plc恒壓供水控制系統(tǒng)設(shè)計-全文預(yù)覽
【正文】 畢業(yè)設(shè)計中受益匪淺，在此謹向 張 老師致以深切的謝意！ 感謝家人的關(guān)心與支持！ 感謝評閱和閱讀本文的老師為此付出的辛勤勞動！ 恒壓 供水控制系統(tǒng)設(shè)計 27 參考文獻 [1] 金以慧 .過程控制 .清華大學(xué)出版社 [2] 孫光偉 .水暖空調(diào)電氣控制技術(shù) .中國建筑工業(yè)出版社 [3] 周志敏 .變頻器在小區(qū)恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用 .城市 .建筑智能系統(tǒng) . [4] 李良仁 .變頻調(diào)速技術(shù)與應(yīng)用 .電 子工業(yè)出版社 [5] 丁學(xué)恭 .電器控制與 [6] 張燕賓 .變頻器的選型與安裝 .電氣時代 . 。 故障處理 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。 運行過程中若變頻器沒有達到上，下限。 I/O 分配表 輸入 輸出 地址 說明 地址 說明 啟動 KM1（ 1號電機接變頻器） 變頻器 高 頻信號 KM2（ 1號電機接工頻電源） 變頻器低頻信號 KM3（ 2號電機接變頻器） 故障 KM4（ 2號電機接工頻電源） KM5（ 3號電機接變頻器） KM6（ 3號電機接工頻電源） KM7（ 4號電機接變頻器） Km8（ 4號電機接工頻電源） 外部接線圖 PLC 外部接 線圖 恒壓 供水控制系統(tǒng)設(shè)計 12 元器件明細表 元器件明細表 名稱 數(shù)量 西門子 s7200plc 1個 M420變頻器 1個 交流接觸器 8個 PID 1個 壓力傳感器 1套 交流電機 4臺 熱繼電器 4個 水泵 4個 短路保護器 6個 導(dǎo)線 若干 恒壓 供水控制系統(tǒng)設(shè)計 13 第四章 軟件系統(tǒng)的 設(shè)計 流程圖 恒壓 供水控制系統(tǒng)設(shè)計 14 恒壓 供水控制系統(tǒng)設(shè)計 15 PLC 梯形圖 恒壓 供水控制系統(tǒng)設(shè)計 16 恒壓 供水控制系統(tǒng)設(shè)計 17 恒壓 供水控制系統(tǒng)設(shè)計 18 恒壓 供水控制系統(tǒng)設(shè)計 19 恒壓 供水控制系統(tǒng)設(shè)計 20 恒壓 供水控制系統(tǒng)設(shè)計 21 恒壓 供水控制系統(tǒng)設(shè)計 22 恒壓 供水控制系統(tǒng)設(shè)計 23 恒壓 供水控制系統(tǒng)設(shè)計 24 恒壓 供水控制系統(tǒng)設(shè)計 25 系統(tǒng)工作過程分析 加啟動信號后，如果水池水位下限沒有達到時開始啟動程序，此時 PLC 控制1電機變頻器通電（此時 ， 亮），如果變頻器輸出頻率達到上限頻率時，則定時器 T37 定時，計時完成后關(guān)閉 ， ，延時 1S，（延時是有兩個方面的原因：一是使開關(guān)充分息弧，防止電網(wǎng)到電 給變頻器，燒毀變頻器；二是讓變頻器減速為零，以重新啟動其他的電機。 傳感器的選型 本課題中選擇了 PTJ200 型傳感器 PTJ200 傳感器 廣泛用于工業(yè)設(shè)備、石油 水利、化工、醫(yī)療、電力、空調(diào)、金剛石壓機、冶金、車輛制動、樓宇供水等壓力測量與控 制。具體來說，有以下幾個方面： 必須滿足使用流量和揚程的要求，即要求泵的運行工次點（裝置特性曲線 與泵的性能曲線的交點）經(jīng)常保持在高效區(qū)間運行，這樣既省動力又不易損壞機件。但是目前在國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域中，由于 選型 不合理，許多的泵處于不合理運行狀況，運行效率低，浪費了大量能源。 本課題中我選擇的是西門子 M420 型號的變頻器。一個 RS485 編程或者通訊口，具有 PPI 通訊協(xié)議， MPI 通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。 超大型 PLC: I/O點數(shù)超過 8192 點。 超小型或微型 PLC： I/O 點數(shù)小于的 64點。還有一些 PLC將整體式和模塊式的特點結(jié)合起來，構(gòu)成所謂疊裝式 PLC。模塊式 PLC 由框架或基板和各種模塊組成。擴展單元內(nèi)只有 I/O 和電源等，沒有 CPU。 （ 1）整體式 PLC 整體式 PLC是將電源、 CPU、 I/O 接口等部件都集中裝在一個機箱內(nèi)， 具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、價格低的特點。 恒壓供水控制系統(tǒng)設(shè)計 8 第三章 硬件系統(tǒng)的設(shè)計 可編程 控制器（ PLC）的選型 PLC 的概述 PLC 可編程序控制器： PLC 英文全稱 Programmable Logic Controller ,中文全稱為可編程邏輯控制器，定義是 :一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的。當供水負載變化時，輸入電機的電壓 和頻率也隨之變化，這樣就構(gòu)成了以設(shè)定壓力為基準的閉環(huán)控制系統(tǒng)。 系統(tǒng)控制方案 變頻恒壓供水系統(tǒng)原理如圖所示，它主要是由 PLC、變頻器、 PID 調(diào)節(jié)器、時間控制器、壓力傳感器、液位傳感器、動力控制線路以及 4臺水泵等組成。恒壓供水控制系統(tǒng)設(shè)計 6 （ 5）升速，降速時間控制、升速與降速時間 : 通常 , 決定升速時間的原則是 : 在啟動過程中 ,其最大啟動電流接近或略大于電動機的額定電流。因此，將上限頻率預(yù)置為 49 或 時合適的。因此，變頻器的工作頻率是不允許超過額定頻率的，其最高頻率只能與額定頻率相等，即 Fmax=Fn=50Hz。 結(jié)論：當變頻器輸出頻率從 50Hz 以上增加時，電機 的輸出轉(zhuǎn)矩會減小。因為功率不變，角速度增加了，所以轉(zhuǎn)矩會相應(yīng)減小。 這時如果增大輸出頻率到 60Hz，變頻器的最大輸出電壓電流還只能為 380V/30A。 下面用公式來定性的分析 一下頻率在 50Hz 時的情況。 (T=Te， P=Pe)變頻器輸出頻率大于 50Hz 頻率時，電機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要以和頻率成反比的線性關(guān)系下降。變頻器就是通過改變電動機電源頻率實現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的，是一種理想的高效率、高性能的調(diào)速手段。我們公司現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交 — 直 — 交方式（ VVVF 變頻），先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機。采用西門子 PLC 作為主控單元。但是為保證高校的供水正常，我們利用 PLC，配以穩(wěn)流罐、變頻器和傳感器等，根據(jù)網(wǎng)管的壓力，通過變頻器控制水泵的轉(zhuǎn)速，使水管中的壓力始終保持在合適的范圍。日常的生活用水量隨季節(jié)、晝夜、上下課時間不同而有著變化，因而經(jīng)常出現(xiàn)供水用水的不平衡
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