【正文】 變頻器恒壓供水系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 摘 要 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們對(duì)供水質(zhì)量和供水系統(tǒng)可靠性的要求不斷提高，再加上目前能源緊缺，利用先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)、控制技術(shù)以及通訊技術(shù)，設(shè)計(jì)高性能、高節(jié)能、能適應(yīng)不同領(lǐng)域的恒壓供水系統(tǒng)成為必然趨勢(shì)。 本設(shè)計(jì)是針對(duì)居民生活用水 /消防用水而設(shè)計(jì)的。由變頻器、 PLC 組成控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)水泵的輸出流量。電動(dòng)機(jī)泵組由三臺(tái)水泵并聯(lián)而成，由變頻器或工頻電網(wǎng)供電，根據(jù)供水系統(tǒng)出口水壓和流量來控制變頻器電動(dòng)機(jī)泵組之間的切換及速度，使系統(tǒng)運(yùn)行在最合理的狀態(tài)，保證按需供水。 本文介紹了采用 PLC 控制的變頻調(diào)速供水系統(tǒng)，由 PLC 進(jìn)行邏輯控制，由變頻器進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)。通過 PLC 控制變頻與工頻切換，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)自動(dòng)調(diào)節(jié)恒壓供水。運(yùn)行結(jié)果表明，該系統(tǒng)具有壓力穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。 關(guān)鍵詞 : 恒壓供水， PLC(可編程序控制器 )，變頻器，變頻調(diào)速。 I 目 錄 1 緒論 ........................................................................................................................................... 1 變 頻器恒壓供水產(chǎn)生的背景和意義 ................................................................................ 1 變頻恒壓供水系統(tǒng)理論分析 ............................................................................................. 5 變頻恒壓供水系統(tǒng)節(jié)能原理 ................................................................................... 5 變頻恒壓控制理論模型 ......................................................................................... 7 恒壓供水控制系統(tǒng)構(gòu)成 .................................................................................................... 7 2 變頻恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì) ...........................................................................................................12 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 .............................................................................................................12 系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì) ...........................................................................................................13 系統(tǒng)工作過程 .................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 3 器件的選型及介紹 ..................................................................................................................14 變頻器簡(jiǎn)介 ..................................................................................................................14 變頻器的基本結(jié)構(gòu)與分類 ...................................................................................14 變頻器的控制方式 .............................................................................................14 變頻器選型 ..................................................................................................................16 變頻器的控制方式 .............................................................................................16 變頻器容量的選擇 .............................................................................................16 變頻器主電路外圍設(shè)備選擇 ...............................................................................18 可編程控制器 (PLC) ......................................................................................................20 PLC 的工作原理 .................................................................................................21 PLC 及壓力傳感器的選擇 ...................................................................................22 4 PLC 編程及變頻器參數(shù)設(shè)置 .....................................................................................................23 PLC 的 I/O 接線圖 ..........................................................................................................23 PLC 程序 ......................................................................................................................23 ..................................................................................................................................26 PLC 安裝位置確定 ..........................................................................................................26 變頻器的安裝 ................................................................................................................27 變頻器的安裝環(huán)境 ...............................................................................................27 安裝方式 .............................................................................................................27 變頻器和電機(jī)的距離確定電纜和布線方法 ......................................................................27 系統(tǒng)安裝圖 .....................................................................................................................28 ................................................................................................................30 設(shè)計(jì)預(yù)期 ........................................................................................................................30 結(jié)果分析 ........................................................................................................................30 參考文獻(xiàn) .....................................................................................................................................31 致謝 ............................................................................................................................................32 附錄 ............................................................................................................................................32 II 1 1 緒論 變頻器恒壓 供水產(chǎn)生的背景和意義 供水方案的確定 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)能己成為時(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(guó)家，長(zhǎng)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)有可能導(dǎo)致水管爆破和用水設(shè)備的損壞。在恒壓供水技術(shù)出現(xiàn)以前，出現(xiàn)過許多供水方式。以 下就逐一分析。（選擇較多，挑幾個(gè)就行不必全部摘?。? (1) 一臺(tái)恒速泵直接供水系統(tǒng) 這種供水方式，水泵從蓄水池中抽水加壓直接送往用戶，有的甚至連蓄水池也沒有，直接從城市公用水網(wǎng)中抽水，嚴(yán)重影響城市公用管網(wǎng)壓力的穩(wěn)定。這種供水方式，水泵整日不停運(yùn)轉(zhuǎn)，有的可能在夜間用水低谷時(shí)段停止運(yùn)行。這種系統(tǒng)形式簡(jiǎn)單、造價(jià)最低，但耗電、耗水嚴(yán)重，水壓不穩(wěn)，供水質(zhì)量極差。 (2) 恒速泵 +水塔的供水方式 這種方式是水泵先向水塔供水，再由水塔向用戶供水。水塔的合理高度是要求水塔最低水位略高于供水系統(tǒng)所需要壓力。水塔注滿后水泵停止 ，水塔水位低于某一位置時(shí)再啟動(dòng)水泵。水泵處于斷續(xù)工作狀態(tài)中。這種供水方式，水泵工作在額定流量額定揚(yáng)程的條件下，水泵處于高效能區(qū)。這種方式顯然比前種節(jié)電，其節(jié)電率與水塔容量、水泵額定流量、用水不均勻系數(shù)、水泵的開、停時(shí)間比、開 /停頻率等有關(guān)。供水壓力比較穩(wěn)定。但這種供水方式基建設(shè)備投資最大，占地面積也最大 。水壓不可調(diào)，不能兼顧近期與遠(yuǎn)期的需要；而且系統(tǒng)水壓不能隨系統(tǒng)所需流量和系統(tǒng)所需要壓力下降而下降，故還存在一些能量損失和二次污染問題。而且在使用過程中，如果該系統(tǒng)水塔的水位監(jiān)控裝置損壞的話，水泵不能進(jìn)行自動(dòng)的 開、停，這樣水泵的開、停，將完全由人操作，這時(shí)將會(huì)出現(xiàn)能量的嚴(yán)重浪費(fèi)和供水質(zhì)量的嚴(yán)重下降。