牡丹江师范学院学士学位论文（设计）
Abstract
In this paper, by analyzing the constant pressure water supply principle and system composition structure, decided to adopt the text converter and PLC constant pressure water supply and data transmission, and then use a digital PID control system design of constant pressure and finally realize people through the touch screen machine control. The end of the detailed software and hardware design paper describes the system. Specific about the overall design and implementation of the system software, and the reliability of the measures taken by the system are described.In this paper, constant pressure water supply system has been widely applied to many domestic and international water supply system, and get a better economic and social benefits, on the one hand to improve the water quality, the other side also saves energy.
Key Words: VF speed; constant pressure water supply; PLC; touch screen
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目 录
1绪 论 ......................................................................................................................... 1 2恒压供水系统的概况 ................................................................................................... 2
2.1恒压供水系统概述 ................................................................................................................ 2 2.2 变频恒压供水产生的背景和意义 ....................................................................................... 2 2.3 国内外研究概况................................................................................................................... 3
3变频恒压供水的理论分析 ........................................................................................... 4
3.1变频调速技术的特点及应用 ................................................................................................ 4 3.2节能原理 ............................................................................................................................... 4 3.3设计思想 ............................................................................................................................... 5
4 系统的硬件设计 .......................................................................................................... 7
4.1系统电路 ............................................................................................................................... 7 4.2元器件的介绍........................................................................................................................ 9
4.2.1可编程逻辑控制器（PLC）简介 .............................................................................. 9 4.2.2 PLC的发展和应用 ................................................................................................ 10 4.2.3 可编程控制器的工作原理 ....................................................................................... 10 4.2.4触摸屏........................................................................................................................ 12 4.2.5变频器........................................................................................................................ 13 4.2.6 水泵电机................................................................................................................... 15
5系统的软件设计 ......................................................................................................... 17
5.1 PLC程序控制...................................................................................................................... 17 5.2供水系统程序T型图 .......................................................................................................... 19 5.3恒压供水系统PLC程序指令表 .......................................................................................... 20 5.4触摸屏的与PLC的联调 ...................................................................................................... 21
结束语 ............................................................................................................................ 22 参考文献 ........................................................................................................................ 23 致 谢 ........................................................................................................................ 24
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1绪 论
正如大家所知道的，我们的日常生活是不能离开水的，它是我们必不可少的能源之一。随着人们居住的地方越来越集中，这样就使得供水的需求越来越大。同时日常生活中用水是随着时间的变化而变化的，这就对我们供水提出了很大的要求。为了保障供水，这就需要一些辅助设备来实现了。在人们生活的周边一般有稳定的水源供应 ，居民只需要根据用水量来自行调节水源的供应。这样，一方面充分利用了水资源，另一方面又保证了水资源的不浪费。本文根据某小区的实际供水需求，同时针对用户生活用水和消防用水的要求设置为恒压供水。下面我就对恒压供水的重要性进行一下说明。例如：在我们平时生活中，经常会出现短时断水，或者因为水压不足而无法供水而打断我们正常生活的情况。又如出现火灾的时候，我们必须要保证恒压供水，只有这样才能快速的消除火情，保证人民的财产安全和人身安全。日常的生活用水量随季节、昼夜、上下班的时间不同而有较大变化，这就导致了供水的不稳定，主要表现在水压上，当用水量较高而供水量低时则水压低，反之，当用水少而供水多则水压高。
当生活小区的自来水管管网的水压较低时，水就很难到达较高的楼层。在以前为了解决这个问题是通过利用高位水箱来解决的。主要步骤是，首先用蓄水池蓄水，接着通过水泵把水送到足够高的高位水箱，最后通过水箱给用户供水。而我们蓄水池中的水通常是市政自来水管网提供，这就使有压力的水进入水池变成了无压力，让资原无故的消耗了。同时在通过水池和水箱时无可避免地带来了二次污染，给居民带来了不健康的因素。
基于上述情况，我们对传统供水系统进行了改造，采用PLC作为主控单元，触摸屏为控制系统，并充分利用变频器的变频作用，根据实际情况可以很快地调整供水系统的供给需要，达到恒压供水的目的。改造后的供水系统提高其工作的稳定性，取得到了良好的控制效果。
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2恒压供水系统的概况
2.1恒压供水系统概述
供水系统是国民生产生活中的重要组成部分。传统供水所需的土地面积比较大，导致基础建设投资也会比较高，同时水质也更容易受到污染，但其最主要的缺点是不能保证水压的恒定，导致部分设备不能正常运行。变频调速技术是一种新型但比较成熟的交流电机无极调速技术，其优异的控制性能被广泛应用在速度控制领域发中，特别是供水行业中。由于生产安全和水质的特殊要求，恒压供水有严格的要求，所以变频调速技术获得了进一步的发展。恒压供水具有技术先进，压力恒定，操作方便，可靠，节能，自动化程度高等优势。
2.2 变频恒压供水产生的背景和意义
泵站肩负着供应工农业和生活用水的重任，泵站供水需要电机将水增压从而驱动水的传送，电机的运行需消耗大量能量。电机的恒速运行虽然能保证水压在泵站的恒定，但由于前端的用水需求不同会导致前端水压不恒定，这就降低了泵站能源浪费。因此提高泵站电机工作效率、降低能源消耗非常重要。我国泵站数量大、范围广、类型多、发展速度快，但基本都是采用传统的供水方式。我国用水需求量大，因此消耗在水泵、风机负载上，城乡居民用水设备上的电能消耗非常大。此外我国供水设备工作效率低，控制方式不够科学合理也造成了不必要的能量浪费。如何找到新型低能耗供水系统及研究出节能的控制策略方法是人们一直探索的问题。
在这种情况下只有利用先进的科学技术才能解决这个问题，而我们利用变频技术和PLC相结合组成新的控制系统就可以了。这个系统集合了各种现代科技，比如：电气技术、自动控制与变频技术。这样系统就具有了高效率、高抗扰、高平稳、高灵活等优点。只有这样我国才能由传统农业国家发展为先进农业国家，同时响应国家建设节约型社会的号召。
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