论文总字数：22767字

摘 要

在国民生活以及工业生产中中，供水系统是必不可少的。传统的屋顶水箱供水存在诸多缺点：占地面积大，易污染水资源，基建设施投资大，水压不能保持恒定。变频调速是一种成熟的应用在交流电机上的无极调速技术。由于控制性能的优越性，在速度控制中得到了广泛的应用。变频调速恒压供水方式因其水压恒定、操作方便、运行可靠、节省能源、高度自动化等优点而得到广泛应用。

参考各种实际生活中的一些恒压供水工程，本论文以一个供水系统作为被控对象，在熟悉其工作原理的基础上，采用PLC和变频技术相结合，应用PLC设计供水控制电路、编写相应的程序，并且在仿真环境中调试。采用MCGS组态软件设计出来的监控系统，通过计算机界面对供水系统进行监控和管理，保证供水系统的运行安全可靠。

关键词：恒压供水系统 PLC 变频技术 MCGS

Design and implementation of double-pump constant pressure water supply system

Abstract

In the national life and industrial production, the water supply system is indispensable. There are many shortcomings in the traditional roof water tank water supply: large space occupation, water quality pollution, overmuch infrastructure investment, and so on. Variable frequency speed regulation technology is a new type of AC motor infinitely variable speed technology that has developed to maturity,it is widely used in controlling speed due to its unique excellent control performance.The constant pressure water supply method that uses frequency conversion technology is widely applied for its advantages of constant water pressure, convenient operation, reliable operation, saving electric energy and high automation.

Refer to some constant pressure water supply projects in real life, I made the following design.The controlled object of this system is a water supply system .On the basis of being familiar with its working principle. In combination with PLC and frequency conversion technology, the PLC is applied to design water supply control circuit and program the corresponding program, and debug it in the simulation environment. Using MCGS configuration software in designing the monitoring system, and applying computer for water supply system for remote monitoring and management to confirm safe and reliable operation of the water supply system .

Key Words：PLC; Constant pressure water supply system; Frequency conversion technology; MCGS

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 课题简介 1

1.2 研究背景及发展现状 3

1.3 研究意义 4

1.4 研究思路和方法 5

1.5 本章小结 5

第二章 系统的控制方案 6

2.1 控制功能实现要求 6

2.2 恒压供水系统控制流程 6

2.3 恒压供水系统设计思路 7

2.4 机泵运行系统框架 9

2.5 加泵、减泵、双泵切换条件分析 9

2.6 本章小结 10

第三章 系统的硬件设计 11

3.1 系统主要设备的选型 11

3.1.1 可编程控制器PLC概述 12

3.1.2 PLC的选型 12

3.1.3 变频器的选型 13

3.1.4 水泵的选型 14

3.1.5 压力传感器的选型 15

3.2 系统主电路分析及其设计 16

3.3 系统控制电路分析及其设计 17

3.4 本章小结 18

第四章 恒压供水系统执行器研究 19

4.1 变频器概述 19

4.2 变频技术理论分析 19

4.2.1 变频调速 19

4.2.2 变频调速的节能分析 20

4.3 变频恒压供水的可靠性 20

4.3.1 水锤效应 20

4.3.2 水锤效应的应对 20

4.4 应用变频器供水的电动机的机械特性 21

4.4.1 机械特性变化分析 21

4.4.2 机械特性的改善 22

4.5 变频器参数整定 22

4.6 本章小结 24

第五章 恒压供水系统的软件设计 25

5.1 PLC程序设计 25

5.1.1 控制系统主程序设计 25

5.1.2 恒压供水初始化程序 31

5.1.3 恒压供水中断程序 33

5.2 MCGS组态监控设计 34

5.3 本章小结 37

第六章 结论 38

参考文献 39

致 谢 42

第一章 绪论

1.1 课题简介

供水，自古以来都是生活中不可或缺的部分。最初在古时，人们使用人力或者畜力等方式取水，到后来，利用风力、水力等的机械逐渐被利用起来，可以将水从低处引到高的地方。再到今时今日，利用各种机械设备实现更高效的供水。不同的场合下，对供水的要求也多有区别，有需要提水到极高处的场合，也有水量需求极大的场合等。综合各种需求，对供水系统就有了多种多样的功能要求。

机械水平提高之后，出现了应用各种机械的供水系统。到目前为止，投入使用过的供水方法五花八门，这些方法在投入使用初期也是因为在此之前的方法有缺点，然后进行改善的。但是久而久之，又会发现新的不足。根据资料总结了一下传统方法下供水的缺点，不外乎是资源、效率等方面的缺点。再与时俱进一点，就是自动化程度上的不足。有些缺点虽然不至于说会完全影响生活生产，但是也会达不到高标准的生活。

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