【正文】 ange the motor speed n, in order to change the pump flow Q to achieve. Analysis of pump power consumption parison, one can see the use of VVVF inverter to achieve constant pressure water supply, when the pump motor speed to reduce traffic flow and speed in direct proportion to the power side to speed the decline in the three traditional methods of water supply valve expenditure pared to the door control, can greatly reduce energy consumption, energysaving effect of the system. KEY WORDS: Water supply, constant pressure water supply, PLC viii 目 錄 第一章 緒論 ........................................................................................................................1 第二章 調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)能耗與安全性分析 ........................................................3 供水系統(tǒng)的基本模型 ...................................................................................................... 3 供水系統(tǒng)的特性曲線和工作點(diǎn) ...................................................................................... 4 供水系統(tǒng)中恒壓實(shí)現(xiàn)方式 .............................................................................................. 6 異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法 ...................................................................................................... 6 變頻器選型 ...................................................................................................................... 8 變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)能耗分析 ................................................................................ 10 轉(zhuǎn)速控制調(diào)節(jié)流量實(shí)現(xiàn)節(jié)能 ...................................................................................... 10 轉(zhuǎn)速控制供水系統(tǒng)的工作效率高 ................................................................................11 變頻調(diào)速電機(jī)運(yùn)行效率高 .......................................................................................... 12 供水系統(tǒng)安全性討論 .................................................................................................... 12 水錘效應(yīng) .................................................................................................................. 12 產(chǎn)生水錘效應(yīng)的原因及消除辦法 ............................................................................... 13 變頻調(diào)速對供水系統(tǒng)安全性的作用 ............................................................................ 13 第三章 變頻調(diào)速恒壓供水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) ............................................................... 15 供水系統(tǒng)總體方案的確定 ............................................................................................ 15 系統(tǒng)控制電路 ................................................................................................................ 25 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) ..................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)按以下流程進(jìn)行 ： ........................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 系統(tǒng)主要配置的選型 .................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 主電路方案設(shè)計(jì) .......................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 控制電路設(shè)計(jì) ............................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 PLC 的 I/O 端子分配及接線圖 ...................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 變頻器功能設(shè)定及接線圖 ............................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 PLC I/O 分配 ................................................................................................................ 26 第四章 組態(tài)監(jiān)控界面 設(shè)計(jì) ........................................................................................... 29 組態(tài)監(jiān)控程序設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 29 組態(tài)設(shè)計(jì)步驟 ................................................................................................................ 30 主畫面的設(shè)計(jì) ................................................................................................................ 36 PID 參數(shù)整定及其仿真 .................................................................................................. 37 第五章 結(jié) 論 ..................................................................................................................... 40 參考文獻(xiàn) .............................................................................................................................. 41 ix 致 謝 ................................................................................................................................ 42 附錄 A 部分程序 ................................................................................................................ 43 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第一章 緒論 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，水對人民生活與工業(yè)生產(chǎn)的影響日益加強(qiáng)，人民對供水的質(zhì)量和供水系統(tǒng)可靠性的要求不斷提高。把先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)、控制技術(shù)、通訊及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等應(yīng)用到供水領(lǐng)域，成為對供水系統(tǒng)的新要求。 供水系統(tǒng)是國民生產(chǎn)生活中不可缺少的重要一環(huán)。傳 統(tǒng)供水方式占地面積大，水質(zhì)易污染，基建投資多，而最主要的缺點(diǎn)是水壓不能保持恒定，導(dǎo)致部分設(shè)備不能正常工作。變頻調(diào)速技術(shù)是一種新型成熟的交流電機(jī)無極調(diào)速技術(shù)，它以其獨(dú)特優(yōu)良的控制性能被廣泛應(yīng)用于速度控制領(lǐng)域，特別是供水行業(yè)中。由于安全生產(chǎn)和供水質(zhì)量的特殊需要，對恒 壓供水壓力有著嚴(yán)格的要求，因而變頻調(diào)速技術(shù)得到了更加深入的應(yīng)用 。 變頻恒壓供水是在變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展之后逐漸發(fā)展起來的。國內(nèi)有不少公司在做變頻恒壓供水的工程，大多采用國外的變頻器控制水泵的轉(zhuǎn)速，水管管網(wǎng)壓力的閉環(huán)調(diào)節(jié)及多臺(tái)水泵的循環(huán)控制，有的采用可編 程控制器 (PLC)及相應(yīng)的軟件予以實(shí)現(xiàn) 。有的采用單片機(jī)及相應(yīng)的軟件予以實(shí)現(xiàn)。但在系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、穩(wěn)定性能、抗擾性能以及開放性等多方面的綜合技術(shù)指標(biāo)來說，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒能達(dá)到所有用戶的要求 。 國內(nèi)外變頻調(diào)速恒壓供水控制系統(tǒng)的研究設(shè)計(jì)中，對于能適應(yīng)不同的用水場合，結(jié)合現(xiàn)代控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)同時(shí)兼顧系統(tǒng)的電磁兼容性 (EMC)的變頻恒壓供水系統(tǒng)的水壓閉環(huán)控制研究得不夠。因此，有待于進(jìn)一步研究改善變頻恒壓供水系統(tǒng)的性能，使其能被更好的應(yīng)用于生活、生產(chǎn)實(shí)踐 。 變頻恒壓供水系統(tǒng)集變頻技術(shù)、電氣技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)于一體。采 用該系統(tǒng)進(jìn)行供水可以提高供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，方便地實(shí)現(xiàn)供水系統(tǒng)的集中管理與監(jiān)控 ， 同時(shí)系統(tǒng)具有良好的節(jié)能性，這在能量日益緊缺的今天尤為重要，所以研究設(shè)計(jì)該系統(tǒng)，對于提高企業(yè)效率以及人民的生活水平、降低能耗等方面具有重要的現(xiàn)實(shí)意義 。 變頻恒壓供水系統(tǒng)同其它供水方式相比較，除了具有顯著的節(jié)能效果外，還有以下顯而易見的優(yōu)勢： 恒壓供水技術(shù)因采用變頻器改變電動(dòng)機(jī)電源頻率，而達(dá)到調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速改變水泵出口壓力，比靠調(diào)節(jié)閥門的控制水泵出口壓力的方式，具有降低管道阻力大大減少截流損失的效能。 由 于變量泵工作在變頻工況，在其出口流量小于額定流量，泵轉(zhuǎn)速降低，減少了軸承的磨損和發(fā)熱，延長泵和電動(dòng)機(jī)的機(jī)械使用壽命。 水泵電動(dòng)機(jī)采用軟啟動(dòng)方式，按設(shè)定的加速時(shí)間加速，避免電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的電流沖擊，對電網(wǎng)電壓造成波動(dòng)的影響，同時(shí)也避免了電動(dòng)機(jī)突然加速造成泵系統(tǒng)的喘振。徹底消除水錘現(xiàn)象。 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 實(shí)現(xiàn)恒壓自動(dòng)控制，不需要操作人員頻繁操作，降低了人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省了人力。 眾所周知，水是生產(chǎn)生活中不可缺少的重要組成部分，在節(jié)水節(jié)能已成為時(shí)代特征的現(xiàn)實(shí)條件下，我們這個(gè)水資源和電能短缺的國家，長期以來在市政供水、 高層建筑供水、工業(yè)生產(chǎn)循環(huán)供水等方面技術(shù)一直比較落后，自動(dòng)化程度低。主要表現(xiàn)在用水高峰期，水的供給量常常低于需求量，出現(xiàn)水壓降低供不應(yīng)求的現(xiàn)象，而在用水低峰期，水的供給量常常高于需求量，出現(xiàn)水壓升高供過于求的情況，此時(shí)將會(huì)造成能量的浪費(fèi)，同時(shí)有可能使水管爆破和用水設(shè)備的損壞。 變頻調(diào)速的方式在節(jié)能