毕业论文：PLC控制的恒压无塔供水系统 ㊣ 精品文档 值得下载

理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，特别是的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象直观方便易学调试与查错也都很方便。

用户在购到所需的后，只需按说明书的提示，做少量的接线和简易的用户程序的编制工作，就可灵活方便地将应用于生产实践。

可编程控制器的基本结构可编程控制器主要由模块输入模块输出模块和编程器组成如下图所示。

图模块模块又叫中央处理单元或控制器，它主要由微处理器和存储器组成。

它用以运行用户程序监控输入输出接口状态作出逻辑判断和进行数据处理，即读取输入变量完成用户指令规定的各种操作，将结果送到输出端，并响应外部设备如编程器电脑打印机等的请求以及进行各种内部判断等。

的内部存储器有两类，类是系统程序存储器，主要存放系统管理和监控程序及对用户程序作编译处理的程序，系统程序已由厂家固定，用户不能更改另类是用户程序及数据存储器，主要存放用户编制的应用程序及各种暂存数据和中间结果。

模块输入模块模块输出模块可编程序控制器编程装置接触器电磁阀指示灯电源电源限位开关选择开关按钮模块是系统的眼耳手脚，是联系外部现场和模块的桥梁。

输入模块用来接收和采集输入信号。

输入信号有两类类是从按钮选择开关数字拨码开关限位开关接近开关光电开关压力继电器等来的开关量输入信号另类是由电位器热电偶测速发电机各种变送器提供的连续变化的模拟输入信号。

可编程序控制器通过输出模块控制接触器电磁阀电磁铁调节阀调速装置等执行器，可编程序控制器控制的另类外部负载是指示灯数字显示装置和报警装置等。

电源可编程序控制器般使用交流电源。

可编程序控制器内部的直流稳压电源为各模块内的元件提供直流电压。

编程器编程器是的外部编程设备，用户可通过编程器输入检查修改调试程序或监示的工作情况。

也可以通过专用的编程电缆线将与电脑联接起来，并利用编程软件进行电脑编程和监控。

输入输出扩展单元扩展接口用于将扩充外部输入输出端子数的扩展单元与基本单元即主机连接在起。

外部设备接口此接口可将编程器打印机条码扫描仪，变频器等外部设备与主机相联，以完成相应的操作。

本实验装置选用的主机型号为系列的主机。

可编程控制器的工作原理可编程控制器有两种基本的工作状态，即运行状态与停止状态。

在运行状态，可编程序控制器通过执行反映控制要求的用户程序来实现控制功能。

为了使可编程序控制器的输出及时地响应随时可能变化的输入信号，用户程序不是只执行次，而是反复不断地重复执行，直至可编程序控制器停机或切换到工作状态。

除了执行用户程序之外，在每次循环过程中，可编程序控制器还要完成内部处理通信处理等工作，次循环可分为个阶段。

在内部处理阶段，可编程序控制器检查，模块内部的硬件是否正常，将监控定时器复位，以及完成些别的内部工作。

在通信服务阶段，可编程序控制器与带微处理器的智能装置通信，响应编程器键入的命令，更新编程器的显示内容。

在输入处理阶段，可编程序控制器把所有外部输入电路的接通断开状态读入输入映像寄存器。

在程序执行阶段，即使外部输入信号的状态发生了变化，输入映像寄存器的状态也不会随之而变，输入信号变化了的状态只能在下个扫描周期的输入处理阶段被读入。

在输出处理阶段，将输出映像寄存器的通断状态传送到输出锁存器。

可编程控制器的内存区域的分布及配置部分编程元件的编号范围与功能说明如下表所示元件名称编号编号范围功能说明输入寄存器共点接受外部输入设备的信号输出寄存器共点输出程序执行结果并驱动外部设备位存储器在程序内部使用，不能提供外部输出定时器，保持型通电延时，保持型通电延时，保持型通电延时，延时延时延时，计数器加法计数器，触点在程序内部使用高速计数器用来累计比扫描速率更快的事件顺序控制继电器提供控制程序的逻辑分段变量存储器数据处理用的数值存储元件局部存储器使用临时的寄存器，作为暂时存储器特殊存储器与用户之间交换信息特殊存储器只读执行时标志位的状态累加寄存器用来存放计算的中间值可编程控制器基本指令简介的基本指令简表道，系统共有开关量输入点个，开关量输出点个模拟量输入点个模拟量输出点个。

如果选用在扩展也可以达到控制要求，但考虑到是初次设计，应保留足够大的余量，故选用，当然也可以选用，但是也需要扩展输出单元，而且价格较贵，性价比不高。

此外还需要扩展个模拟量输入输出单元，这就是整个系统的配置。

电气控制系统原理图电气控制系统原理图包括主电路图和外围接线图。

主电路图如图所示为主控制电路图。

三台电机分别为。

接触器分别控制的工频运行接触器分别控制的变频运行分别为三台水泵电机过载保护用的热继电器分别为变频器和三台泵电机主电路的隔离开关为主电路的熔断器为通用变频器。

图主电路图外围接线图图外部接线图第章恒压供水软件设计硬件连接确定之后，系统的控制功能主要通过软件实现，结合前述泵站的控制要求，对泵站软件分析如下由恒压要求出发的工作泵组数量管理为了恒定水压，在水压降低时要升高变频器的输出频率，且在台泵工作不能满足恒压要求时，需启动第二台或第三台泵。

判断需启动新泵的标准是变频器的输出频率达到设定的上限值。

这功能可通过比较指令实现。

为了判断变频器工作频率达上限值的确实性，应滤去偶然的频率波动引起的频率达到上限情况，在程序中考虑采取时间滤波。

多泵组泵站泵组管理规范由于变频器泵站希望每次启动电动机均为软启动，又规定各台水泵必须交替使用，控制要求中规定每台泵连续变频变频运行不得超过小时，因此每次启动新泵或切换变频泵时，以新泵为变频泵是合理的。

具体的操作是，将现行运行的变频泵从变频器上切除，并接上工频电源运行，将变频器复位并用于新泵的启动。

初此之外，泵组管理还有个问题就是泵的工作循环控制，本次设计用泵号加的方法实现变频器的循环控制，用工频泵的总数结合泵号实现工频泵的轮换工作。

程序结构及程序功能的实现由于模拟量单元及调节都需要编制初始化及中断程序，本程序分为三部分主程序子程序和中断程序。

利用定时器中断功能实现控制的定时采样及输出控制。

主程序的功能最多，如切换信号的生成，泵组的接触器逻辑控制信号的综合报警处理等都在主程序中。

生活及消防双恒压的两个恒压值是采用数字方式直接在程序中设定的。

在本设计中，只是用到了比例和积分控制，其回路增益和时间常数可通过工程计算初步确定，初步确定的增益和时间常数为增益采样时间积分时间程序中使用的元件及其控制功能如表所示表程序中使用的元件及其控制功能系统流程图系统程序上电初始化，调初始化子程序。

消防生活供水压力给定值设置上电和故障结束时重新激活变频泵号存储器，变频器频率上限时增泵滤波。

符合增泵条件时，工频泵运行数加，频率下限时减泵滤波。

符合减泵条件时，工频泵运行数减，变频增泵或倒泵时，置位。

复位变频器频率为软启动做准备，产生关断当前变频泵脉冲信号。

变频工作泵号加，。

产生关断当前泵工频启动脉冲信号。

产生下台泵变频运行启动信号，变频工作泵的泵号转移。

个变频泵运行的持续时间判断。

小时到，则产生下台泵的变频启动信号有工频泵运行时，复位号泵变频运行控制逻辑。

号泵变频运行控制逻辑和号泵变频运行控制逻辑。

号泵工频运行控制逻辑和号泵工频运行控制逻辑。

号泵工频运行控制逻辑火灾时，阀打开。

水池低水位信号处理和水池水位下限信号灯。

变频器故障信号灯和火灾信号水池水位下限故障消铃逻辑和变频器故障消铃逻辑。

火灾消铃逻辑和报警电铃。

故障信号及故障结束处理程序指令表第章总结本次毕业设计的主要成果和结论归纳如下完成了恒压供水系统的总体设计。

给出了系统选型的方法，确定了以为控制器的系统设计过程，系统硬件及软件设计方案。

设计了扩展单元，来扩展输出接口。

设计了模拟量扩展单元来处理模拟量。

设计了程序来实现预想的目标。

设计了与扩展单元的外部接线图。

随着自动化，智能化科技的发展，智能控制也在迅猛发展。

由于本人水平和时间的问题，本文只采用了较为流行的控制，并且在这方面只是进行了初步的探讨，许多不足还需要进步的改进，因此我们应该时刻关注最新的研究成果，并且努力把这些成果引入实际工作生产中，实现科学生产力的最大效益。

致谢毕业设计为整个大学生涯画上个句号，回看整个毕设过程，感慨很多。

首先要对给予我帮助的各位老师以诚挚的感谢，特别感谢魏彩乔老师。

本次设计从选题，到最后完成都受到了老师的精心指导和悉心关怀，还给我提出了许多极具价值的建议和方案。

我还要感谢在我身边给我帮助和建议的同学们，他们在我的论文工作中提出了许多宝贵的意见并给予了全力的支持。

在此，向所有关心和帮助过我的老师同学和朋友表示由衷的谢意，在完成毕设的过程中自己也学到了很多东西。

通过查找资料，请教老师，使自己对的使用规范，设计方法及原则都有了更深刻的认识。

同时，毕设是对自己大学这几年的所学知识的综合检验，在学习过程中，也发现了好多问题，使自己认识到，自己还有好多知识学的不够扎实。

可以激励自己，还要不断学习，充实自己。

最后，再次向指导老师及各位参与答辩的老师，致以真挚的感谢和敬意。

参考文献吴中俊黄永红主编可编程控制器原理及应用北京机械工业出版社王永华主编现代电气控制及应用技术北京北京航空航天大学出版社，张万忠刘明芹主编电气与控制技术北京化学工业出版社黄静电器及控制技术北京机械工业出版社廖常初基础教程北京机械工业出版社张进秋，等可编程控制器原理及应用实例北京机械工业出版社胡学林可编程控制器教程基础篇北京电子工业出版社何衍庆等可编程控制器原理及应用技巧北京化学工业出版社王兆义可编程控制器教程版北京机械工业出版社，可编程控制器产品目录摘要在以控制为核心，变频调速技术为基础的恒压供水系统中，将压力设定值与测量值的偏差经运算后得到的信号控制变频器，从而通过变频器控制水泵的转速调节管网的压力，实现恒压供水的目的介绍了基于恒压供水系统调节器的实现关键词变频调速恒压供水目录摘要第章绪论课题背景恒压供水发展概况变频恒压供水的现状国内外变频供水系统现状变频供水系统应用范围第章可编程控制器概述可编程控制器的基本结构模块模块电源编程器输入输出扩展单元外部设备接口可编程控制器的工作原理可编程控制器的内存区域的分布及配置可编程控制器基本指令简介软件的使用方法系统需求软件的使用编程规则第章控制的恒压供水系统设计基