核心内容摘要
拾光拾美：当“扌畐辶”遇见你，开启生活新篇章
基于PLC的景观建筑供水水泵控制系统设计(设计源文件万字报告讲解)支持资料、图片参考_相关定制_文章底部可以扫码基于PLC的景观建筑供水水泵控制系统设计摘要随着生活条件的提高环境也越来越美观水景作为人们生活中必不可少的景观。
在公共场所基本上都有建设它们仅仅在规模上有所区别。
本次设计就是一个对建筑瀑布供水水泵设计在本次设计当中使用了PLC、变频器对水泵进行变频控制。
本次设计的思路是依据音乐的音量控制瀑布大小。
应用PLC将音频信号转换为脉冲信号然后输入到变频器中使变频器的输出频率随着音频信号的变化而变化这样就对水泵进行了调速改变了供水量达到了瀑布大小随音乐变化的目的。
这就用到了变频调速。
变频调速有着良好的优点大部分需要调速的场合都应用了它是很先进的方式。
所以利用PLC控制水泵供水也变得方便高效。
关键词变频器变频调速PLCDesign of water supply pump for landscape architecture based on PLCAbstract: With the continuous improvement of people’s living environment, the construction of the city is becoming more and more beautiful. Waters cape has become a beautiful landscape in people’s life. In large parks, squares and scenic spots can be seen everywhere, but the size, control methods are different. This design is a construction waterfall water supply pump design, in this design, the use of PLC, frequency converter, the pump frequency conversion control.The annoying control of this design is to control the waterfall size by music. The application of PLC and the audio signal is converted into a pulse signal, then input to the inverter, the inverter output frequency varies with the audio signal, so that the pump speed, change the water supply reached the waterfall with the music to the change of size. This uses frequency conversion speed regulation.Frequency of its excellent performance and the speed of braking performance, high efficiency, high power factor and energy saving effect, wide application range and many other advantages of being recognized as the most promising way to speed. Therefore, the use of PLC control pump water supply has become convenient and efficient.Key words: Motor;Variable frequency starting; PLC目录摘要 IAbstract: II
绪论
2
1 课题研究设计的目的和意义
2
2 系统设计的来源
2
3 系统设计的要求
2
4 系统设计思想
2
5 方案确定 3
硬件设备
4
1 可编程控制器
42.
1 PLC的概述
42.
2 PLC的基本构成
42.
3 PLC的编程与调试
42.
4 PLC的工作过程
5
2 变频器
52.
1 变频器概述
52.
2 变频器的基本构造
62.
3 变频器的特点 6
设备选型
7
1 系统的构成
7
2 水泵的选择与参数
7
3 PLC选型及参数
8
4 变频器的选型及参数
8
5 HMI选型
9
6 其他元器件 10
系统方案设计
1
1 PLC程序编写
1
2 程序介绍
1
3 控制系统I/O点与功能
1
4 变频器设置
1
5 控制系统接线图
1
6 通讯设置
1
7 HMI画面设置
144.
1 操作界面
144.
2 报警界面 14附录 16系统接线图 16参考文献 17致谢 18
绪论
1 课题研究设计的目的和意义景观建筑特殊的人造景色它的景观效果是十分优美的。
在高层建筑壁上制造一个瀑布瀑布随着音乐的节奏变换流量它的观赏效果是其它人造景色无法媲美的。
首先应用PLC控制技术设计该课题的控制程序。
然后应用变频技术。
把音乐播放器的音频信号输入到A/D转换模块中PLC输出脉冲去控制水泵的转速瀑布流速就会依照音乐高低变化。
在设计中需要重视的有系统设备的性能及费用控制系统的安全性及扩展性。
应用本系统工程更加可靠。
2 系统设计的来源某景区要建设了一个观赏性建筑开放时伴随着音乐的节奏水从建筑顶端流下形成一个个人造瀑布配合灯光效果美轮美奂实现观赏目的。
通往建筑顶端的水是由水泵加压供上去的所以需要设计一个水泵的控制系统。
在这个系统中PLC集中控制水泵应用变频器启动变频器通过改变频率去改变出水量。
3 系统设计的要求1系统需要结构简洁所采用的机械设备需要安全可靠拥有数据通讯功能能够转换其他信号能够和其他设备进行数据传输。
2可编程控制器的编程软件非常完善有丰富的指令。
便于检查维修系统的运行状态平稳。
3整个系统有较高的安全性便于操作能够完成设计目的。
4 系统设计思想本系统将可编程控制器、水泵、变频器依据其不同的功能组合在一起。
PLC对整个系统的功能进行控制A/D转换器将音频信号转换为数字量信号对变频器进行脉冲输入变频器输出频率的改变了水泵供水量大小。
在本次设计的水泵供水控制系统中使用可编程控制器作为主要设备变频器作为拖动设备水泵在启动过程中没有波动能够将消除冲击电流的形成这样就不会对供电网络造成影响水泵的工作频率减小能够使其工作时间大大增加。
系统的应用和调试也非常便利。
把可编程控制器当成水泵供水系统的主要设备可以实现设计的目的而且它还有安全性高、操作简洁的优点。
系统流程图如图
结构图见附录。
图
系统流程图
5 方案确定水泵供水系统使可编程控制器、A/D转换模块、变频器、水泵和一些其他元器件共同构成的。
系统中可编程控制器去控制变频器的输出频率改变供水量的大小。
“可编程控制器A/D转换模块变频器水泵” 的系统功能强大。
在可编程控制器和变频器上都设计有数据通讯串口能够将信息集中处理可编程控制器通常都是有固定的系列并且可以加装各种模拟量模块使用者能够依照不同设计的目的去选择。
在对机械设备控制时依照功能设计它的I/O接线和程序况且可编程控制器不会被轻易干扰具有很高的稳定性所以使用可编程控制器的系统是非常安全可靠的。
运用这个方案的好处是能够使水泵平稳运行数据能够自由传送。
因此本课题选择使用可编程控制器控制系统。
硬件设备
1 可编程控制器
2.
1 PLC的概述PLC的本质是微处理器它运用了微继电器控制它主要是为了解决工业领域上的控制可编程控制器的数据被存放在其内部存储器中运用继电器控制各种生产。
计算机技术和传统的继电器触点控制技术组合为一体后衍生了可编程控制器拥有接线简单、可靠性高、功耗低的优点微处理器得到了充分的利用电气设备操作和维护人员得到了照顾尤其是可编程控制器的程序编写不用去学习计算机编程语言里的专业知识将一套简单的梯形图作为程序图使用十分便捷。
2.
2 PLC的基本构成通常在一个PLC中CPU模块是它的“大脑”电源模块是它的“血液”I/O模块是它手臂这样它就成为了一个系统的智能处理中心。
可编程控制器有着以下优点便于人们安装占有空间小能耗低还能够诊断整个系统中的故障能够在其他项目中多次使用。
现如今虽然PLC的各项功能如运行速速度、数据通信、数据处理能力都被大幅度的优化但是PLC还是坚持了容易操作的初衷。
结构如图
所示图
PLC结构图
2.
3 PLC的编程与调试可编程控制器的规格是多种多样的各种可编程控制器都拥有各自的体系它们分别有着各自专用的
使用方法但是它们的设计都是一个方式程序的编写以及在线编译如下1I / O接线图的设计将程序和现场结合设计接线图。
2书写PLC的程序梯形图以及指令表按照现场生产工艺的要求,使用编程软件将生产过程书写为PLC梯形图并将梯形图转换为指令语句表3程序编写和在线调试将电脑和可编程控制器使用配套的数据下载线连接起来然后下载程序到可编程控制器并执行程序。
PLC输入连接信号输出连接组件开始调试。
2.
4 PLC的工作过程给可编程控制器通电系统以固定的方式对输入的程序进行查错一遍又一遍的对任务扫描从而将结果输出。
这就是依次扫描的过程。
1恢复初值。
给可编程控制器通电先将系统恢复出厂值将内部的所有元件复位。
2CPU检测。
可编程控制器每次扫描钱都会对供电端、PLC电路系统、程序是否有错这些方面实行检测。
保证系统能够完成任务。
3通讯检测。
对每个与可编程控制器有通讯连接的设备进行模拟通讯保证通讯正常。
4接收外部设备信息。
可编程控制器在每次扫描前接收其他设备的信息人们从而对数据进行检测、更改。
实现数据更新。
5执行。
可编程控制器在运行时每次扫描完毕都会输出结果。
6刷新。
可编程控制器运行时每次扫描都会解决输入和输出的问题。
把输入信号和输出结果通过扫描输入到映像区中最后将命令发给机械设备。
2 变频器
2.
1 变频器概述微电子技术和变频技术的研究是制造变频器的核心经过改变变频器输出端的频率也就是改变电动机的输入频率从而完成对电动机的启动和调速。
变频器把工业用电的频率转换成了我们所需要频率从而可以完成对电机速度控制的目的也就是对电动机进行调速。
变频器是一种软启动电压频率以特定的百分比的稳定上升的启动模式转差功率的变化在整个过程中不会发生对电机的平稳启动非常有利从而实现了电动机的启动消除了电动机在启动时电流对电网影响进而消除了启动时电源的损耗并且电动机的启动速度也是可以被控制的。
变频器是通过运用在直流电动机的上慢慢的开展、研发出来的正反转等因素对直流电机的限制从而高速旋转的功能不能实现但对异步电动机的应用上上述限制根本不存在可以以非常高的速度运行。
变频器在对于电动机的控制上电动机正反转转换是非常容易实现的变频器内部有变频逆变管只需要改变将它闭合和断开顺序改变转换可以实现因为错误的换向使电动机烧毁的问题并不会存在。
这样变频器可以更方便实现启动和停止。
直流制动的功能使得变频器适用于各种环境。
2.
2 变频器的基本构造变频器的基本构造图如
所示。
图
变频器基本构造图
2.
3 变频器的特点1无极调速可以使电机在整个速度调节范围稳定运行。
使调速更加准确。
2启动平稳启动时的冲击电流被明显减小电网中的波动被大大降低电机启动更加的平稳。
3拥有多个信号输入与输出的端口可以接收和发送模拟信号、数字信号以及电流、电压信号可以将其非常便捷的接入到通讯网络系统里可以对生产过程中的自动化完成控制时的命令输出。
4电机正反转的转换不需要通过外部接触器来切换。
5为了使工作效率显著提升在机械设备允许频率改变的情况下可以使变频器的输出频率改变。
设备选型
1 系统的构成本系统是由一台带有A/D转换模块的可编制控制器、两台变频器、两台水泵以及其他元器件共同组成的。
供水系统由以下单位构成。
一执行机构它由水泵和管道构成用来为建筑顶端供水。
二信号检测在系统运行时音频输入信号和变频器会向可编程控制器传输信号对其检测。
可编程控制器内部指令将音频信号转换为数字量信号。
变频器提供系统故障信号。
三控制系统它是这次设计的控制系统的主要部分。
控制系统接收外部的按钮信号以及其他的设备传输的数据分析后依照程序对水泵进行控制。
四通讯接口通讯接口在这次设计的控制系统里有着非常重要的作用把各个数据接口连接到可编程控制器上能够把系统里的可编程控制器和人机画面、变频器的数据互相传输。
五报警装置报警装置是每个控制系统中必不可缺的。
这个控制系统能够在各式各样的工业中使用为了防止系统发生故障造成更大损失所以系统一定要对拥有报警装置由变频器对水泵工作过程实时监控并作出保护将数据传输到人机画面在人机画面上显示出来。
便于维修。
2 水泵的选择与参数选择水泵时需要能够保证平稳运行在长时间运行中能够有非常明显的节能效果。
本设计根据某个建筑的用水量数据去研究然后与本设计对比确定本系统中的水泵需要满足1每次使用一台水泵向建筑顶端供水流量为45立方米左右扬程30米左右2为了不间断景观的观赏在工作时能够对水泵进行维修必