恒压供水系统设计毕业论文

摘要

随着城市化进程的加快，供水系统的稳定性和可靠性成为衡量城市现代化水平的重要指标。本文针对传统供水系统存在的压力波动大、能耗高、自动化程度低等问题，设计了一种基于PLC的恒压供水系统。该系统通过PLC控制变频器调节水泵转速，实现管网压力的稳定供应，具有节能、高效、可靠等优点。

关键词

恒压供水系统；PLC；变频器；水泵；自动化

1. 引言

供水系统是城市基础设施的重要组成部分，其稳定性和可靠性直接关系到居民的日常生活和工业生产。传统供水系统存在以下问题：

压力波动大，导致用户用水不稳定。

能耗高，不利于节能减排。

自动化程度低，管理维护困难。

为了解决上述问题，本文设计了一种基于PLC的恒压供水系统，通过PLC控制变频器调节水泵转速，实现管网压力的稳定供应。

2. 系统组成

恒压供水系统主要由以下几部分组成：

PLC控制器：负责接收传感器信号，根据设定值进行控制。

变频器：根据PLC控制信号调节水泵转速。

水泵：提供动力，将水从水源地输送到用户。

压力传感器：检测管网压力，将压力信号转换为电信号。

人机界面：显示系统运行状态，方便操作人员监控。

3. 系统工作原理

恒压供水系统的工作原理如下：

压力传感器检测管网压力，将压力信号转换为电信号。

PLC控制器接收压力信号，与设定值进行比较。

根据比较结果，PLC控制器输出控制信号给变频器。

变频器根据PLC控制信号调节水泵转速，实现管网压力的稳定供应。

人机界面显示系统运行状态，方便操作人员监控。

4. 系统设计

4.1 PLC控制器选型

根据系统需求，选择西门子S7-200系列PLC作为控制器。该系列PLC具有体积小、功能强、易于编程等优点，能够满足恒压供水系统的控制需求。

4.2 变频器选型

根据水泵参数和管网压力要求，选择ABB公司生产的ACS550系列变频器。该系列变频器具有高效率、低噪音、保护功能完善等特点，能够满足恒压供水系统的需求。

4.3 水泵选型

根据系统流量和扬程要求，选择一台或多台水泵。水泵应具有高效、节能、运行稳定等特点。

4.4 压力传感器选型

根据管网压力范围，选择合适型号的压力传感器。压力传感器应具有高精度、抗干扰能力强等特点。

5. 系统测试与验证

5.1 系统测试

在实验室环境下，对恒压供水系统进行测试。测试内容包括PLC控制程序、变频器运行、水泵运行、压力传感器信号等。

5.2 系统验证

将恒压供水系统应用于实际工程，验证系统在实际运行中的稳定性和可靠性。通过测试和验证，证明该系统具有以下优点：

压力稳定，用户用水质量得到保障。

节能降耗，降低运行成本。

自动化程度高，便于管理维护。

6. 结论

本文设计了一种基于PLC的恒压供水系统，通过PLC控制变频器调节水泵转速，实现管网压力的稳定供应。该系统具有节能、高效、可靠等优点，能够满足现代城市供水需求。在实际应用中，该系统取得了良好的效果，为城市供水事业的发展提供了有力支持。