第一篇：PLC恒壓供水控制系統畢業論文

克拉瑪依職業技術學院

畢業設計（論文）

題 目：

專 業：

設計指導老師：葉曉燕

畢業設計學生：

學 號：

P L C 恒 壓 供 水 控 制 系 統

電 氣 自 動 化

阿依別克·哈孜木汗 13030205 P L C恒壓供水控制系統設計

目錄

摘要.............................................1.設計任務書.....................................1.2設計目的..................................1.3設計內容及要求............................1.4設計進程安排..............................2.PLC恒壓供水控制系統...........................2.1引言......................................2.2恒壓供水PLC控制系統的基本策略............2.3恒壓供水系統的基本構成....................2.4 工作原理.................................3.水泵電機的選擇................................3.1.概述....................................4、PLC的模擬量擴展單元的配置和選型.............4.1 PLC模擬量擴展單元的配置及應用

.......4.2 PLC系統的選型

......................5、電控系統的原理圖.............................5.1 主電路圖、..............................6、系統的程序設計...............................6.1 由“恒壓”要求出發的工作組數量的管理

...6.2 臺組泵站泵組的管理規范 存入生活/消防頻率下限

..........................................P L C恒壓供水控制系統設計

6.3 程序的結構及程序功能的實現............設計總結........................................致謝............................................參考文獻

......................................摘要

利用自動控制程序PLC恒壓控制三臺水泵電機供水給生活小區生活用水。采用可編程控制器（PLC）構成控制系統進行優化控制泵組的運行，并自動調整泵組的運行臺數，完成供水壓力的要求，在管網流量變化時達到穩定供水壓力和節約電能的目的。系統的控制目標是泵站總管的出水壓力，系統設定的給水壓力值與反饋的總管壓力實際值進行比較，其差值輸入CPU運算處理后，發出控制指令，控制泵電動機的投運臺數工作而達到給水總管壓力穩定在設定的壓力值上。供水系統選用原則水泵揚程應大于實際供水高度，水泵流量總和應大于實際最大供水量。

關鍵詞：PLC，自動控制系統，控制指

第二篇：基于PLC的恒壓供水控制系統設計

基于PLC的恒壓供水控制系統設計

摘要

隨著社會經濟的迅速發展，人們對供水質量和供水系統可靠性的要求不斷提高；再加上目前能源緊缺，利用先進的自動化技術、控制技術以及通訊技術，設計高性能、高節能、能適應不同領域的恒壓供水系統成為必然趨勢。

本論文根據中國城市小區的供水要求，設計了一套基于PLC的變頻調速恒壓供水系統。由變頻器、PLC、PID調節器和組成控制系統，調節水泵的輸出流量。電動機泵組由三臺水泵并聯而成，由變頻器或工頻電網供電，根據供水系統出口水壓和流量來控制變頻器電動機泵組的速度和切換，使系統運行在最合理狀態，保證按需供水。

本文介紹了采用PLC控制的變頻調速供水系統，由PLC進行邏輯控制，由變頻器進行壓力凋節。再經過PID運算，通過PLC控制變頻與工頻切換，實現閉環自動調節恒壓變量供水。運行結果表明，該系統具有壓力穩定，結構簡單，工作可靠等特點。

關鍵詞：變頻調速 ；恒壓供水；PID調節；PLC Water Supply Control System of Constant Pressure

Based on PLC

With the rapid development of social economy； it demands the better of water supply' s quality and reliability of water supply system.Meanwhile energy resources are seriously lack.So it is inevitable tendency to design water supply system which has high function and saves on energy well，with help of advanced technique of automation，control and communication.At the same time this system can adapt different water supply fields.According to the requirement of China's urban water supply, this paper designs a set of water supply system of frequecey control of constant voltage based on PLC.It is consist of the variable frequency and speed regulation，PLC，PID control system for the control system.It controls the outcome of the pumps.The generator pumps are consist of parallel three pumps，and the power come from variable frequency and speed regulation or power grid.According to the water supply of constant pressure’s outcome water press and flux，the control system control the variable frequency and speed regulation，parallel pumps’ speed and cut over，cause the system move in the best rational situation，assure according to wants supply water.This design has many merits such as save energy.In this paper，the control principle of VVVF providing-water system is introduced，we use PLC to carry on logic control and use inverter to modulate pressure．Through PID control principle.we realize Closed-loop control in VVVF Providing-water System．The result indicates that the system has the stable pressure，simple structure，and reliable work．

Key words：variable frequency and speed regulation；water supply of constant pressure；PID control system；PLC

目 錄

論文總頁數：53頁 引言 錯誤！未定義書簽。

1.1 課題背景及意義

錯誤！未定義書簽。

1.2 供水技術及其發展 錯誤！未定義書簽。

1.3 恒壓供水系統國內外研究現狀 錯誤！未定義書簽。1.4 可編程控制器的發展及應用 2 恒壓供水系統介紹

錯誤！未定義書簽。

1.5 本文主要內容 錯誤！未定義書簽。

錯誤！未定義書簽。

錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。2.1 當前恒壓供水方案比較 2.2 恒壓供水系統節能原理 2.3 變頻器介紹

錯誤！未定義書簽。

2.3.1變頻器的基本結構.....................................錯誤！未定義書簽。2.3.2 變頻器的分類及工作原理........................錯誤！未定義書簽。2.3.3 變頻器的操作方式及使用........................錯誤！未定義書簽。2.3.4 變頻器調速原理........................................錯誤！未定義書簽。2.4 可編程控制器 錯誤！未定義書簽。

2.4.1 可編程控制器的定義................................錯誤！未定義書簽。2.4.2 可編程控制器的組成................................錯誤！未定義書簽。2.5 供水系統中的水錘效應 3.1 變頻恒壓供水系統構成

錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。

錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。3 變頻恒壓供水系統方案設計 錯誤！未定義書簽。

3.2變頻恒壓供水系統運行流程 3.4 泵站的設置及系統控制要求 3.3 水泵切換條件分析 錯誤！未定義書簽。3.5 控制系統地址分配 錯誤！未定義書簽。4 變頻恒壓供水系統硬件設計 錯誤！未定義書簽。

4.1 PLC及其擴展模塊 錯誤！未定義書簽。4.2 變頻器

錯誤！未定義書簽。

錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。4.3 水泵機組 錯誤！未定義書簽。4.4 壓力傳感器 4.5 液位變送器

4.6 泵自動/手動控制設計 錯誤！未定義書簽。5 變頻恒壓供水系統軟件設計 錯誤！未定義書簽。

5.1 系統軟件設計分析 錯誤！未定義書簽。5.2 系統軟件設計 錯誤！未定義書簽。

5.2.1系統初始化模塊.........................................錯誤！未定義書簽。5.2.2 增、減泵判斷和相應操作模塊................錯誤！未定義書簽。5.2.3 水泵的軟啟動模塊....................................錯誤！未定義書簽。5.2.4 各水泵變頻運行控制模塊........................錯誤！未定義書簽。5.2.5 各水泵工頻運行控制模塊........................錯誤！未定義書簽。5.2.6 報警及故障處理模塊................................錯誤！未定義書簽。5.3 系統程序編制 錯誤！未定義書簽。6 系統仿真 錯誤！未定義書簽。

6.1 數字PID控制技術 錯誤！未定義書簽。6.2 控制系統數學模型 錯誤！未定義書簽。6.3 PID參數整定 錯誤！未定義書簽。結

論 錯誤！未定義書簽。參考文獻 錯誤！未定義書簽。致

謝 錯誤！未定義書簽。聲

明 錯誤！未定義書簽。附

錄 錯誤！未定義書簽。

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本論文為本人朋友（均為2011屆）的大學本科畢業設計最終版，通過了指導老師和評閱老師的審核。格式正確，論文詳實！上傳了部分的初衷是防止出現雷同，完整版本請聯系本人：1456427153，若本人不在線，請留言！

第三篇：PLC電梯控制系統畢業論文

四川工程職業技術學院

電氣信息工程系

畢業論文

題 目 PLC電梯控制系統 班 級 電氣自動化技術1班 姓 名 學 號 指導老師

前 言

隨著現代社會的迅速發展,微電子技術和計算機技術也隨之迅速發展.當前數字電器系統的設計正朝著速度快、容量大、體積小、重量輕的方向發展。其中，有著代表性的是日趨進步和完善的PLC設計技術。PLC(即可編程控制器)在工業控制領域內得到十分廣泛的應用。PLC是一種基于數字計算機技術、專為在工業環境下應用而設計的電子控制裝置，它采用可編程序的存儲器，用來存儲用戶指令，通過數字或模擬的輸入/輸出，完成一系列邏輯、順序、定時、記數、運算等確定的功能，來控制各種類型的機電一體化設備和生產過程。

PLC的設計和開發，已經有多種類型和款式。傳統的PLC各有特點，它們適合在現場做手工測量，要完成遠程測量并要對測量數據做進一步分析出來，傳統PLC是無法完成的。然而基于PC通信的PLC，既可以完成測量數據的傳遞，又可借助PC，做測量數據的處理。所以這種類型的PLC無論在功能和世界應用上，都具有傳統PLC無法比擬的特點，這使得它的開發和應用具有良好的前景。

第一章 電梯的簡介

一、電梯的起源與發展

1、電梯的起源

現代社會中，電梯已經成為不可短少的運輸設備。電梯是隨著高層建筑的興建而發展起來的一種垂直運輸工具。多層廠房和多層倉庫需要有貨梯；高層住宅需要有住宅梯；百貨大樓和賓館需要有客梯，自動扶梯等。在現代社會，電梯已像汽車、輪船一樣，成為人類不可缺少的交通運輸工具。

電梯在漢語詞典中的解釋為：建筑物中用電作動力的升降機，代替步行上下的樓梯。

說到電梯的起源要從公元2600年埃及人在建造金字塔時使用了最原始的提升系統說起，但這一類起重機的能源均為人力。到了1203年，法國的二修道院安裝了一臺起重機，有所不同的是該機器是利用驢作為動力，載荷由繞在一個大滾筒上的繩子進行起吊。此種方法一直沿用到近代直到瓦特發明了蒸汽機，約在1800年，煤礦主才能利用起重機把礦井中的煤輸送上來。

數百年來人們制造過各種類型的升降機，它們都具有一個共同的缺陷：只要起吊繩突然斷裂，升降機便急速地墜落到底層。1854年奧迪斯設計了一種制動器：在升降機的平臺頂部安裝一個貨車用的彈簧及一個制動桿與升降梯井道兩側的導軌相連接，起吊繩與貨車彈簧連接，這樣僅是起重平臺的重量就足以拉開彈簧，避免與制動桿接觸。如果繩子斷裂，貨車彈簧會將拉力減弱，兩端立刻與制動桿咬合，即可將平臺牢固地原地固定，免了繼續下墜。這樣，第一臺“安全”升降梯就產生了，然而真正能夠稱為電梯的產品應該是在20世紀初才出現。

2、電梯技術的發展

（1）電梯的速度要求越來越快，告訴，超高速電梯的數量越來越多。（2）電梯的拖動技術有了圈套的發展，直流電梯由于能耗大、維修量大等缺點。逐步被交流電梯所替代，液壓電梯由于運行平穩，機房位置靈活等特點，使得在低樓層場合得到越來越廣泛的應用。交流拖動電梯更是得到迅速發展。

（3）電梯的邏輯控制已從過去簡單的繼電器-接觸器控制發展為可編程序控制（PLC）和計算機控制，控制方式也從手柄控制、信號控制發展為集選控制、并聯控制、群控等，電梯可靠性得到很大的提高。

（4）電梯的管理功能不斷加強，電梯廣泛采用計算機控制技術，不斷滿足用戶的使用功能要求。如停車操作、消防員專用等。

第二章 PLC的簡介

一、PLC的定義

可編程控制器是一種數字運算操作的電子系統，專業在工業環境應用而設計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內部存儲程序，執行邏輯運算，順序控制，定時，技術與算術操作等方面向用戶的指令，并通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程。可編程控制器及其有關外部設備，都按易于與工業控制系統聯成一個整體，易于擴充其功能的原則設計。

總之，可編程控制器是一臺計算機，它是專為工業環境應用而而設計制造的計算機。它具有豐富的輸入/輸出接口，并且具有較強的驅動能力。但可編程控制器產品并不針對某一具體工業應用，在實際應用時，其硬件需根據實際需要進行選用配置，其軟件需根據控制要求進行設計編制。

二、PLC的基本結構和組成

1、PLC的結構圖如下所示：

交流/直流現場設備擴展單元電源基本I/OI/O擴展接CPU存儲器外圍接口數據總線外設編程器通信網絡

圖2 PLC的結構圖

（1）中央處理單元（CPU）是PLC的控制中樞，在系統監控程序的控制下工作，承擔著將外部輸入信號的狀態寫入輸入映像寄存器區域，然后將接過送到輸

出映像寄存器區域。

（2）存儲器由只讀存儲器ROM和隨機存儲器RAM兩大部分組成，存放系統軟件的存儲器稱為系統程序的存儲器ROM，存放應用軟件或中間運行數據的存儲器稱為用戶程序存儲器RAM。

（3）基本I/O接口電路

A.PLC內部輸入電路作用是將PLC外部電路提供的、符合PLC輸入電路要求的電壓信號，通過光耦電路送到PLC內部電路。

B．PLC輸出電路用來將CPU運算的結果換成一定形式的功率輸出，驅動被控負載。

（4）接口電路：PLC接口電路分為I/O擴展接口電路和外設通信接口電路兩大類。

A.I/O擴展接口電路用于連接I/O擴展單元，可以用來擴充開關量I/O點數和增加模擬量的I/O端子。I/O擴展接口電路采用并行接口和串行接口兩種電路形式。

B．外設通信接口電路用于連接手持編程器或其他圖形編程器、文本顯示器，并能組成PLC的控制網絡。

（5）電源：PLC內部配有一個專用開關式穩壓電源，將交流/直流供電電源轉化為PLC內部電路需要的工作電源（5V直流）。

2.PLC控制系統的組成

PLC控制系統像一般的計算機控制系統一樣，也是由硬件和軟件兩個部分組成的，硬件是指PLC本身及其外圍設備，軟件是指管理PLC的系統軟件，PLC的應用程序，編程語言和編程支持工具軟件。

圖3 PLC控制系統的組成

PLC控制系統的軟件主要是系統軟件，應用軟件，編程語言及編程支持工具軟件幾個部分組成。

PLC系統軟件是PLC工作所必須的軟件。在系統軟件的支持西，PLC對用戶程序進行逐條的解釋，并加以執行，直到用戶程序結束，然后返回到程序的起始又開始新的一輪掃描。PLC的這種工作方式就稱之為循環掃描。

圖4 PLC內部工作示意圖

0的輸入端子的通斷狀態或輸入數據讀入，并將其寫入各對應的輸入狀態寄存器中，即刷新輸入。隨機關閉輸入端口，進入程序執行階段。

PLC在程序執行階段：按用戶程序指令存放的先后順序掃描執行每條指令，經相應的運算和處理后，其結果再寫入輸出狀態寄存器中，輸出狀態寄存器中所有的內容隨著程序的執行而改變。

輸出刷新階段：當所有指令執行完畢，輸出狀態寄存器的通斷狀態在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中，并通過一定的方式輸出，驅動相應輸出設備工作。

四、PLC的特點

PLC是一種用于工業自動化控制的專用計算機，實質上屬于計算機控制方式。PLC與普通計算機一樣，以通用或專用CPU作為處理器，實現通道的運算和數據的存儲，另外還有位處理器，進行點（位）的運算與控制。

PLC控制一般具有可靠性高，易操作、維修、編程簡單、靈活性強等特點。

五、PLC系統的發展趨勢

PLC當初是針對工業順序控制發展而研制的。經過30幾年的迅速發展，PLC已不僅能進行開關量控制，而且還能進行模擬量控制，位置控制。特別是PLC的通信網絡技術的發展，使得PLC如虎添翼，由單機控制向多機控制，由集中控制向多層次分布式控制系統發展。現在PLC的足跡已遍布了國民經濟的各個領域，形成了滿足各種需要的PLC應用系統。

電梯結構不斷緊湊化，體積不斷輕型化、小巧化隨著新技術、新結構、新材料、新工藝的發展，電梯的機械系統結構簡單化、體積小型化、材料輕型化、工藝先進化、外觀漂亮化。同時，無機房電梯在新世紀將會有較大速度發展。

今后PLC控制系統將朝著兩個方向發展：一是向小型化，微型化系統方向發展。作為控制系統的關鍵設備，PLC將朝著體積更小，速度更快，功能更強，價格更低的方向發展。二是向大型化，網絡化，多功能的方向發展。

2131415

第四章 PLC控制系統的設計方案

一、PLC控制系統基本方案

隨著城市建設的不斷發展，高層建筑不斷增多，電梯在國民經濟和生活中有著廣泛的應用。電梯作為高層建筑中垂直運行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。實際上電梯是根據外部呼叫信號以及自身控制規律等運行的，而呼叫是隨機的，電梯實際上是一個人機交互式的控制系統，單純用順序控制或邏輯控制是不能滿足控制要求的，因此，電梯控制系統采用隨機邏輯方式控制。目前電梯的控制普遍采用了兩種方式，一是采用微機作為信號控制單元，完成電梯信號的采集、運行狀態和功能的設定，實現電梯的自動調度和集選運行功能，拖動控制則由變頻器來完成；第二種控制方式用可編程控制器（PLC）取代微機實現信號集選控制。從控制方式和性能上來說，這兩種方法并沒有太大的區別。國內廠家大多選擇第二種方式，其原因在于生產規模較小，自己設計和制造微機控制裝置成本較高；而PLC可靠性高，程序設計方便靈活，抗干擾能力強、運行穩定可靠等特點，所以現在的電梯控制系統廣泛采用可編程控制器來實現。

本文將用四層樓作為背景進行設計。

1.轎廂樓層位置檢測方法

主要方法有以下幾種：

（1）用于簧管磁感應器或其他位置開關：這種方法直觀、簡單，但由于每層需使用一個磁感應器，當樓層較高時，會占用PLC太多的輸入點。

（2）利用穩態磁保開關：這種方法需對磁保開關的不同狀態進行編碼，在各種編碼方式中適合電梯控制的只有格雷變形碼，但是它是無權代碼，進行運算時需采用PLC指令譯碼，比較麻煩，軟件譯碼也使程序變的龐大。

（3）利用旋轉編碼器：目前，PLC一般都有高速脈沖輸入端或專用計數單元，計數準確，使用方便，因此在電梯PLC控制系統中，可用編碼器測取電梯運行過程中的準確位置，編碼器可直接與PLC高速脈沖輸入端相連，電源可利用PLC內置的24V直流電源，硬件連接可謂簡單方便。

由以上分析可見，用旋轉編碼器檢測轎廂的位置優于其他方法，故本設計采用此方法

2.PLC的選型

根據以上選擇的轎廂樓層位置檢測方法，要求可編程控制器必須且有高數計數器。又因為電梯時雙向運行的，所以PLC還需具有可逆計數器。綜合考慮后，本設計選擇西門子公司生產的S7—200系列機。

S7—200系列機具有以下優點： 1.體積極小

2.先進美觀的外部結構 3.提供多種子系列供用戶選用 4.靈活多變的系統配置 5.功能強、使用方便

二、PLC電梯控制系統設計方向

1.電梯控制系統的基本結構組成

電梯PLC的控制系統和其他類型的電梯控制系統一樣主要由信號控制系統和拖運控制系統兩部分組成。圖7為電梯PLC控制系統的基本結構圖，主要硬件包括PLC主機及擴展、機械系統、轎箱操縱盤、廳外呼梯盤、指層器、門機、調速裝置與主拖動系統等。系統控制核心為PLC主機，操縱盤、呼梯盤、井道及安全信號通過PLC輸入接口送入PLC，存儲在存儲器及召喚指示燈等發出顯示信號，向拖動和門機控制系統發出控制信號。

電梯控制系統可分為電力拖動系統和電氣控制系統兩個主要部分。電力拖動系統主要包括電梯垂直方向主動拖動電路和轎廂開關電路。二者均采用易于控制的直流電動機作為拖動動力源。主拖動電路采用PWM調試方式，達到了無級調速的目的。而開關門電路上電機僅需一種速度進行運動。電氣控制系統則由眾多呼叫按鈕、傳感器、控制用繼電器、指示燈、LED七段數碼管和控制部分的核心器件等組成。PLC集信號采集、信號輸出及邏輯控制于一體，與電梯電力拖動系統一起實現了電梯控制的所有功能。十層電梯控制系統由呼叫到響應形成一次工作循環，電梯工作過程又可細致分為自檢、正常工作、強制工作等三種工作狀態。電梯在三種工作狀態之間來回切換，構成了完整的電梯工作過程。

如下圖：

圖7 電梯PLC控制系統的基本結構

2.電梯控制系統原理框圖

電梯控制系統原理框圖如下圖所示，主要由轎廂內指令電路、門廳呼叫電路、主拖動電機電路、開關門電路、檔層顯示電路、按鈕記憶燈電路、樓層檢測與平層檢測傳感器及PLC電路等組成的。

圖8 電梯控制系統原理框圖

到PLC的控制信號有：運行方式選擇、運行控制、轎內指令、層站召喚、安全保護信息、旋轉編碼器光電脈沖、開關門及限位信號、門區和平層信號等。

圖10 電梯信號控制系統

6．拖動控制系統

電梯主要由直流和交流兩種拖動方式，PLC控制的拖動系統主電路及調速裝置與繼電器控制系統相比無需做很多改動。拖動系統的工作狀態及部分反饋信號可直接送入PLC，由PLC向拖動系統發出速度切換、起動、運行、平層等控制信號。

7.電梯上行

（1）電梯停在1F，2F呼叫時，則上行，碰到2F的行程開關后停止。（2）電梯停在1F或2F時，3F呼叫，則上行，碰到3F的行程開關后停止。（3）當電梯停在1F或2F、3F時，4F呼叫，則上行到4F碰到行程開關后停止。

（4）電梯停在1F，2F、3F同時呼叫時，則電梯上行到2F后停5s，繼續上行到3F后停止。

（5）電梯停在1F，2F、3F同時呼叫時，電梯上行到2F停5s，繼續上行到3F停止。

（6）電梯停在1F，3F、4F同時呼叫時，電梯上行到3F停止5s，繼續上行

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系統會根據外呼和內選信號及門鎖信號綜合判斷電梯的運行方向。5.執行上行程序

此段程序包括控制電梯上行，檢測是否應該減速或者停止電梯正轉并且執行。6.執行下行程序

此段程序包括控制電梯下行，檢測是否應該減速或者停止電梯正轉并且執行。

四、I/O點的分配

根據需要控制的開關、設備大約有15個輸入點，11個輸出點。如圖15：

圖15 I/O點的分配

五、硬件系統調試

在硬件調試時，我們主要調試的內容有： 1.在接線端子上。

2.在PLC擴展單元上。3.在電源接線上。

注:特別是在電源接線時，一定要注意哪些端子接24V，哪些接地。

六、軟件系統調試

在軟件調試時，主要是結合硬件設備觀察程序的過程是否與我們設計的原理一致。如果出現不正常運行和不運行時我們得回到程序編制，依次檢查與修改。

七、程序梯形圖

0

圖16 PLC控制程序梯形圖

注：

M0.1 電梯在一層時停止指令 M0.2 電梯在二層時停止指令 M0.3 電梯在三層時停止指令 M0.4 電梯在四層時停止指令 M1.1 電梯在一層時向上運行指令 M1.2 電梯在二層時向上運行指令 M1.3 電梯在三層時向上運行指令

E2亮，電梯停止。

11.按SB6，SB10（SB4），電梯上升，按SQ2，E1滅，E2亮，電梯仍上升，按SQ3，E2滅，E3亮，電梯仍上升，再按SQ4，E3，E4亮，電梯停止2s后下降，按SQ2，E3滅，E2亮，電梯停止。

12.按SB7（SB2），SB10（SB4），電梯上升，按SQ2，E1滅，E2滅，電梯停止2s后上升，按SQ3，E2滅，E3亮，電梯仍上升，再按SQ4，E3滅，E4亮，電梯停止。

13.按SB6，SB8，SB10（SB4），電梯上升，按SQ2，E1滅，E2亮，電梯停止2s后上升，再按SQ3，E1滅，E2亮，電梯仍上升，在按SQ4，E3滅，E4亮，電梯停止2s后下降，按SQ3，E4滅，E3亮，電梯仍下降，按SQ2，E2滅，E2亮，電梯停止。

14.按SB6，SB8，SB10（SB4），電梯上升，按SQ2，E1滅，E2亮，電梯停止2s后上升，按SQ3，E2滅，E3亮，電梯仍上升，再按SQ4，E3滅，E4亮，電梯停止2s后下降，按SQ3，E4滅，E3亮，電梯仍下降，按SQ2，E3滅，E2亮，電梯停止。

15.按SB6，SB8，SB10（SB4），電梯上升，按SQ2，E1滅，E2亮，電梯停止2s后上升，按SQ3，E2滅，E3亮，電梯仍上升，再按SQ4，E3滅，E4亮，電梯停止2s后下降，按SQ3，E4滅，電梯提高至2s后下降，按SQ3，E4滅，E3亮，電梯停止。

16.按SB6，SB9（SB3），SB10（SB4），電梯上升，按SQ2，E1滅，E2亮，電梯仍上升，按SQ3，E2滅，E3亮，電梯停止2s后上升，再按SQ4，E3滅，E4亮，電梯停止2s后下降，按SQ3，E4滅，E3亮，電梯仍下降，按SQ2，E3滅，E2亮，電梯停止。

17.按SB7（SB2），SB9（SB3），SB10（SB4），電梯上升，按SQ2，E1滅，E2亮，電梯停止2s后上升，按SQ3，E2滅，E3亮，電梯停止2s后上升，再按SQ4，E3滅，E4亮，電梯停止。

18.按SB6，SB7（SB2），SB8，SB10（SB4），電梯上升，按SQ2，E1滅，E2亮，電梯停止2s后上升，按SQ3，E2滅，E3亮，電梯仍上升，再按SQ4，E3滅，E4亮，電梯停止2s后下降，再按SQ3，E4滅，E3亮，電梯上升，再按SQ4，E3滅，E4亮，電梯停止2s后下降，再按SQ3，E4滅，E3亮，電梯停止2s后下降，再按SQ2，E3滅，E2亮，電梯停止。

19.按SB6，SB7（SB2），SB9（SB3），SB10（SB4），電梯上升，按SQ2，E1滅，E2亮，電梯停止2s后上升，按SQ3，E2滅，E3亮，電梯停止2s后上升，再按SQ4，E3滅，E4亮，電梯停止2s后下降，按SQ3，E4滅，E3亮，電梯仍下

降，再按SQ2，E3滅，E2亮，電梯停止。

20.按SB6，SB7（SB2），SB8，SB9（SB3），SB10（SB4），電梯上升，按SQ2，E1滅，E2亮，電梯停止2s后上升，按SQ3，E2滅，E3亮，E4亮，電梯停止2s后下降，按SQ3，E4滅，E3亮，電梯停止2s后下降，再按SQ2，E3滅，E2亮，電梯停止。

21.按SB8，SB10（SB4），電梯上升，按SQ2，E1滅，E2亮，電梯仍上升，按SQ3，E2滅，E3亮，電梯仍上升，按SQ3，E2滅，E3亮，電梯停止2s后上升，按SQ3，E2滅，E3亮，電梯停止。

22.按SB8，SB9（SB3），SB10（SB4），電梯上升，按SQ2，E1滅，E2亮，電梯仍上升，按SQ3，E2滅，E3亮，電梯停止2s后上升，按SQ3，E2滅，E3亮，電梯停止。

23.按SB8，SB9（SB3），SB10（SB4），電梯上升，按SQ2，E1滅，E2亮，電梯仍上升，按SQ3，E2滅，E3亮，電梯停止2s后上升，再按SQ4，E3滅，E4亮，電梯停止2s后下降，按SQ3，E4滅，E3亮，電梯停止。

電梯停留在二層：

1.按SB8或SB9（SB3）或SB8或SB9（SB3），電梯上升，反方向呼叫無效，按SQ3，E2滅，E3亮，電梯停止。

2.按SB10（SB4），電梯上升，反方向呼叫無效，按SQ3，E2滅，E3亮，電梯停止。

3.按SB5(SB1), 電梯上升，反方向呼叫無效，按SQ3，E2滅，E3亮，電梯停止。

4.按SB8，SB10（SB4），電梯上升，反方向呼叫無效，按SQ3，E2滅，E3滅，E4亮，電梯停止。

5.按SB9（SB3），SB10（SB4），電梯上升，反方向呼叫無效，按SQ3，E2滅，E3亮，電梯停止2s后上升，再按SQ4，E3滅，E4亮，電梯停止。

6.按SB8，SB9（SB3），SB10（SB4），電梯上升，反方向呼叫無效，按SQ3，E2滅，E3亮，電梯停止2s后上升，再按SQ4，E3滅，E4亮，電梯停止2s后下降，按SQ3，E4滅，E3亮，電梯停止。

電梯停留在三層：

1.按SB10（SB4），電梯上升，反方向呼叫無效，按SQ4，E3滅，E4亮，電梯停止。

2.按SB6或SB7（SB2）或SB6，SB7（SB2），電梯下降反方向呼叫無效，按SQ2，E3亮，電梯停止。

3.按SB5(SB1), 電梯下降，反方向呼叫無效，按SQ2，E3滅，E2亮，電梯仍下降，按SQ1，E2滅，E1亮，電梯停止。

4.按SB7，SB5(SB1), 電梯下降，反方向呼叫無效，按SQ2，E3滅，E2亮，電梯仍下降，按SQ1，E2滅，E1亮，電梯停止2s后上升，按SQ2，E1滅，E2亮，電梯停止。

5.按SB7，SB6（SB2），SB5（SB1），電梯下降，反方向呼叫無效，按SQ2，E3滅，E2亮，電梯停止2s后下降，按SQ1，E2滅，E1亮，電梯停止。

6.按SB7，SB6（SB2），SB5（SB1），電梯下降，反方向呼叫無效，按SQ2，E3滅，E2亮，電梯停止2s后下降，再按SQ1，E2滅，E1亮，電梯停止2s后上升，按SQ2，E1滅，E2亮，電梯停止。

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第四篇：城市恒壓供水PLC控制系統-畢業設計任務書

畢業設計（論文）任務書

I、畢業設計(論文)題目：

城市恒壓供水PLC控制系統

II、畢 業設計(論文)使用的原始資料(數據)及設計技術要求： 1．原始資料：

本控制系統主要對供水系統水壓進行實時控制，保證用戶或用水設備所需水壓在規定范圍內。恒壓供水系統主要由水泵、壓力傳感器、調節器及變頻器構成。

恒壓供水控制系統中產生水壓的設備是水泵，水泵轉動越快產生的水壓越高；壓力傳感器主要用于檢測管路中的水壓，常裝設在泵站的出水口，當用水量大時水壓降低，用水量小時水壓升高。壓力傳感器將水壓的變化轉變為電流或電壓的變化送給調節器。調節器是一種電子裝置，在系統中可以設定管路壓力，接收傳感器送來的管路水壓實測值（反饋值），并與給定值進行比較，輸出調節信號（模擬信號，4~20mA電流信號或0~10V電壓信號），本系統由PLC 控制。① 系統設有自動和手動工作方式。② 系統供水壓力范圍為 0.6MPa~0.7 MPa ③ 系統有三臺水泵，一臺變頻器，水泵均由75kW的電動機拖動。自動工作方式下，正常工作時，變頻器首先變頻啟動1#電動機工作；在壓力調節過程中，如果1#電動機已工作在上限頻率，則1#工頻運行，2#變頻運行；如果2#電動機工作在上限頻率，則1#工頻運行，2#工頻運行，3#變頻運行；如果當變頻泵運行頻率達到下限設定頻率，則減少一臺工頻泵運行。④ 當系統自動運行一天時，泵號自動切換，每臺水泵工作情況基本相同，達到輪流工作目的，減少系統維護工作。⑤ 手動工作方式時，同一臺電動機不進行工頻與變頻的切換里，其壓力只受壓力開關控制。⑥ 采用模擬量輸出（DC0~10V）來控制變頻器調節電動機的轉速，采用PID調節指令來實時調節系統水壓。⑦

變頻器的頻率上限值設置為50Hz，頻率下限值設置為20Hz，數據90ms采樣一次。⑧ 系統有電源指示、工作方式指示、電動機運行指示。⑨ 系統有電壓表、電流表指示三相電壓、電流值。⑩ 因管路發生破裂或某臺電動機損壞不能正常工作等原因導致管路壓力較低時，變頻運行的電動機以最大設定頻率連續工作1h以上或電動機過載時，系統發出報警指示。2．設計技術要求：

① 要求自行查閱資料，獨立完成畢業設計，鍛煉自己分析問題、解決問題的能力。② 根據系統控制要求、主要技術參數設計控制系統的硬件電路及軟件程序。③ 要求完成的設計能滿足實際要求，圖面及文字說明表達簡潔、清晰、易讀懂，圖紙設計規范，符合制圖標準，控制系統合理可靠，具有一定使用價值。④ 要求畢業設計論文敘述條理清楚，設計、計算、程序正確，論文格式規范。III、畢 業設計(論文)工作步驟：

1．收集有關資料，寫出開題報告； 1周 2．分析與研究系統的總體情況；—— 系統工作情況、框圖 1.5周 3．設備與器件的選擇與計算；——器件型號、作用，元器件清單 1.5周 4．硬件電路設計； ——硬件電路圖紙 2周

5．軟件程序設計；——軟件程序 2周

6．畢業設計審查、畢業答辯 ——修改論文 2周

撰寫畢業論文一份、繪制圖紙一份 貫穿于其中 Ⅳ、主

要參考資料：

基于PLC和變頻器調速的恒壓供水系統設計

第五篇：關于PLC與變頻器恒壓供水控制系統的論文

基于PLC控制的變頻器恒壓供水系統

論 文

目 錄

一、緒論............................................2

二、變頻器應用于恒壓供水控制的目的..................2

三、供水系統組成....................................3 3.1、系統原理圖..................................3 3.2、系統原理描述................................4

四、變頻恒壓供水電氣原理............................4 4.1、主電路電氣原理圖............................5 4.2、控制電路電氣原理圖..........................6 4.3、手動工頻控制方式............................6 4.4、自動變頻控制方式............................7

五、總結............................................7

六、參考文獻書目....................................9

一、緒論

基于PLC控制的變頻調速恒壓控制是一項綜合現代電氣技術和計算機控制的先進技術，廣泛應用于水泵節能和恒壓供水領域。利用PLC控制的變頻調速技術用于水泵控制系統，它利用PLC、傳感器、電氣控制設備、變頻器以及水泵組成閉環控制系統。使供水管網壓力保持恒定。具有自動化程度高、調速性能好、節能效果顯著、運行工藝安全可靠等優點。在大力提倡節約能源的今天，推廣使用這種集現代先進電力電子技術和計算機技術于一體的高科技節能裝置，對于提高勞動生產率、降低能耗具有重大的現實意義。可以說變頻調速技術是一項利國利民、有廣泛應用前景的高新技術。它取代了傳統的水塔或水泵直接加壓供水方式，提高了供水質量。節能效果明顯。依靠現代化技術手段對生產過程進行控制和管理，提高設備運行效率和可靠性，節省寶貴的水、電資源，是技術發展的必然趨勢。交流電機變頻調速技術是一項業已廣泛應用的節能技術。由于電子技術的飛速發展，PLC、變頻器的性能有了極大提高，它可以實現控制設備軟啟軟停以及內置的的PID優化算法。不僅可以降低設備故障率，還可以大幅減少電耗，省去了對可編程控制器存儲容量的要求和對PID算法的編程。降低了設備成本，提高了生產效率，可節省安裝調試時間確保系統安全、穩定、長周期運行。

二、變頻器應用于恒壓供水控制的目的

為了提高大范圍變負荷恒壓供水的控制精度和可靠性。基于PLC控制的變頻器恒壓供水系統：通過供水管道上的遠傳壓力表，輸出0-10V模擬量信號送入變頻器，來自動調節變頻器的輸出頻率，從而改變水泵的轉速，采用多臺水泵分級控制，輪流變頻啟動的策略，保持供水管網的壓力恒定。代替傳統供水方式，達到供水穩定，節能降 耗的目的。

三、供水系統組成 3.1系統原理圖

3.2系統原理描述

該系統由三臺水泵、一臺變頻器、一臺小型PLC、一塊遠傳壓力 表（壓力傳感器）一塊浮球液位檢測器組成。壓力傳感器把用戶管網壓力轉換為0-10V標準信號送進變頻器模擬量輸入端，變頻器通過內部自帶的采樣程序及PID閉環程序與用戶設定壓力構成閉環，對水泵電機進行變頻調速，當變頻器上升至工頻運轉時，變頻器運算后轉換 為數字量輸出信號送給PLC，由PLC進行協調控制調節各臺水泵電 機之間的切換運轉，達到恒壓供水的目的。

該系統有各個泵的運行時間循環功能，通過PLC的數據區保 持可以斷電記憶。在單個泵長時間運行時依次對各個泵進行定時變頻運轉調換，保證各個泵之間的磨損平衡。每次起動時先起動1#泵，變頻器根據壓力的升高逐漸抬高頻率輸出。當用水量超過一臺泵的供 水能力時，PLC通過程序實現泵的延時上行切換，切換至2#泵進行變頻輸出，1#泵進行工頻輸出。隨著壓力的提高依次切換至3#泵變頻輸出，2#和1#泵工頻輸出，依次循環。當壓力降低時時，PLC通過程序實現泵的延時下行切換，原則為當前正在運行的泵運行時間最多的先撤出。直到滿足設定壓力為止。追求的最終目標為壓力恒定。當供水負載變化時，變頻器的輸出電壓與頻率變化自動調節泵的 電機轉速，實現恒壓供水。在運行過程中，始終有液位檢測傳感器進行液位檢測，若檢測到液位不足，立即停止系統運轉，防止水泵空轉。

系統還可通過PLC的內部定時器進行自動定時供水，用戶在PLC程序中提前設定每天最多段（段數也可設定）定時供水，比如早上6 ：00到9：00，中午11：00到2：00等。系統也可外加顯示設備，動態顯示各種參數，如設定壓力，運行壓力，水位高度，運行方式，各個泵的運行時間累計，運行狀態，故障信息等等。

四、變頻恒壓供水電氣原理

4.1、主電路電氣原理圖

4.2、控制電路電氣原理圖

4.3、手動工頻控制方式

當轉換開關打到手動位置時，此時為工頻運行，按下1#水泵手動啟動按鈕，控制器通過編寫的PLC程序讓接觸器1KM1閉合，其余的接觸器斷開，1#水泵電機將工頻運行，按下停止按鈕，水泵電機將停止運行。需要2#、3#水泵運行，依次按下2#、3#時，相對應的 6 水泵電機將工頻運行。該控制方式一般用于當變頻器出現問題時使用。

4.4、自動變頻控制方式

當轉換開關打到自動位置時，此時將投入自動變頻控制方式，控制器通過編寫的PLC程序使接觸器KM和1KM閉合，其余的接觸器斷開。變頻器根據遠傳壓力表的反饋信號，自動調節輸出頻率，從而改變水泵的轉速，達到恒壓供水的目的，當壓力增大時，將減小輸出頻率，使電機轉速降低，減小供水量，當壓力減小時，將增大輸出頻率，使電機轉速增高，增大供水量。當遠傳壓力表傳來的模擬壓力信號持續增高時，隨著變頻器輸出頻率的不斷提高，當增加到工頻狀態下時，變頻器多功能輸出端子MO1將輸出一個到達設定頻率信號給中間繼電器KA2的線圈，使接著PLC輸入端子的KA2的常開觸點閉合。PLC接收信號后，根據編好的程序，使變頻器脫開第一個泵，對下一個泵進行變頻控制。若壓力持續增大則依次循環。反之則亦是由變頻器測定頻率降至0時，通過多功能輸出端MO1將輸出一個到達設定頻率信號給中間繼電器KA3的線圈，使接著PLC輸入端子的KA3的常開觸點閉合。PLC接收信號后，根據編好的程序，控制依次減少泵的工頻使用數量，以滿足系統壓力需求。

注：水泵不論是手動控制還是自動控制，當水池無水時，液位下限開關將動作，PLC接收動作信號后，按程序執行將使電機停止運行，不至于空轉。

五、總結

隨著科學的發展，當今的變頻器多是采用全新的空間矢量技術和 7 特有的軟件死區補償技術，結合諸多先進的生產制造工藝推出的高性能通用變頻器。它具有優良的速度控制和轉矩控制特性,完整的保護功能以及靈活的編程能力和較高的可靠性

一般都內置PID調節器，PID調節控制對象的傳感器等檢測控制量（反饋量）由模擬輸入通道給定，目標值（溫度、壓力、流量等）由數字量設定最大值（0—9999）給定。由于變頻器內部自帶的PID調節器采用了優化算法，所以使目標量的調節十分平滑、穩定。同時，為了保證反饋信號值的準確、不失真，可對該信號設置濾波系數，使系統的調試非常簡單、方便。由于PID運算在變頻器內部，這就省去了對可編程控制器存儲容量的要求和對PID算法的編程，PLC僅采用一個開關量輸入/輸出的即可，而且PID參數的在線調試非常容易，這不僅降低了生產成本，而且大大提高了生產效率。所以采用帶有內置PID功能的變頻器應用于恒壓供水，降低了設備成本，提高了生產效率，可節省安裝調試時間。

隨著我國供水行業的發展，生產規模的不斷擴大，人們生活水平的日益提高，高層樓宇的興建越來越多，樓宇恒壓供水工程具有很大的發展空間。在設計過程中，我通過查閱大量有關資料，與同行交流經驗和自學，并向老師請教等方式，使自己學到了不少知識，也經歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個論文寫作過程中也提高了我的專業工作能力，樹立了對自己工作能力的信心，使我充分體會到了在創造過程中的探索的艱難和成功的喜悅。相信會對今后的學習工作生活有非常重要的影響。

六、參考文獻書目

? 《SA系列變頻器操作手冊》

上海復旦國家大學科技園 ? 《MASTER-K120S系列PLC使用手冊》 趙明 許繆 主編 ? 《電氣控制與PLC》 李振安 主編 ? 《實用電氣工程師手冊》

許立莘

主編