【正文】 m3/h(米 3/小時(shí) )、七 /:(千克 /秒 )、 t/:(噸 /秒 )等表示。 5） 對(duì)變頻調(diào)速技術(shù)及可編程序控制器 (PLC)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。 本設(shè)計(jì) 的主要內(nèi)容如下 : 1） 通過揚(yáng)程特性曲線和管阻特性曲線分析供水系統(tǒng)的工作點(diǎn)，根據(jù)管網(wǎng)和水泵的運(yùn)行曲線，說明供水系統(tǒng)的節(jié)能原理。 課題來源及本設(shè)計(jì) 的主要內(nèi)容 本課題來源于茂名市河?xùn)|水廠的實(shí)習(xí)。 (2)高壓變頻系統(tǒng)在供水行業(yè)中的應(yīng)用 在過去變頻供水較少涉及高壓變頻系統(tǒng)，這也是系統(tǒng)發(fā)展的重要方向，高一低一高型的高壓變頻系統(tǒng)，串聯(lián)多電平高壓變頻系統(tǒng)目前已在實(shí)際應(yīng)用中不斷完善，高壓變頻中的諧波問題己逐步得到解決。 (3) 自來水廠增壓系統(tǒng) 。 （ 6） 容錯(cuò)性 當(dāng)出現(xiàn)意外情況時(shí)，系統(tǒng)能根據(jù)水泵及變頻器的狀態(tài)，電網(wǎng)狀況及水源水位，管網(wǎng)壓力等工況自動(dòng)切換，保證管網(wǎng)內(nèi)壓力恒定。 （ 3） 運(yùn)行 安全 可靠 水泵電機(jī)采用軟啟動(dòng)方式，可以避免電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的電流沖擊，減少對(duì)電網(wǎng)電 ， 避免管網(wǎng)壓力超限，管道破裂 而 造成波動(dòng)的影響，同時(shí)也避免了電動(dòng)機(jī)突然加速造成水泵系 統(tǒng)的喘振。 第一章 緒論 3 在 國(guó)外 ,一個(gè) 10x10， m3/d 的水廠只需 3~5 人管理。這些供水方式都需要將水提升到一個(gè)滿足最高層用戶用水的固定高度上 ，這樣，就有相當(dāng)一部分電能被浪費(fèi)。 變頻調(diào)速恒壓供水技術(shù)簡(jiǎn)介 國(guó)內(nèi)外變頻恒壓供水的現(xiàn)狀 目前，國(guó)內(nèi)大中城市的水廠基本上都采用變頻恒壓供水方式，生產(chǎn)過程的重要參數(shù)可以實(shí)行自動(dòng)監(jiān)測(cè) 。單片機(jī)變頻調(diào)速供水方式優(yōu)點(diǎn)是能做到變頻調(diào)速 、自動(dòng)化程度優(yōu)于以上幾種供水方式，可以定時(shí)供水等，缺點(diǎn)是系統(tǒng)開發(fā)周期較長(zhǎng)、參數(shù)設(shè)置煩瑣、可靠性比較低、維修不方便，不適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境。 (2)壓力供水 氣壓罐供水方式屬于壓力供水，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，聯(lián)軸器沖擊大，起動(dòng)電流大，觸點(diǎn)易燒，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，而出水壓力無謂的增高，也使浪費(fèi)加大，從而限制了 其發(fā)展。變頻恒壓供水系統(tǒng)自 80 年代世界各國(guó)將其投入工業(yè)應(yīng)用以來，它顯示出了強(qiáng)勁的競(jìng)爭(zhēng)力，采用該系統(tǒng)供水可以取得非常顯著的節(jié)能效果，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 我 國(guó)家 是一個(gè) 在水資源和電能方面都很短缺 的國(guó)家 ，在大力提倡節(jié)約能源的今天，人們也更加重視有關(guān)降低供水系統(tǒng)能耗的問題。 Monitoring software function is wellfound, friendly manmachine interface, easy to use. Key Words: PLC, variable frequency speedregulating, constant pressure watersupply King View, PID i 目錄 摘 要 ....................................................... I ABSTRACT..................................................... II 第一章緒論 .................................................... 1 變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)產(chǎn)生的背景及其研究意義 ........................ 1 變頻調(diào)速恒壓供水技術(shù)簡(jiǎn)介 .......................................... 2 國(guó)內(nèi)外變頻恒壓供水的現(xiàn)狀 .................................. 2 變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍 ...................... 3 變頻恒壓供水的發(fā)展趨勢(shì) ..................................... 4 課題來源及本文研究的主要內(nèi)容 .................................. 4 第二章 變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的理論分析 ........................... 6 供水系統(tǒng)的基本特性 ............................................ 6 水泵的主要參數(shù) ............................................. 6 水泵的供水特性 ............................................. 7 水泵的工作點(diǎn)確定 ........................................... 8 水泵的工作點(diǎn)調(diào)節(jié) ........................................... 9 三相異 步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 ......................................... 11 異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速原理 ....................................... 11 調(diào)速方法 ................................................. 11 本章總結(jié) ..................................................... 13 第三章 變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .............................. 14 變頻恒壓控制原理 ............................................. 14 變頻恒壓控制系統(tǒng)方案 ......................................... 14 變頻恒壓控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) .................................. 14 變頻恒壓供水系統(tǒng)控制方框圖和組成原理框圖 .................. 15 變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的控制流程 ............................ 18 變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)中加減水泵的條件分析 .................. 19 本章小結(jié) ..................................................... 22 第四章 變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的 PID調(diào)節(jié) .......................... 23 變頻調(diào)速恒壓供水的 PID 調(diào)節(jié) ................................... 23 PID 控制及其控制算法 ...................................... 23 ii 變頻調(diào)速恒壓供水的 PID 調(diào)節(jié)過程 ............................... 25 變頻調(diào)速恒壓供水的 PID 調(diào)節(jié)過程分析 ....................... 25 變頻器 PID 控制功能參數(shù)設(shè)置 ................................ 26 本章小結(jié) ..................................................... 28 第五章 變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) .......................... 29 恒壓供水系統(tǒng)電控系統(tǒng)組成 ..................................... 29 主電路設(shè)計(jì) ............................................... 29 電氣控制電路設(shè)計(jì) .......................................... 30 變頻恒壓供水系統(tǒng)的硬件 ....................................... 32 PLC 及其擴(kuò)展模塊的選型 .................................... 32 變頻器的選型 .............................................. 33 壓力變送器及數(shù)顯儀的選型 .................................. 35 水泵機(jī)組的選型 ........................................... 35 系統(tǒng)可靠性措施 ............................................... 35 本章小結(jié) ..................................................... 36 第六章 PLC 程序設(shè)計(jì) ........................................... 37 PLC 程序設(shè)計(jì)方法 ............................................. 37 供水系統(tǒng)控制程序 ............................................. 39 本章小結(jié) ..................................................... 42 第七章 水廠監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的 設(shè)計(jì) ..................................... 43 引言 ......................................................... 43 泵站計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)的選擇 ............................... 43 系統(tǒng)監(jiān)控軟件的選擇 ........................................ 43 組態(tài)王的介紹 ............................................. 43 組態(tài)王軟件的使用方法和特點(diǎn) ................................ 44 組態(tài)王與 S7200PLC 通訊 .................................... 44 組態(tài)王系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ............................................. 45 組態(tài)王系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟 ...................................... 45 組態(tài)王系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程 ........................................ 45 變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)用戶畫面 ................................. 48 恒壓供水系統(tǒng)登錄畫面 ...................................... 48 恒壓供水主窗口 ............................................ 49 泵房流程窗口 .............................................. 49 iii 報(bào)警窗口 .................................................. 50 歷史趨勢(shì)曲線窗口 .......................................... 50 恒壓供水報(bào)表窗口 ......................................... 51 本章小結(jié) ..................................................... 52 結(jié)束語 ...................................................... 53 參考文獻(xiàn) ..................................................... 54 致 謝 .........................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 調(diào)試和 仿真 運(yùn)行表明，該系統(tǒng)能夠?qū)┧^程進(jìn)行自動(dòng)控制，能夠 有效地降低能耗，保證了供水系統(tǒng)維持在最佳運(yùn)行狀況，提高生產(chǎn)管理水平。 在對(duì) 茂名河?xùn)|水廠 進(jìn)行調(diào)研，對(duì)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)可編程序控制器及組態(tài)王監(jiān)控軟件基本性能特點(diǎn)進(jìn)行充分分析和研究的 基 礎(chǔ)上 ，本文提出 西門子 S7200 系列 作為下位機(jī)的 方案。完成 1 篇不少于 2 萬字的畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告，報(bào)告要寫作規(guī)范、內(nèi)容正確、條理分明、語言流暢、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)。 (3)設(shè)計(jì)基于“組態(tài)王”的泵站監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 。 (2)學(xué)習(xí)可編程序控制器 (PLC)及組態(tài)王監(jiān)控軟件 。