石油化工學(xué)院住宅小區(qū)大樓供水系統(tǒng)畢業(yè)論文(文件)
【正文】 ，揚(yáng)程特性仍為曲線②，故工作點(diǎn)移向C點(diǎn)。這是變頻調(diào)速供水系統(tǒng)具有節(jié)能效果最基本的方面?？紤]到動(dòng)態(tài)情況下，管道中水壓的大小與供水能力（由流量QG表示）和用水要求（由流水量QU表示）之間的平衡情況有關(guān)。就是說，保持供水系統(tǒng)中某處的壓力的恒定，也就保證了使該處的供水能力和用水流量處于平衡狀態(tài)，恰到好處地滿足了用戶所需的用水流量，這就是恒壓供水所要達(dá)到的目的[7][8]。壓力沖擊將使管壁受力而產(chǎn)生噪聲，猶如錘子敲擊管子一樣，故稱為水錘效應(yīng)。這也同樣會(huì)引起壓力沖擊和水錘效應(yīng)。 水錘效應(yīng)的消除采用了變頻調(diào)速后，可以通過對(duì)升速時(shí)間的預(yù)置來延長啟動(dòng)過程，使動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩大為減小。此外，由于水泵平均轉(zhuǎn)速下降、工作過程中平均轉(zhuǎn)矩減小的原因，使:(1) 葉片承受的應(yīng)力大為減小。系統(tǒng)主要的設(shè)計(jì)任務(wù)是利用恒壓控制單元使變頻器控制一臺(tái)水泵或循環(huán)控制多臺(tái)水泵，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)水壓的恒定和水泵電機(jī)的軟啟動(dòng)以及變頻水泵與工頻水泵的切換，同時(shí)還要能對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。在硬件設(shè)計(jì)上，只需確定PLC的硬件配置和變頻器的外部接線，當(dāng)控制要求發(fā)生改變時(shí)，可以方便地通過PC機(jī)來改變存貯器中的控制程序，所以現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試方便。利用單臺(tái)變頻器控制多臺(tái)水泵的控制方案適用于大多數(shù)供水系統(tǒng)，是目前應(yīng)用中比較先進(jìn)的一種方案。當(dāng)用水量增加，變頻器輸出頻率增加，則1號(hào)泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速也增加，當(dāng)變頻器增加到最高輸出頻率時(shí)，表示只有1臺(tái)水泵工作己不能滿足系統(tǒng)用水的要求，此時(shí)，通過控制系統(tǒng)，1號(hào)泵從變頻器電源轉(zhuǎn)換到普通的交流電源，而變頻器電源啟動(dòng)2號(hào)泵電機(jī)，控制系統(tǒng)處于狀態(tài)2。當(dāng)控制系統(tǒng)處于狀態(tài)4時(shí)，用水量又減少，變頻器輸出頻率減少，若減至設(shè)定頻率時(shí)，表示只有1臺(tái)水泵工作已能滿足系統(tǒng)用水的要求，此時(shí)，通過控制系統(tǒng)的控制，可將2號(hào)泵電機(jī)停運(yùn)，1號(hào)泵電機(jī)仍由變頻器供電，這時(shí)，控制系統(tǒng)又回到了狀態(tài)1。有關(guān)選擇依據(jù)原則使用表格如下。不同住宅類型的用水標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)《城市居民生活用水標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 503312002。 參數(shù)的計(jì)算與供水設(shè)備選型 水泵的參數(shù)計(jì)算與型號(hào)的選擇 (1) 。 變頻器的選擇 本系統(tǒng)中 ，采用MciorMaster430系列變頻器，型號(hào)為HVAC(風(fēng)機(jī)和水泵節(jié)能型)EC01—4500/3，額定電壓為380V—500V，額定功率35kW。 MM430 端子接口分布圖2. 端子功能介紹。一對(duì)導(dǎo)線同時(shí)用于電源供電及信號(hào)傳輸，輸出信號(hào)與環(huán)路導(dǎo)線電阻無關(guān)，抗干擾性強(qiáng)、便于電纜鋪設(shè)及遠(yuǎn)距離傳輸，與數(shù)字顯示儀表、A/D轉(zhuǎn)換器及計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接方便。 水位傳感器的選擇SL980投入式液位變送器，廣泛用于儲(chǔ)水池、污水池、水井、水箱的水位測(cè)量，油池、油罐的油位測(cè)量，江河湖海的深度測(cè)量。斷路器具有隔離,過電流及欠電壓等保護(hù)功能,當(dāng)變頻器的輸入側(cè)發(fā)生短路或電源電壓過低等故障時(shí),可迅速進(jìn)行保護(hù)。在電動(dòng)機(jī)要求實(shí)現(xiàn)工頻和變頻切換驅(qū)動(dòng)的電路中，斷路器應(yīng)按電動(dòng)機(jī)在工頻下起動(dòng)電流來考慮，斷路器的額定電流應(yīng)選 (A) 式中為電動(dòng)機(jī)的額定電流，=60A。 I/O統(tǒng)計(jì)表輸入器件輸出器件編號(hào)符號(hào)名稱編號(hào)符號(hào)名稱1SB1啟動(dòng)1KM11泵變頻2SB2停止2KM22泵變頻3S1液位傳感器3KM31泵工頻4S2變頻器達(dá)到上限4KM42泵工頻5S3變頻器達(dá)到下限5KM5備用泵工頻6S41水泵故障6L1報(bào)警指示燈7S52水泵故障8SS6變頻器故障 PLC選型的基本原則這是PLC應(yīng)用設(shè)計(jì)中很重要的一步，目前，國內(nèi)外生產(chǎn)的PLC種類很多，在選用PLC時(shí)應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面[15]。根據(jù)PLC口的分配，系統(tǒng)的控制要求以及合理利用I/O口的原則[16]。 控制線路圖 PID參數(shù)的預(yù)置由于SIEMENS MM430變頻器自帶了PID模塊，我們不需要進(jìn)行PID調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)，只需進(jìn)行簡(jiǎn)單的參數(shù)設(shè)置就可以了。設(shè)計(jì)步驟如下：（1） 確定輸入、輸出電器；（2） 確定輸入、輸出點(diǎn)數(shù)；（3） 選擇PLC 并編程；（4）將各個(gè)環(huán)節(jié)編寫的程序合理地聯(lián)系起來。2. 應(yīng)用舉例例如:電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路,。1. 邏輯代數(shù)設(shè)計(jì)法的設(shè)計(jì)步驟如下（1） 根據(jù)控制要求，列出輸入輸出及輔助繼電器等之間關(guān)系的狀態(tài)表；（2） 根據(jù)狀態(tài)表列寫出邏輯函數(shù)表達(dá)式，并化簡(jiǎn)；（3） 根據(jù)化簡(jiǎn)后的邏輯表達(dá)式畫出梯形圖。綠燈閃爍的程序設(shè)計(jì):設(shè)燈常亮為“1”,滅為“0”,風(fēng)機(jī)開為“1”,停為“0”,綠燈常亮有5 種情況， 所示。本設(shè)計(jì)采用的是邏輯代數(shù)設(shè)計(jì)法。其I/ O 所示。 兩臺(tái)開機(jī)時(shí)，綠燈以5Hz的頻率閃爍；一臺(tái)開機(jī)時(shí),紅燈以5Hz 的頻率閃爍；全部停機(jī)時(shí)，紅燈常亮。 電氣原理圖 I/O接線圖 電機(jī)正反轉(zhuǎn)梯形圖 邏輯代數(shù)設(shè)計(jì)法在繼電器—接觸器控制線路中用邏輯代數(shù)設(shè)計(jì)法比較容易獲得設(shè)計(jì)方案。 翻譯設(shè)計(jì)法它是把繼電器—接觸器控制系統(tǒng)的電器原理圖直接翻譯成PLC 梯形圖。[17]。在變頻水泵出現(xiàn)問題或緊急情況下，可以起用備用水泵。根據(jù)以上原則，這次設(shè)計(jì)選擇西門子S7200系列的CPU222AC/DC。 2. 接觸器的選擇接觸器的選擇應(yīng)考慮到電動(dòng)機(jī)在工頻下的起動(dòng)情況，其觸點(diǎn)電流通常可按電動(dòng)機(jī)的額定電流再加大一個(gè)檔次來選擇，由于電動(dòng)機(jī)的額定電流為60A，所以接觸器的觸點(diǎn)電流選70A即可。所以為了避免誤動(dòng)作，斷路器的額定電流應(yīng)選 （A） ()式中為變頻器的額定輸出電流所以，選90A。主要特點(diǎn)是：安裝簡(jiǎn)單，精度高，可靠性高，性能穩(wěn)定，能實(shí)現(xiàn)自身保護(hù)等[14]?？蓮V泛應(yīng)用于航空航天、科學(xué)試驗(yàn)、石油化工、制冷設(shè)備、污水處理、工程機(jī)械等液壓系統(tǒng)產(chǎn)品及所有壓力測(cè)控領(lǐng)域[13]。它采用CYYB105系列壓力傳感器的壓力敏感元件。它按照專用要求設(shè)計(jì)，并使用內(nèi)部功能互聯(lián)(BiCo)技術(shù)，具有高度可靠性和靈活性，牢固的EMC(電磁兼容性)設(shè)計(jì)；控制軟件可以實(shí)現(xiàn)專用功能：多泵切換、手動(dòng)/自動(dòng)切換、旁路功能、斷帶及缺水檢測(cè)、節(jié)能運(yùn)行方式等[14]。 (3) 根據(jù)10層
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