【正文】 誠(chéng)信聲明本人聲明：我所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的總結(jié)報(bào)告。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。與我一同工作的同志對(duì)本畢設(shè)做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 申請(qǐng)學(xué)位論文與資料若有不實(shí)之處，本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。本人簽名： 日期： 年 月 日論文題目PLC變頻器在恒壓供水中的應(yīng)用摘 要在城市的規(guī)劃和建設(shè)中，各種生活和生產(chǎn)建筑物逐漸高層化，提高建筑物供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性有更高的要求，同時(shí)在經(jīng)濟(jì)性要求要節(jié)能。根據(jù)管網(wǎng)和水泵的運(yùn)行特性曲線，闡明供水系統(tǒng)的變頻調(diào)速節(jié)能原理；具體分析了變頻恒壓供水的原理及系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，設(shè)備選用在生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛的西門(mén)子公司生產(chǎn)的S7200系列(CPU224)的PLC和MM430泵類(lèi)專(zhuān)用的變頻器，利用變頻器的本身自有的軟啟動(dòng)功能實(shí)現(xiàn)水泵電機(jī)的啟動(dòng)。在控制過(guò)程中，電控系統(tǒng)由S7200完成，系統(tǒng)通過(guò)壓力傳感器檢測(cè)管網(wǎng)壓力，然后反饋給變頻器，這樣就構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，再通過(guò)變頻器控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，達(dá)到變頻恒壓調(diào)速的目的。變頻恒壓供水系統(tǒng)與傳統(tǒng)供水系統(tǒng)相比，穩(wěn)定可靠，自動(dòng)化程度高，節(jié)能效果顯著。關(guān)鍵詞：恒壓供水；變頻器；PLC目 錄前 言 1第1章 恒壓供水節(jié)能原理和器件介紹 3 變頻恒壓供水的理論分析 3 電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法介紹 3 變頻恒壓供水系統(tǒng)的節(jié)能原理 3 變頻恒壓供水系統(tǒng)的組成及原理圖 5 系統(tǒng)主要器件的介紹 6 PLC概述及工作原理 6 7第2章 變頻恒壓供水的控制方案 8 恒壓供水的方案的確定和元件選擇 8 8 9 系統(tǒng)各元件的選則 10 13 變頻恒壓供水系統(tǒng)主電路原理 14第3章 變頻恒壓供水控制系統(tǒng)編程 16 常用編程方法介紹 16 恒壓供水系統(tǒng)梯形圖 17結(jié) 論 24參考文獻(xiàn) 25致 謝 26前 言 隨著我國(guó)社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，人們生活水平的不斷提高，城市建設(shè)發(fā)展十分迅速，同時(shí)也對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提出了更高的要求。城市供水系統(tǒng)的建設(shè)是其中的一個(gè)重要方面，供水的可靠性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性直接影響到用戶的正常工作和生活，也直接體現(xiàn)了供水管理水平的高低。 傳統(tǒng)的小區(qū)供水方式有：恒速泵加壓供水、氣壓罐供水、水塔高位水箱供水、單片機(jī)變頻調(diào)速供水系統(tǒng)等方式，其優(yōu)、缺點(diǎn)如下： (1) 恒速泵加壓供水方式無(wú)法對(duì)供水管網(wǎng)的壓力做出及時(shí)的反應(yīng)，水泵的增減都依賴(lài)人工進(jìn)行手工操作，自動(dòng)化程度低，而且為保證供水，機(jī)組常處于滿負(fù)荷運(yùn)行，不但效率低、耗電量大，而且在用水量較少時(shí)，管網(wǎng)長(zhǎng)期處于超壓運(yùn)行狀態(tài)，爆損現(xiàn)象嚴(yán)重，電機(jī)硬起動(dòng)易產(chǎn)生水錘效應(yīng)，目前較少采用。 (2) 氣壓罐供水具有體積小、技術(shù)簡(jiǎn)單、不受高度限制等特點(diǎn)，但此方式調(diào)節(jié)量小、水泵電機(jī)為硬起動(dòng)且起動(dòng)頻繁，對(duì)電器設(shè)備要求較高、系統(tǒng)維護(hù)工作量大，而且為減少水泵起動(dòng)次數(shù)，停泵壓力往往比較高，致使水泵在低效段工作，也使浪費(fèi)加大，從而限制了其發(fā)展。 (3) 水塔高位水箱供水具有控制方式簡(jiǎn)單、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)合理、短時(shí)間維修或停電可不停水等優(yōu)點(diǎn)，但存在基建投資大，占地面積大，維護(hù)不方便，水泵電機(jī)為硬起動(dòng)，啟動(dòng)電流大等缺點(diǎn)，頻繁起動(dòng)易損壞聯(lián)軸器，目前主要應(yīng)用于高層建筑。 (4) 單片機(jī)變頻調(diào)速供水系統(tǒng)也能做到變頻調(diào)速，自動(dòng)化程度要優(yōu)于上面三種供水方式，但是系統(tǒng)開(kāi)發(fā)周期比較長(zhǎng)，對(duì)操作員的素質(zhì)要求比較高，可靠性比較低，維修不方便，且不適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境。 綜上所述，傳統(tǒng)的供水方式普遍不同程度的存在浪費(fèi)水力、電力資源；效率低；可靠性差；自動(dòng)化程度不高等缺點(diǎn)。目前的供水方式朝向高效節(jié)能、自動(dòng)可靠的方向發(fā)展，基于PLC和變頻技術(shù)的恒壓供水系統(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，同時(shí)系統(tǒng)具有良好的節(jié)能性，對(duì)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。本課題通過(guò)對(duì)變頻恒壓供水系統(tǒng)原理的分析，了解恒壓供水系統(tǒng)的基本特性，通過(guò)了解并熟悉PLC的工作過(guò)程，變頻器的基本原理和變頻方式，以及系統(tǒng)的節(jié)能原理。對(duì)系統(tǒng)各部件進(jìn)行了選擇。對(duì)恒壓供水系統(tǒng)進(jìn)行了主電路、控制電路方案的制定,進(jìn)行了控制程序（梯形圖）的編寫(xiě)。系統(tǒng)將PLC、變頻器、相應(yīng)的傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，以智能供水控制供水設(shè)備，起動(dòng)平穩(wěn)，使得系統(tǒng)調(diào)試和使用都十分方便，而且簡(jiǎn)化了在管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析等方面的工作量。將使供水實(shí)現(xiàn)節(jié)水、節(jié)電、節(jié)省人力，最終達(dá)到高效率優(yōu)質(zhì)運(yùn)行，降低生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)管理水平的目的。第1章 恒壓供水節(jié)能原理和器件介紹 變頻恒壓供水的理論分析 電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法介紹 水泵電機(jī)多采用三相異步電動(dòng)機(jī)，而其轉(zhuǎn)速公式為： (11)式中：f表示電源頻率，p表示電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)，s表示轉(zhuǎn)差率。從上式可知，三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有：　　(l) 改變電源頻率　　(2) 改變電機(jī)極對(duì)數(shù)　　(3) 改變轉(zhuǎn)差率 改變電機(jī)極對(duì)數(shù)調(diào)速的調(diào)控方式控制簡(jiǎn)單，節(jié)能效果顯著，效率高，但需要專(zhuān)門(mén)的變極電機(jī)，是有級(jí)調(diào)速，變速時(shí)轉(zhuǎn)速變化較大，轉(zhuǎn)矩也變化大，因此只適用于特定轉(zhuǎn)速的生產(chǎn)機(jī)器。改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速為了保證其較大的調(diào)速范圍一般采用串級(jí)調(diào)速的方式，其最大優(yōu)點(diǎn)是它可以回收轉(zhuǎn)差功率，節(jié)能效果好，且調(diào)速性能也好，但由于線路過(guò)于復(fù)雜，增加了中間環(huán)節(jié)的電能損耗，且成本高而影響它的推廣價(jià)值?！　「鶕?jù)公式可知，當(dāng)轉(zhuǎn)差率變化不大時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n基本上與電源頻率f成正比。連續(xù)調(diào)節(jié)