摘要：给水系统是人民生活的一个不可或缺的重要环节，尤其对于居民小区的日常用水而言，稳定可靠的日常用水供给更是尤为重要。在传统的供水方式下，由于用水点，各用水点的用水量的不确定性，常常会引起供水管网的压力不稳定，长此以往，甚至会造成用水点出水设备的损坏。而变频驱动给水方式应用变频调速技术，不仅能提高水泵的运行效率，节约能源，还能提高小区的供水质量和出水设备的使用寿命。

本次设计采用了PID的算法，利用三菱FR-D700变频器进行变频调速从而完成对电机转速的控制，实现了变频驱动的给水系统的设计；本次设计还分析了小区变频驱动给水系统的工作及其节能性原理；设计了小区变频给水系统的运行策略；进行了小区变频驱动的给水系统的硬件选型以及电路和FX2N-48MR型号PLC控制程序的设计；基于MCGS设计了远程监控系统；实现了给水系统的本地和远程的手自动切换功能。

关键词：PLC，变频器，MCGS，PID

目 录

摘 要

ABSTRACT

第一章-绪  论-1

1.1本课题研究的意义-1

1.2变频驱动给水研究现状与发展趋势-1

1.3本设计主要研究的内容-2

第二章 变频驱动的供水系统介绍-3

2.1变频驱动的供水系统-3

2.2变频驱动的给水系统的理论分析-5

2.2.1 水泵调速原理-5

2.2.2 变频驱动给水的原理分析-6

2.3变频驱动的给水系统控制原则-8

2.4硬件电路图-9

2.5变频器-10

2.5.1 变频器的特点与选型-10

2.5.2 FR-D700变频器-12

2.6压力变送器-14

2.7 AD转换-15

2.8 D/A转换及驱动-16

2.9水泵选型-17

2.10其他选型-17

第三章  PLC与程序设计-18

3.1 PLC的选型-18

3.2 PLC的I/O分配-22

3.3系统流程图-23

3.4PID的参数整定-23

3.4.1 PID控制及算法-23

3.4.2 PID参数的整定-25

3.5 主程序设计-26

3.6子程序设计-28

第四章  上位机监控系统的设计-31

4.1组态软件-31

4.1.1MCGS工程的组成-31

4.2监控系统的设计-32

4.2.1 新建工程-32

4.2.2 建立实时数据库-33

4.2.3 动画组态-33

4.3与PLC进行通信连接-35

4.3.1 添加PLC设备-35

4.3.1 PLC属性设置-37

第五章  总结与展望-40

参考文献-41

致  谢-42