【正文】 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題 目 常寧市民心自來(lái)水有限公司供水項(xiàng)目 2 級(jí)泵房電氣控制器的設(shè)計(jì) 學(xué)院名稱 電 氣 工 程 20xx年 5 月 25 日 南 華 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 學(xué) 院： 電氣工程 題 目： 常寧市民心自來(lái)水 有限公司供水項(xiàng)目 2 級(jí)泵房電氣控制器的設(shè)計(jì) 起 止 時(shí) 間： 20xx 年 12 月 23 日至 20xx 年 5 月 25 日 學(xué) 生 姓 名： 專 業(yè) 班 級(jí)： 電氣工程及其自動(dòng) 09 級(jí) 2 班 指 導(dǎo) 教 師： 研 室 主 任： 院 長(zhǎng)： 20xx 年 12 月 23 日 設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容及要求 1. 背景資料 見(jiàn)附件 1 2. 設(shè)計(jì)內(nèi)容 整體方案設(shè)計(jì)。 主電路設(shè)計(jì)。 屬于設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容。 PLC 的選型。 采用 PLC 控制電路的設(shè)計(jì)。 屬于設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容。 PLC 程序設(shè)計(jì)。 屬于設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容。 3. 電路設(shè)計(jì)要求 水泵系統(tǒng)滿足供水要求。 水泵電機(jī)采用變頻器調(diào)速控制。 水泵電機(jī)要求具有過(guò)流保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、接地保護(hù)、限位等功能，合理選取電壓電器 設(shè)備的型號(hào)、規(guī)格和臺(tái)套數(shù)。 要求綜合考慮控制器成本。 4. 論文要求 獨(dú)立完成設(shè)計(jì)的全部?jī)?nèi)容。 獨(dú)立撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文一篇（不少于 15000 字）。 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文符合學(xué)校規(guī)定的論文格式、圖表規(guī)范。 畢業(yè)設(shè)計(jì)的有關(guān)資料存入磁盤（或刻錄光盤）。 5. 進(jìn)度安排 20xx 年 12 月～ 20xx 年 1 月：資料收集、整理，撰寫(xiě)文件綜述和開(kāi)題報(bào)告。 20xx 年 2 月：方案設(shè)計(jì)。 20xx 年 3 月：變頻器、 PLC 選型設(shè)計(jì) 20xx 年 4 月：主電路設(shè)計(jì)， PLC 外圍控制電路。 20xx 年 5 月：程序設(shè)計(jì)，撰寫(xiě) 、修改畢業(yè)設(shè)計(jì)論文、畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。 指導(dǎo)教師： 20xx 年 12 月 23 日 南華大學(xué)電氣學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 設(shè)計(jì)（論文）題目 常寧市民心自來(lái)水有限公司供水項(xiàng)目 2 級(jí)泵房電氣控制器的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)（論文）題目來(lái)源 自選課題 設(shè)計(jì)（論文）題目類型 工程設(shè)計(jì)類 起止時(shí)間 ~ 一、 設(shè)計(jì)（論文）依據(jù)及研究意義： 依據(jù)： 、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行本次設(shè)計(jì) 1） GB/T 2） SZ 3） JGJ 研究意義： 國(guó)內(nèi)縣級(jí)，鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)的二級(jí)水泵站 ,普遍存在自動(dòng)化程度低，運(yùn)行成本高等問(wèn)題。由于壓力得不到有效控制，造成管線破裂，漏水缺水現(xiàn)象嚴(yán)重。近年來(lái)，隨著小型 PLC，變頻器價(jià)格下降，勞動(dòng)力成本上升，以及居民對(duì)供水質(zhì)量要求的提高，社會(huì)對(duì)降低能耗的呼吁，對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)水泵站，節(jié)能化，自動(dòng)化改造，具有重要意義。 PLC具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、 可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。 PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制特別是順序控制中的地位，在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái)，是無(wú)法取代的。 本文介紹了，應(yīng)用 PLC和變頻器，實(shí)現(xiàn)對(duì)二級(jí)水泵站全自動(dòng)化控制的技術(shù)。 可以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)恒壓調(diào)速，供水穩(wěn)定，供水質(zhì)量顯著提高。應(yīng)用變頻技術(shù)，降低電機(jī)電能損耗，并且減小啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)沖擊。自動(dòng)化程度高，節(jié)省勞動(dòng)力成本，集成程度高，檢修維護(hù)方便。 二、 設(shè)計(jì)（論文）主要研究的內(nèi)容、預(yù)期目標(biāo)：（技術(shù)方案、路線） 主要研究?jī)?nèi)容： 1. 水泵站整體控制方案設(shè)計(jì)。 2. 主電路設(shè)計(jì)及主要設(shè)備選型。 3. PLC、變頻器的選型。 4. 采用 PLC 控制電路的設(shè)計(jì)。 5. PLC 程序設(shè)計(jì) 6. 論文的撰寫(xiě) 三、設(shè)計(jì)（論文）的研究重點(diǎn)及難點(diǎn)： 重點(diǎn)： PLC 控制電路的設(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì) 難點(diǎn)： 與變頻器應(yīng)用 四、 設(shè)計(jì)（論文）研究方法及步驟（進(jìn)度安排）： 1. 20xx 年 12 月～ 20xx 年 1 月：資料收集整理，撰寫(xiě)文件綜述和開(kāi)題報(bào)告。 2. 20xx 年 2 月：方案設(shè)計(jì)。 3. 20xx 年 3 月：變頻器、 PLC 選型設(shè)計(jì)。 4. 20xx 年 4 月： 主電路設(shè)計(jì)， PLC 外圍控制電路。 5. 20xx 年 5 月：程序設(shè)計(jì)，撰寫(xiě)、修改畢業(yè)設(shè)計(jì)論文、畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。 五、 進(jìn)行設(shè)計(jì)（論文）所需條件： 1. 有關(guān)水泵站電氣方面的資料； 2. 有關(guān)電機(jī)控制方面的資料： 3. 有關(guān) PLC 方面的資料； 4. 編程軟件； 六、 指導(dǎo)教師意見(jiàn)： 簽名： 年 月 日 i 摘要 ： 本文完成的是某自來(lái)水廠二級(jí)泵房電氣控制器的設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)任務(wù)要求、控制對(duì)象的分析，選擇了 PLC 加變頻器的控制方案。根 據(jù)設(shè)計(jì)思路進(jìn)行了主要設(shè)備的選型，主電路設(shè)計(jì)，控制電路設(shè)計(jì)以及程序設(shè)計(jì)。整個(gè)設(shè)計(jì)方案以 PLC 和變頻器為控制器核心，工控機(jī)為人機(jī)交流窗口，水泵機(jī)組為執(zhí)行單元，與水壓等信號(hào)采集單元一起，組成了一個(gè)完整的閉環(huán)恒壓供水系統(tǒng)。對(duì)用戶實(shí)行分區(qū)供水，每臺(tái)水泵可以在工頻和變頻兩種運(yùn)行方式下切換。變頻器根據(jù)采集的壓力數(shù)值和設(shè)定參數(shù)比較自動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)運(yùn)行頻率， PLC 根據(jù)變頻器的反饋信號(hào)，控制每臺(tái)電機(jī)的工作狀態(tài)。 關(guān)鍵詞 ： 恒壓供水 。PLC。變頻器 。分區(qū)供水 iii Abstract: Electrical design of secondary pumping station in a tap water pany is described in the paper. A control scheme of PLC and frequency converter is proposed by analysing task requirements and control object. The selection of major equipment, main circuit design, control circuit design and program design is also proposed according to the design ideas. PLC and frequency converter are designed with the core of controller。 industrial puter is designed as manmachine munication window。 and the water pump is designed as the execution units. All of these and the pressure signal sample unit etc. make up an integrated closedloop isobarically water supply system. Each pump can be changingover in different operating manners, which is used to manage the work users in zone water supply. The frequency converter automatically adjusts the operating frequency based on collected pressure values and setting parameters. PLC controls the working status of each motor according to the frequency converter feedback signals. KEYWORD: Constant pressure water supply。PLC。Frequency converter。Zone water supply. iv 目錄 1 緒論 ............................................................................................................................. 1 課題研究意義 ................................................................................................. 1 變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀 ......................................................................... 3 論文原始資料 ................................................................................................. 4 論文設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求 ................................................................................. 5 2 電氣控制器方案設(shè)計(jì) ................................................................................................ 6 設(shè)計(jì)任務(wù)和控制對(duì)象分析 ............................................................................. 6 設(shè)計(jì)方案的選擇 ............................................................................................. 6 系統(tǒng)框圖 ......................................................................................................... 8 3 主要設(shè)備選型 ........................................................................................................... 10 PLC 的選型 ................................................................................................... 10 PLC 的基本構(gòu)成 ................................................................................ 10 PLC 的選型 ........................................................................................ 11 變頻器的選型 ............................................................................................... 13 變頻器工作原理 ................................................................................. 13 變頻器的選型 ..................................................................................... 14 壓力變送器的的選型 .................................................................