基于PLC控制的变频给水系统的设计与实现.doc

摘要:随着人们生活水平的不断提高，人们对生活用水的质量也越来越注重。由于传统供水方式会增加水质的二次污染而恒压变频给水系统可以很好的解决这个问题所以恒压变频给水系统应用越加广泛。本设计以西门子PLC为核心，根据压力传感器传送的压力值模拟量（4-20mA），在PLC中转换为标准值与压力设定值相比较得到偏差，偏差经过PID计算得到控制量，在PLC中转化为模拟量（0-10V）送给变频器，改变变频器输出功率，从而改变电机转速，达到调节供水量的目的。本设计不但改善传统供水系统造成水质污染的弊病和“水锤效应”带来的安全威胁而且能够更加节约水电资源和增加水泵的使用寿命。恒压变频给水系统即将成为未来供水系统的趋势。

本文介绍了硬件设计，硬件选型和软件设计以及在过程控制实验室的实验室模拟调试和实验室模拟与组态王的联机监控。

关键词：恒压供水；可编程控制器；变频器；组态王；变频调速

目录

摘要

Abstract

1绪论-3

1.1课题的研究背景和意义-3

1.2国内外研究梗概-3

2系统的理论分析和控制方案的选择-4

2.1系统的理论分析-4

2.1.1电动机转速调节原理-4

2.1.2恒压供水原理-4

2.1.3系统的组成-5

2.2系统控制方案的选择-6

2.2.1系统控制要求-6

2.2.2系统控制流程-7

3系统硬件设计-9

3.1可编程逻辑控制器（PLC）-9

3.1.1 PLC概述-9

3.1.2PLC的特点和原理-9

3.1.3 PLC选型-10

3.2变频器-11

3.3压力传感器-13

3.4控制系统的I/O以及地址分配-14

3.5系统电路分析及其设计-14

3.5.1系统主电路分析及其设计-14

4系统的软件设计-15

4.1系统软件设计分析-15

4.1.1恒压-15

4.1.2给水池液位-15

4.2 PLC程序设计-16

4.2.1系统主程序设计-19

4.3   PID控制-19

4.3.1 PID控制简述-19

4.3.2 PID控制原理和特点-19

5实验室模拟调试和组态仿真-20

5.1实验室模拟设计-20

5.1.1实验室模拟设计理论分析-20

5.1.2实验室模拟PLC程序设计-20

5.2组态仿真-21

5.2.1组态王简介-21

5.2.2组态王与PLC通讯-21

5.2.3组态王系统设计步骤-21

5.2.4组态王设计过程-22

5.2.5实验室模拟调试-28

结   论-33

参考文献-34

致谢-44