1 變頻恒壓供水系統(tǒng)的理論分析..............................52.2 變頻恒壓供水系統(tǒng)控制方案

3、的確定..........................73 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) ..............................................123.1 系統(tǒng)主要設(shè)備的選型.....................................123.2 系統(tǒng)主電路分析及其設(shè)計(jì).................................143.3 系統(tǒng)控制電路分析及其設(shè)計(jì)..............

4、.................153.4 PLC 的 I/O 端口分配及外圍接線圖 .........................174 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) ..............................................204.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)分析.......................................204.2 PLC 程序設(shè)計(jì) .........................

5、..................214.3 PID 控制器參數(shù)整定 .....................................275 監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ..............................................315.1 組態(tài)軟件簡介...........................................315.2 監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì).....................

6、....................316 結(jié)束語 ......................................................35參考文獻(xiàn) ......................................................36致謝 ..........................................................37附錄 附錄 主程序梯形圖

7、 主程序梯形圖 .............................................382電流對電網(wǎng)的沖擊以及供水水壓對管網(wǎng)系統(tǒng)的沖擊；三是能減小水泵、電機(jī)自身的機(jī)械沖擊損耗?；?PLC 和變頻技術(shù)的恒壓供水系統(tǒng)集變頻技術(shù)、電氣技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)于一體。采用該系統(tǒng)進(jìn)行供水可以提高供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，同時(shí)系統(tǒng)具有良好的節(jié)能性，這在能源日益緊缺的今天尤為重要，所以研究設(shè)計(jì)該系統(tǒng)，對于提高企業(yè)效率以及人民的生活水

8、平、降低能耗等方面具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。1.2 1.2 變頻恒壓供水系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 變頻恒壓供水系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1 1.2.1 變頻調(diào)速技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展與現(xiàn)狀 變頻調(diào)速技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展與現(xiàn)狀變頻器的快速發(fā)展得益于電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動控制技術(shù)及電機(jī)控制理論的發(fā)展。1964 年，最先提出把通信技術(shù)中的脈寬調(diào)制 PWM 技術(shù)應(yīng)用到交流傳動中的是德國人。20 世紀(jì) 80 年代初，日本學(xué)者提出了基于磁通軌跡的磁通軌跡控制

9、方法。從 20世紀(jì) 80 年代后半期開始，美、日、德、英等發(fā)達(dá)國家的基于 VVVF 技術(shù)的通用變頻器已商品化并廣泛應(yīng)用。在我國，60%的發(fā)電量是通過電動機(jī)消耗掉的，因此如何利用電機(jī)調(diào)速技術(shù)進(jìn)行電機(jī)運(yùn)行方式的改造以節(jié)約電能，一直受到國家和業(yè)界人士的重視?，F(xiàn)在，我國約有 200 家左右的公司、工廠和研究所從事變頻調(diào)速技術(shù)的工作，但自行開發(fā)生產(chǎn)的變頻調(diào)速產(chǎn)品和國際市場上的同類產(chǎn)品相比，還有比較大的技術(shù)差距。隨著改革開放和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國采

10、取要么直接從發(fā)達(dá)國家進(jìn)口現(xiàn)成的變頻調(diào)速設(shè)備，要么內(nèi)外結(jié)合，即在自行設(shè)計(jì)制造的成套裝置中采用外國進(jìn)口或合資企業(yè)的先進(jìn)變頻調(diào)速設(shè)備，然后自己開發(fā)應(yīng)用軟件的辦法，很好地為國內(nèi)重大工程項(xiàng)目提供了電氣傳動控制系統(tǒng)的解決辦法，適應(yīng)了社會的需要?？傊?，雖然國內(nèi)變頻調(diào)速技術(shù)取得了較好的成績，但是總體上來說國內(nèi)自行開發(fā)、生產(chǎn)相關(guān)設(shè)備的能力還比較弱，對國外公司的依賴還很嚴(yán)重。1.2.2 1.2.2 變頻恒壓供水系統(tǒng)的國內(nèi)外研究與現(xiàn)狀 變頻恒壓供水系統(tǒng)的國內(nèi)

11、外研究與現(xiàn)狀變頻恒壓供水是在變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展之后逐漸發(fā)展起來的。在早期，由于國外生產(chǎn)的變頻器的功能主要限定在頻率控制、升降速控制、正反轉(zhuǎn)控制、起動控制以及制動控制、壓頻比控制以及各種保護(hù)功能。應(yīng)用在變頻恒壓供水系統(tǒng)中，變頻器僅作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，為了滿足供水量大小需求不同時(shí)，保證管網(wǎng)壓力恒定，需在變頻器外部提供壓力控制器和壓力傳感器，對壓力進(jìn)行閉環(huán)控制。隨著變頻技術(shù)的發(fā)展和變頻恒壓供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性以及自動化程度高等方面的優(yōu)點(diǎn)以及顯著

12、的節(jié)能效果被大家發(fā)現(xiàn)和認(rèn)可后，國外許多生產(chǎn)變頻器的廠家開始重視并推出具有恒壓供水功能的變頻器，像日本Samco 公司，就推出了恒壓供水基板，備有“變頻泵固定方式” 、 “變頻泵循環(huán)方式”兩種模式它將 PID 調(diào)節(jié)器和 PLC 可編程控制器等硬件集成在變頻器控制基板上，通過設(shè)置指令代碼實(shí)現(xiàn) PLC 和 PID 等電控系統(tǒng)的功能，只要搭載配套的恒壓供水單元，便可直接控制多個(gè)內(nèi)置的電磁接觸器工作，可構(gòu)成最多 7 臺電機(jī)(泵)的供水系統(tǒng)。這類設(shè)