基于plc和變頻器的水泵站恒壓供水_畢業設計論文(已修改)

　

【正文】 畢 業 設 計 題 目 常寧市民心自來水有限公司供水項目 2 級泵房電氣控制器的設計 學院名稱 電 氣 工 程 20xx年 5 月 25 日 南 華 大 學 畢業設計（論文）任務書 學 院： 電氣工程 題 目： 常寧市民心自來水 有限公司供水項目 2 級泵房電氣控制器的設計 起 止 時 間： 20xx 年 12 月 23 日至 20xx 年 5 月 25 日 學 生 姓 名： 專 業 班 級： 電氣工程及其自動 09 級 2 班 指 導 教 師： 研 室 主 任： 院 長： 20xx 年 12 月 23 日 設計（論文）內容及要求 1. 背景資料 見附件 1 2. 設計內容 整體方案設計。 主電路設計。 屬于設計的重點內容。 PLC 的選型。 采用 PLC 控制電路的設計。 屬于設計的重點內容。 PLC 程序設計。 屬于設計的重點內容。 3. 電路設計要求 水泵系統滿足供水要求。 水泵電機采用變頻器調速控制。 水泵電機要求具有過流保護、過載保護、接地保護、限位等功能，合理選取電壓電器 設備的型號、規格和臺套數。 要求綜合考慮控制器成本。 4. 論文要求 獨立完成設計的全部內容。 獨立撰寫畢業設計論文一篇（不少于 15000 字）。 畢業設計論文符合學校規定的論文格式、圖表規范。 畢業設計的有關資料存入磁盤（或刻錄光盤）。 5. 進度安排 20xx 年 12 月～ 20xx 年 1 月：資料收集、整理，撰寫文件綜述和開題報告。 20xx 年 2 月：方案設計。 20xx 年 3 月：變頻器、 PLC 選型設計 20xx 年 4 月：主電路設計， PLC 外圍控制電路。 20xx 年 5 月：程序設計，撰寫 、修改畢業設計論文、畢業設計答辯。 指導教師： 20xx 年 12 月 23 日 南華大學電氣學院本科生畢業設計（論文）開題報告 設計（論文）題目 常寧市民心自來水有限公司供水項目 2 級泵房電氣控制器的設計 設計（論文）題目來源 自選課題 設計（論文）題目類型 工程設計類 起止時間 ~ 一、 設計（論文）依據及研究意義： 依據： 、標準進行本次設計 1） GB/T 2） SZ 3） JGJ 研究意義： 國內縣級，鄉鎮級的二級水泵站 ,普遍存在自動化程度低，運行成本高等問題。由于壓力得不到有效控制，造成管線破裂，漏水缺水現象嚴重。近年來，隨著小型 PLC，變頻器價格下降，勞動力成本上升，以及居民對供水質量要求的提高，社會對降低能耗的呼吁，對鄉鎮級水泵站，節能化，自動化改造，具有重要意義。 PLC具有通用性強、使用方便、適應面廣、 可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點。 PLC在工業自動化控制特別是順序控制中的地位，在可預見的將來，是無法取代的。 本文介紹了，應用 PLC和變頻器，實現對二級水泵站全自動化控制的技術。 可以實現無級恒壓調速，供水穩定，供水質量顯著提高。應用變頻技術，降低電機電能損耗，并且減小啟動時對電網沖擊。自動化程度高，節省勞動力成本，集成程度高，檢修維護方便。 二、 設計（論文）主要研究的內容、預期目標：（技術方案、路線） 主要研究內容： 1. 水泵站整體控制方案設計。 2. 主電路設計及主要設備選型。 3. PLC、變頻器的選型。 4. 采用 PLC 控制電路的設計。 5. PLC 程序設計 6. 論文的撰寫 三、設計（論文）的研究重點及難點： 重點： PLC 控制電路的設計 程序設計 難點： 與變頻器應用 四、 設計（論文）研究方法及步驟（進度安排）： 1. 20xx 年 12 月～ 20xx 年 1 月：資料收集整理，撰寫文件綜述和開題報告。 2. 20xx 年 2 月：方案設計。 3. 20xx 年 3 月：變頻器、 PLC 選型設計。 4. 20xx 年 4 月： 主電路設計， PLC 外圍控制電路。 5. 20xx 年 5 月：程序設計，撰寫、修改畢業設計論文、畢業設計答辯。 五、 進行設計（論文）所需條件： 1. 有關水泵站電氣方面的資料； 2. 有關電機控制方面的資料： 3. 有關 PLC 方面的資料； 4. 編程軟件； 六、 指導教師意見： 簽名： 年 月 日 i 摘要 ： 本文完成的是某自來水廠二級泵房電氣控制器的設計，通過對任務要求、控制對象的分析，選擇了 PLC 加變頻器的控制方案。根 據設計思路進行了主要設備的選型，主電路設計，控制電路設計以及程序設計。整個設計方案以 PLC 和變頻器為控制器核心，工控機為人機交流窗口，水泵機組為執行單元，與水壓等信號采集單元一起，組成了一個完整的閉環恒壓供水系統。對用戶實行分區供水，每臺水泵可以在工頻和變頻兩種運行方式下切換。變頻器根據采集的壓力數值和設定參數比較自動調節電機運行頻率， PLC 根據變頻器的反饋信號，控制每臺電機的工作狀態。 關鍵詞 ： 恒壓供水 。PLC。變頻器 。分區供水 iii Abstract: Electrical design of secondary pumping station in a tap water pany is described in the paper. A control scheme of PLC and frequency converter is proposed by analysing task requirements and control object. The selection of major equipment, main circuit design, control circuit design and program design is also proposed according to the design ideas. PLC and frequency converter are designed with the core of controller。 industrial puter is designed as manmachine munication window。 and the water pump is designed as the execution units. All of these and the pressure signal sample unit etc. make up an integrated closedloop isobarically water supply system. Each pump can be changingover in different operating manners, which is used to manage the work users in zone water supply. The frequency converter automatically adjusts the operating frequency based on collected pressure values and setting parameters. PLC controls the working status of each motor according to the frequency converter feedback signals. KEYWORD: Constant pressure water supply。PLC。Frequency converter。Zone water supply. iv 目錄 1 緒論 ............................................................................................................................. 1 課題研究意義 ................................................................................................. 1 變頻調速技術的發展與現狀 ......................................................................... 3 論文原始資料 ................................................................................................. 4 論文設計的任務和要求 ................................................................................. 5 2 電氣控制器方案設計 ................................................................................................ 6 設計任務和控制對象分析 ............................................................................. 6 設計方案的選擇 ............................................................................................. 6 系統框圖 ......................................................................................................... 8 3 主要設備選型 ........................................................................................................... 10 PLC 的選型 ................................................................................................... 10 PLC 的基本構成 ................................................................................ 10 PLC 的選型 ........................................................................................ 11 變頻器的選型 ............................................................................................... 13 變頻器工作原理 ................................................................................. 13 變頻器的選型 ..................................................................................... 14 壓力變送器的的選型 .................................................................