變頻供水畢業(yè)設計(正文)-全文預覽
【正文】 0F1F3F去用戶水箱上限位電磁閥來自控制柜壓力傳動器電源進線 控制柜（PLC）與變頻器電動閥M頂層消防水箱 圖 33 供水網(wǎng)管原理圖 宜 賓 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 設 計 7 QF1 QF2 QF3 QF0KM0FR3FR2FR1KM2 KM4 KM6KM1KM3KM5U1V1 W1U2V2 W29534C0M 0Y0接P LC傳感器+傳感器_420mAM1 M2 M3QSL1L2L3 圖 34 供水系統(tǒng)控制電氣原理圖 圖 35 供水網(wǎng)管隨時間自動變化 5 8 11 0 14 17 21 24 網(wǎng)管流量 t 宜 賓 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 設 計 8 圖 36 恒壓供水控制流程圖 故障處理 1） 故障報警 當出現(xiàn)缺相、變頻器故障、液位下限、超壓、差壓等情況時，系統(tǒng)皆能發(fā)出聲響報警信號；特別是當出現(xiàn)缺相、變頻器故障、液位下限、超壓時，系統(tǒng)還會自動停機，并發(fā)出聲響報警信號，通知維修人員前來維修。 頻率上升到 50Hz 而此時水壓還在下限值 后，為了 避免由于干擾而引起誤動作 ，需要 延時一段時間 ，再切換為工頻運行。 宜 賓 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 設 計 4 圖 31 供水系統(tǒng)原理 圖 水泵水位傳感器，防止水泵干抽給用戶供水水位傳感器，高于該水位，水泵停止抽水低于該水位，水位開始抽水 圖 32 水位傳感器 宜 賓 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 設 計 5 工作原理 運行方式 本 系統(tǒng)有手動和自動兩種運行方式： 1） 手動運行 按下按鈕啟動或停止水泵，可根據(jù)需要分別控制 1~3泵的啟停。 即 根據(jù)用水量的大小由 PLC 控制 所需工作水 泵數(shù)量的增減及變頻器對水泵的調(diào)速，實現(xiàn)恒壓供水 。用戶通過控制柜面板上的指示燈 、 按鈕 和 轉換開關來了解和控制系統(tǒng)的運行。 恒壓供 水 控制方案的設計 針對原有供 水 控制方式存在的諸多問題，可應用變頻調(diào)速技術進行恒壓供 水 控制。 嚴重影響了我們生活中的使用 要求。據(jù)測算 ，水泵 卸載時的能耗約占 水泵 滿載運行時的 10%～ 25%。在加壓過程中 ， 一定要 克服 外界 摩擦做功 ，從而導致電能損失。 宜 賓 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 設 計 2 電機控制系統(tǒng)原理 及 水泵 加、卸載供 水 控制方式存在的電能浪費 能耗分析 交流異步電動機的轉速公式為 ： n=60f（ 1s） /p （式 21） 其中 n—電機轉速 f—運行電頻率 ； p—電機極對數(shù) s—轉差率 ； 加、卸載控制方式使得 水的壓力 在 Pmin～ Pmax 之間來回變化。 從經(jīng)濟方面考慮，由于 PLC 工藝的日漸成熟，小型 PLC 的成本與單片機相差無幾 。使用浮標或機械等水位控制裝置使供水狀況有了一些改變，但由于機械裝置的故障多，可靠性差，給維 修帶來很大的麻煩 。宜 賓 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 設 計 1 緒論 目前，我們國家在水位控制中有很大一部分水泵電機是不變速拖動系統(tǒng)，不變速電機的電能大多消耗在適應供水量的變化而頻繁的開停水泵中。原先用人工進行水位控制，由于無法每時每刻對水位進行準確的定位監(jiān)測，很難準確控制水泵的起停 。但在軟件設計上， PLC 比單片機的編程更簡潔、直觀 ，從硬件接口考慮，單片機電路稍微復雜一些 。本次設計將電力和機械相輔相成的結合起來，并以此為目標進行系統(tǒng)的學習研究和思考鍛煉自己的綜合能力 。 在加、卸載供 水 控制方式下的 水泵電機 ，所浪費的能量主要在 2 個部分 ： 1） 加載時的電能消耗 在壓力達到最小值后，原控制方式?jīng)Q定其壓力會繼續(xù)上升直到最大壓力值。這種調(diào)節(jié)方法要造成很大的能量浪費。 電機控制系統(tǒng)原理的 不足之處 1）靠機械方式 來 調(diào)節(jié) 水體流量 ，使供 水 量無法連續(xù)調(diào)節(jié)，當用 水 量不斷變化時，供 水 壓力不可避免地產(chǎn)生較大幅度的波動。 因此，對電機的性能要求較高。 變頻器恒壓供水 簡介 變頻恒壓供水系統(tǒng)原理如圖 31 所示，它主要是由 PLC、變頻器、 PID 調(diào)節(jié)器、 TC時間控制器、壓力傳感器、液位傳感器、動力控制線路 、工業(yè)控制計算機（ IPC）系統(tǒng)以及 3 臺水泵等組成。 當用水量超過一臺 水 泵的供水量時，通過 PLC 控制器 增加水 泵 數(shù)量 。 正常情況（無泵檢修） 時，各泵的運行順序為 1， 2， 3。若 2泵都備用，則直接啟 3變頻 ，具體泵的切換過程與上述類同 。 變頻自動功能是該系統(tǒng)最基本 的功能系統(tǒng)自動完成對多臺泵軟起動、停止、循環(huán)變頻的全部操作過程。 表 32 I/O 點與故障信息對照表 ：控制柜面板緊急停止 ：操作面板緊急停止 ： M1 泵電機跳閘 ： M2 泵電機跳閘 ： M3 泵電機跳閘 ：變頻器電源故障 ：變頻器故障 ：控制電源斷路器跳閘 ：故障報警解除 ：變頻器故障指示燈 自動運行 1泵自動變頻 定時自動轉換 用水量增大到頻率 50Hz 1切換到工頻運行 ， 2泵變頻起動運行 用水量減少，運行 頻率至 0Hz 停 1泵工頻， 2 泵變頻運行 2泵自動變頻 手動運行 泵變頻運行 用水量減少，運 行頻率至 0Hz 用水量增大到頻率 50Hz 2切換到工頻運行 ， 1泵變頻起動運行 停 2泵工頻， 1 宜 賓 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 設 計 9 S0S1S2S3S4S5M1M1，M 2M1，M 2，M3M2，M 3
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