双恒压无塔供水系统

1、精选优质文档-倾情为你奉上论文题目：双恒压无塔供水系统专 业：机械设计制造及其自动化专业本 科 生： （签名）_ 指导教师: （签名）_摘要 城市供水系统的优劣会直接影响到供水的质量。采用传统的继电器控制的方式给城市高层建筑供水，可靠性差、效率低，供水质量得不到保障。本文在研究了供水控制系统发展现状的基础上，针对以上问题设计了一套以PLC作为控制核心的生活/消防双恒压无塔供水系统。本文主要完成的工作如下：1） 提出了双恒压无塔供水系统的组成结构及工作原理；2） 对供水控制系统进行了硬件设计和软件设计； 3） 绘制了电气原理图及接线图。包括：电气控制系统主电路图、控制电路图、PLC硬件接线图等；

2、4） 编制了系统程序并对程序进行模拟调试，分析总结了程序运行的结果。关键词：PLC 双恒压 供水系统Subject: Double Constant - pressure system without water towerAbstract The merits of the city water supply system will directly affect the quality of the water supply. Using conventional relay controlled manner to urban high-rise building water suppl

3、y, poor reliability, low efficiency, water quality can not be guaranteed. Based on the study of the water supply control system development status, based on the above problems devised by PLC as the control core of life / fire double constant water tower system.In this paper, the work accomplished as

4、 follows: 1) propose a dual constant pressure water tower system structure and working principle; 2) the water supply control system hardware and software design; 3) draws electrical schematics and wiring diagrams. Include: electrical control system main circuit and control circuit, PLC hardware wir

5、ing diagram; 4) the preparation of a systematic program to simulate and debug programs, analyzes and summarizes the results of running.Key words: PLC Double Constant - pressure Water Supply目录专心-专注-专业1 绪论1.1课题研究的背景及其意义本课题主要研究基于PLC控制的供水系统。随着经济社会的发展，国家对能源的需求越来越大。水是不可或缺的重要资源，水资源短缺对国家的发展有很大的制约。我国的水电资源都非常

6、短缺，国家一直大力提倡节能减排，因而合理的做好节能减排，已是摆在人们面前很迫切的工作。长期以来我国在各种需要用水的场合比如：工农业用水、居民生活用水、城市自来水厂供水、及消防等供水系统中大都以恒压泵为动力源，通过使用高位水箱、老式的水塔及密闭气压罐等设备进行供水，控制则多采用传统继电器控制系统。这种供水方式不仅设备需要的资金投入比较大，造价高，占地方大，自动化程度低，而且供水压力不稳定可靠性差，维护困难。随着经济社会的快速增长,人们的生活质量普遍提高，对于供水系统的供水质量和供水系统本身的可靠性提出了更高的要求。城市高层建筑的供水问题也就日益突出。采用这些传统的供水方法由于可靠性差、效率底下不

7、节能环保，从实际效果上来看均不能满足现在社会的要求。随着人民生活水平的不断改善，尤其是近几年，在政府加大对城市建设和规划力度基础上，许多一线城市几乎资源饱和，城市高层建筑越来越密集，以致传统的供水方式已经不能完全满足社区、机关、企业等场所正常用水需求。这就不仅给供水系统的稳定性、可靠性提出了更高的要求，而且要求供水系统运行起来安全经济、节能高效。这使得传统的供水控制系统的一些劣势比如：效率低、可靠性不高、自动化程度低、维护不方便、适应性和通用性差、对于较复杂的控制要求无能为力等缺点更加凸显出来了。为了很好的适应当今社会和城市的迅猛发展，就要尽可能运用自动控制、网络通讯及计算机等最新技术，改善原

8、有的供水系统，优化配置，以提高各种用水场所的供水质量和能力。本论文完成以 PLC 为控制核心的城市双恒压（生活/消防）无塔供水系统的设计。该系统生活供水时，系统按低恒压值运行；消防供水时，系统按高压值运行，有手动应急控制及报警功能，相比传统供水系统有较大优势。1.2 PLC控制系统及恒压供水系统发展现状首先大致的说一下PLC的发展概况，再谈一下恒压供水系统的发展现状。世界上第一台PLC诞生于1969年，由美国数字设备公司研制成功。 PLC技术诞生后不久即显示出了其在工业控制中的重要作用，在许多其它领域也得到很快的发展。PLC技术随着计算机和微电子技术的发展而迅速发展，由最初的一位机发展为8位机

9、。随着微处理器CPU和微型计算机技术和PLC技术之间的融合，形成了现代意义上的PLC。进入20世纪八十年代以来，随着大规模及超大规模的集成电路等微电子技术的迅猛发展，PLC也得到了惊人的发展。这使得PLC的成本下降，体积减小，功耗更低，控制功能更加强大，可靠性大大提高，而且在编程，远程I/O和通讯网络、人机界面，数据处理等方面也有很大突破。回顾总结PLC的发展过程大致可分为五个阶段：1. 初级阶段从第一台PLC问世到20世纪70年代中期。这个时期的PLC功能简单，主要完成一般的继电器控制系统的功能，即顺序逻辑、定时和计数等，编程语言为梯形图。2. 崛起阶段从20年代70年代中期到80年代初期。

10、由于PLC在取代继电器控制系统方面的卓越表现，所以自从它在电气自动控制领域开始普及应用后便得到了飞速的发展。这个阶段的PLC在其控制功能方面增强了很多，例如数据处理、模拟量的控制等。3. 成熟阶段从二十世纪80年代初期到90年代初期。这之前的PLC主要是单机应用和小规模、小系统的应用；随着对工业自动化技术水平、控制性能和控制范围要求的提高，在大型控制系统中PLC也展示了其强大的生命力。这个时候的PLC顺应时代的发展，在大型的PLC中一般都扩展上了遵守一定协议的通信接口。4. 飞速发展阶段从20世纪90年代初期到90年代末期。由于对模拟量处理功能和网络通信功能的提高，PLC控制系统在过程控制领域

11、也开始大面积使用。随着芯片技术、计算机技术、通信技术和控制技术的发展，PLC的功能得到了进一步的提高。现在PLC不论从体积上、人际界面功能、端子接线技术，还是从内在的性能（速度、存储容量等）、实现的功能（运动控制、通信网络。多机处理等）方面都远非过去的PLC可比。从20世纪80年代以后，是PLC发展最快的时期，年增长率一直都保持在30%40%之间。5. 开放性、标准化阶段从20世纪90年代中期以后。在PLC诞生后的近三十年里，各个PLC在通信标准、编程语言等方面都存在着不兼容的方面，这为在工业自动化中实现互换性、互操作性和标准化都带来了极大的不便。现在可编程控制器国际标准特别是IEC61131

12、-3编程语言的推广，使得PLC真正走入了一个开放性和标准化的时代。 变频恒压供水是随着变频调速技术的发展慢慢发展起来的，刚开始，由于国外生产的变频器的功能有限，主要是限定在频率控制、升降速控制、正反转控制、起制动控制、及各种保护功能，只是作为执行机构应用在变频恒压供水系统中。为了满足供水量大小需求，保证管网压力恒定，往往还需要在变频器外部提供压力控制器和压力传感器，以进行闭环控制。目前，在国内外变频调速恒压供水系统的研究中，如果既需满足不同需求的用水量，又要保证水管管网压力恒定，那么就要有闭环控制系统。多台水泵的循环方式控制需要外部提供逻辑控制环节。在控制器的选择上，大多采用 PLC 予以实现

13、，有的则采用单片机予以实现，他们各有优点，PLC 控制可靠性高但易于实现，单片机控制成本低但效果差水管压。1.3论文主要研究工作及组织结构 通过对目前我国供水系统背景情况和恒压供水系统的现状分析，考虑到城市供水系统的对居民工作和生活的现实影响，如何有效的利用自动控制技术、计算机技术以及通信技术，来开发出更加安全可靠、高效能节能的城市供水系统，已显得日趋重要。论文主要是对基于西门子S7-200 PLC 控制的恒压供水系统的一些内容进行了设计，本论文的组织形式如下： 第一章 绪论。介绍本课题的研究背景及其意义，并对PLC发展和恒压供水系统的现状进行介绍，在此基础上提出本文的研究工作。第2章 PLC

14、 技术概述。介绍恒压供水的核心控制系统PLC 的基础知识，主要包括其定义、基本概念、结构原理和编程语言等内容。第3章 系统设计，对基于PLC控制的双恒压供水系统进行总体设计。提出恒压供水系统的要求，设计选择系统控制方案。介绍系统的硬件配置和设计，及软件编程。第4章 通过仿真软件进行仿真运行，及通过将制作的模型同PLC实际连接来模拟系统的运行情况。第5章 结束与展望。对本文完成情况作简要总结，同时也指出设计过程存在的缺点和不足，指出以后需要学习完善和进一步探讨的问题。出师表：先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，

15、欲报之于陛下也。诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰“能”，是以众议举宠为督：愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。 亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。先帝在时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也。臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之