主要任务与目标

本课题是楼宇自控实验室建设项目（BA）系统的子项目《供水系统设计与应用》，主要任务是按照实验教学目标，结合工程实际应用环境，开发模拟实用供水控制系统，自行设计构造相应的实验装置，完成该子项目的建设任务。

1.32主要内容与基本要求

1、供水控制系统实验项目开发内容：

a、供水控制装置的认识与性能指标的熟悉；（供水装置结构和控制系统）

b、楼宇供水回路的多种控制模式；（高位水箱控制模式，恒压供水控制模式）

c、供水系统的PLC控制程序设计；

d、节能控制实施方案的对比评价（变频控制方案，开关控制方案等）。

2、主控装置的开发与设计：

a、按照实验项目要求开展结构设计，并画出设计图（施工图要求）；

b、设备选型，试验方案，并制定工程预算表；

c、根据实验计划，分部开展试验，收集和分析数据，逐步完善试验，做出试验报告；

d、完成总体测试，完成各实验项目的实验指导书。

本文主要的工作如下:

1.高位水箱实验设计。高位水箱供水方式包括水泵和水箱。该方式是一个简单的单回路压力定值控制实验。高位水箱的作用是存储调节本区的用水量和稳压。水箱内的水由离心水泵供给。当高位水箱能够满足水压需求压力，水位超过上限位警戒线时，水泵停止工作；相反，当用水需求不断增大，水箱水位不断下降到下限为警戒线时，水泵又重新启动运行。如此不断的循环控制。

2.由PLC、变频器实现生活用水的恒压控制。系统采用PLC实现对多泵切换的控制。通过变频器实现对三相水泵电机的软启动，由电动机的变频调速实现对水压的调节。由压力传感器检测当前水压信号，水压信号经变送器输出标准电信号(4-20mA)通过A/D转换模块送入PLC，经PLC进行压力反馈值与设定值的PID运算，运算结果送入变频器频率控制端控制变频器的输出频率，从而改变电机转速，调节水压。

3.对上位机组态监控系统进行了设计。阐述了步科态软件的结构及设计方法、建立监控系统的过程。根据泵站监控要求，完成了泵站组态监控画面的各个功能的设计，系统界面友好，易于操作，能显示当前运行机组、运行水压，并能根据需要查询历史数据。

4.对S7—200进行了系统的学习，使对应的组态软件与程序一一对应。完成了PLC的主程序与子程序，并对PID模块设置相应参数，能正常运行，调节实验装置。

完成本次毕业设计，是对自己自学能力的一种考验，对于硬件的连接和安装有了一定的认识。让我学到了许多新的知识，培养了自己各方面的能力。

目录

摘要 II

Abstract III

1 绪论 1

1.1 选题背景 2

1.2 文献综述 3

1.3楼宇供水系统实验设计主要内容 4

2 总体方案设计 7

......

2.2楼宇供水对象系统结构 10

3 变频器原理及应用 12

3.1 MIM420 系列变频器 12

......

4 上位机软件的设计与调试 15

4.1 步科组态软件概况 15

4.2 组态软件概况 22

5 PLC的介绍与编程 24

5.1  S7—200系列PLC简介 25

......

6 总结 32

致谢 33

参考文献 34