【正文】 摘 要 自從變頻器的問世以來，變頻調(diào)速技術(shù)在各領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備以其節(jié)能、安全、高品質(zhì)的供水質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)，使我國供水行業(yè)的技術(shù)裝備水平從 90年代開始經(jīng)歷了一次飛躍。恒壓供水調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水泵電機(jī)無極調(diào)速，依據(jù)用水量的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，在用水量發(fā)生變化時(shí)保持水壓恒定以滿足用水要求，是當(dāng)今最先進(jìn)，最合理的節(jié)能型供水系統(tǒng)。在實(shí)際應(yīng)用中得到了很大的發(fā)展。隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，變頻器的功能也越來越強(qiáng)。充分利用變頻器內(nèi)置的各種功能，對合理涉及變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備，降低成本，保證產(chǎn)品質(zhì)量等方面 有著非常重要的意義 本課題是選用一拖一，也就是一臺(tái)變頻器控制一臺(tái)水泵的控制方式；所用設(shè)備主要有西門子公司生產(chǎn)的 S7200（ CPU224）的 PLC、變頻器、交流接觸器電機(jī)泵、壓力傳感器、超聲波傳感器、管道、觸摸屏和導(dǎo)線若干它們組成一個(gè)閉環(huán)回路。各器件組成部分的原理，西門子 S7200PLC 的各個(gè)接線的。本回路中，當(dāng)水壓和液面達(dá)到指定值后，通過壓力傳感器和超聲波傳感器反應(yīng)，并由變頻器控制電泵機(jī)來達(dá)到恒壓控制和恒定液面控制。 關(guān)鍵詞： PLC 變頻器 一拖一 恒壓控制 恒定液面控制 目 錄 第一章 緒論 ??????????????????????????? 課題研究的背景 ?????????????????? 供水系統(tǒng)發(fā)展過程 ???????????????? .. 第二章 PlC 的概述 ??????????????????????? . ??????????????????? PLC 的發(fā)展和應(yīng)用 ???????????????????? 西門子 S7200 PLC概述 ????????????????? 本課題的主要研究內(nèi)容 ????????????????? . 第三章 變頻恒壓供水系統(tǒng)的理論分析 ??????????????? 水泵的工作原理 ???????????????????? 供水電機(jī)的搭配 ???????????????????? . 水泵的調(diào)節(jié)方式 ???????????????????? 恒壓供水系統(tǒng)的能耗分析 ???????????????? 供水系統(tǒng)的安全性問題 [9???????????????? . 第四章 變頻很壓供水系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) ???????????????? 設(shè)計(jì)的方向 ???????????????????? ?? . 變頻恒壓供水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ?????????????? 變頻恒壓供水系統(tǒng)的構(gòu)成 ???????????????? . PLC 外圍接線圖 ???????????????????? 心得體會(huì) ???????????????????????????? .. 致謝 ????????????????????????????? 參考文獻(xiàn) ????????????????????????????? 附錄 ?????????????????????????????? . 第一章 緒論 課 題研究的背景 在城市化進(jìn)程迅速的今天，城市的居住形式主要是生活小區(qū)，那么 小區(qū)供水系統(tǒng)的建設(shè) 就顯得尤為重要。 供水的經(jīng)濟(jì)性、可靠性、穩(wěn)定性直接影響到小區(qū)住戶的正常生活和工作 。 假定一棟樓有 10層，由于高層樓對水壓的要求高，在水壓低時(shí)，高層用戶將無法正常用水甚至出現(xiàn)無水的情況，水壓高時(shí)將造成能源的浪費(fèi)。因此，自來水廠通過水泵加壓后，必須恒壓供給每一個(gè)用戶。傳統(tǒng)的供水方式如 水塔高位水箱供水 ， 單片機(jī)變頻調(diào)速供水系統(tǒng) 等都存在不同程度 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)，嚴(yán)重影響了居民的用水和工業(yè)系統(tǒng)中的用水。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 。 變頻調(diào)速技術(shù)以其顯著的節(jié)能效果和穩(wěn)定可靠的控制方式，在風(fēng)機(jī)、水泵、空氣壓縮機(jī)、制冷壓縮機(jī)等高能耗設(shè)備上廣泛應(yīng)用，特別是在城鄉(xiāng)工業(yè)用水的各級加壓系統(tǒng)，居民生活用水的恒壓供水系統(tǒng)中，變頻調(diào)速水泵節(jié)能效果尤為突出 。應(yīng)用變頻器恒壓供水，因?yàn)樗淠艽蠓葴p小，因此能有效地減小樓房的負(fù)載，由于減小了供水水箱和樓房的負(fù)荷，何以節(jié)約工程造價(jià)，相應(yīng)地也擴(kuò)大了樓房的面積。 由于采用了變頻調(diào)速，減小了供水水泵的頻繁啟動(dòng)，可以使水泵工作在高效狀態(tài)，從而可以節(jié)約能源，減小對電網(wǎng)的沖擊。由于電動(dòng)機(jī)所消耗的功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比，因此可以獲得較好的節(jié)能效果。二是 在開、停機(jī)時(shí)能減小電流對電網(wǎng)的沖擊以及供水水壓對管網(wǎng)系統(tǒng)的沖擊 。三是用變頻器進(jìn)行調(diào)速，用調(diào)節(jié)泵和固定泵的組合進(jìn)行恒壓供水，節(jié)能效果顯著，對每臺(tái)水泵進(jìn)行軟啟動(dòng)，啟動(dòng)電流可從零到電機(jī)額定電流，減少了啟動(dòng)電流對電網(wǎng)的沖擊同時(shí)減少了啟動(dòng)慣性對設(shè)備的大慣量的轉(zhuǎn)速?zèng)_擊，延長了設(shè)備的使用壽命。 變頻恒壓供水的調(diào)速系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)水泵電機(jī) 無級調(diào)速 ，依據(jù)用水量的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，在用水量發(fā)生變化時(shí)保持水壓恒定以滿足用水要求，是當(dāng)今最合理的節(jié)能型供水系統(tǒng)。在實(shí)際應(yīng)用中如何充分利用專用變頻器內(nèi)置 供水系統(tǒng)發(fā)展過程 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。 (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