【正文】 隨著各方面技術的發(fā)展以及網(wǎng)絡技術被廣泛的應用，與此同時能量卻日益緊缺，在這種情況下，變頻恒壓供水系統(tǒng)的使用肯定會越來越普及，當然對恒壓供水控制技術將提出更高的要求。為此設計了一套具有高性能的變頻器控制系統(tǒng)。因為這中仿真完全是用 STEP7 軟件進行，因此無需連接任何 S7 硬件，就可以在 PG/PC 上仿真一個完整的 S7CPU，包括地址和 I/O。 當 1 號泵變頻運行 、 2 號泵工頻運行，用水量又減少，變頻器輸出頻率減少，若減至設定頻率時，表示只有 1 臺水泵工作已能滿足系統(tǒng)用水的要求，此時，通過控制系統(tǒng)的控制，可將 2 號泵電機停運， 1 號泵電機仍由變頻器供電，這時，控制系統(tǒng)又回到了狀態(tài) 1。 圖 控制電路設計圖 PLC~KM1 KM2 KM3KM4KM5220V 2LM1 M L+24V24VSB1 SB2FR1FR2接液位傳感器接變頻器21號端子接變頻器22號端子接變頻器20號端子 本科生課程設計（論文） 17 第 4章 軟件設計 程序流程圖 整個供水系統(tǒng)的功能是由硬件電路配合軟件來實現(xiàn)的，當硬件基本定型后，合上開關 QF，按下啟動啟動按鈕 SB1， PLC 程序復位。 接觸器的選擇 接觸器的選擇應考慮到電動機在工頻下的起動情況，其觸點電流通常可按電動機的額定電流再加大一個檔次來選擇，由于電動機的額定電流為 60A，所以接觸器的觸點電流選 70A 即可。Y200L12 型三相異步電動機是全封閉自扇冷式鼠籠型三相異步電動機，是全國統(tǒng)一設計的基本系列，它同時是符合 JB/T96161999 和 IEC341 標準的有關規(guī)定，具有 國際互換的特點?？蓮V泛應用于航空航天、科學試驗、石油化工、制冷設備、污水處理、 工程機械等液壓系統(tǒng)產(chǎn)品及所有壓力測控領域。 訪問參數(shù) 按此鍵即可訪問參數(shù)。為了允許此鍵操作操作，應設定P0700=1。為了使此鍵操作有效，設定為 P0700=1。 本科生課程設計（論文） 9 MicroMaster440 變頻器外部接線端子 MicroMaster440 變頻器外部接線端子如圖 所示。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。共有 3 種產(chǎn)品，即 4 點 AI、兩路熱電阻輸入和 4 路熱電偶輸入。 S7200 系統(tǒng)最多可擴展 7 個模塊， 主機提供一定數(shù)量的數(shù)字量 I/O 和模擬量I/O，在選擇 PLC 主機產(chǎn)品時，需要選擇最合適的主機產(chǎn)品。它還配備許多專用的特殊功能模塊，使 PLC 的功能得到擴展，其許多功能已經(jīng)達到了大、中型 PLC 的水平。信號有效時，控制系統(tǒng)要對系統(tǒng)實施保護控制，以防止水泵空抽而損壞電機和水泵。 本科生課程設計（論文） 4 圖 供水示意圖 恒壓供水系統(tǒng)通過安裝在用戶供水管道上的壓力變送器實時地測量參考點的水壓，檢測管網(wǎng)出水壓力，并將其轉換為 4— 20mA 的電信號，此檢測信號是實現(xiàn)恒壓供水的關鍵參數(shù)。各水泵切換遵循先起先停、先停先起原則。 目前國內(nèi)有不少公司在做變頻恒壓供水的工程，大多采用國外的變頻器控制水泵的轉速，水管管網(wǎng)壓力的閉環(huán)調節(jié)及多臺水泵的循環(huán)控制，有的采用可編程控制器 (PLC)及相應的軟件予以實現(xiàn)；有的采用單片機及相應的軟件予以實現(xiàn)。 (3) 水塔高位水箱供水具有控制方式簡單、運行經(jīng)濟合理、短時間維修或停電可不停水等優(yōu)點，但存在基建投資大，占地面積大，維護不方便，水泵電機為硬起動，啟動電流大等缺點，頻繁起動易損壞聯(lián)軸器，目前主要應用于高層建筑。通過 PLC、變頻器、繼電器、接觸器控制水泵機組運行狀態(tài)， 實現(xiàn) 管網(wǎng)的恒壓變流量供水要求。（ 2 天）； 繪制基本結構圖和自控制原理圖。隨著自動化技術的發(fā)展 ,采用 PLC 與交流變頻調速技術相結合的變頻調速恒壓供水 成為當前主流。 管徑在 DN＜ 250，所以 進水管 流速（ m/s） ～ m/s， 出水管流速（ m/s） ～ m/s。于是選擇一種符合各方面規(guī)范、衛(wèi)生安全而又經(jīng)濟合理的供水方式，對我們給供水設計帶來了新的挑戰(zhàn)。小區(qū)供水系統(tǒng)的建設是其中的一個重要方面，供水的可靠性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟性直接影響到小區(qū)住戶的正常工作和生活，也直接體現(xiàn)了小區(qū)物業(yè)管理水平的高低。應用在變頻恒壓供水系統(tǒng)中，變頻器僅作為執(zhí)行機構，為了滿足供水量大小需求不同時，保證管網(wǎng)壓力恒定，需在變頻器外部提供壓力控制器和壓力傳感器，對壓力進行閉 環(huán)控制。采用 PLC 和變頻技術相結合技術，設計一套城市小區(qū)恒壓供水系統(tǒng)，并引用計算機對供水系統(tǒng)進行遠程監(jiān)控和管理保證整個系統(tǒng)運行可靠，安全節(jié)能，獲得最佳的運行工況。設定的供水壓力可以是一個常數(shù)，也可以是一個時間分段函數(shù)，在每一個時段 內(nèi)是一個常數(shù)。管網(wǎng)水壓信號反映的是用戶管網(wǎng)的水壓值，它是恒壓供水控制的主要反饋信號。 根據(jù)水泵機組中水泵被變頻器拖動的情況不同，變頻器有兩種工作方式即變頻循環(huán)式和變頻固定式，變頻循環(huán)式即變頻器拖動某一臺水泵作為調速泵，當這臺水泵運行在 50Hz 時，其供水量仍不能達到用水要求，需要增加水泵機組時，系統(tǒng)先將變頻器從該水泵電機中脫出，將該泵切換為工頻的同時用變頻去拖動另一臺水泵電機；變頻固定式是變頻器拖動某一臺水泵作為調速泵，當這 臺水泵運行在 50Hz 時，其供水量仍不能達到用水要求，需要增加水泵機組時，系統(tǒng)直接啟動另一臺恒速水泵，變頻器不做切換，變頻器固定拖動的水泵在系統(tǒng)運行前可以選擇，本設計中采用前者。新一代的 CPU模塊按照 I/O點數(shù)和功能不同而劃分為 5個品種，即 CPU22 CPU22CPU22 CPU224XP、 CPU226，每個品種又分為兩種類型：一種是 DC24V供電 /晶體管輸出；另一種是 AC220V供 電 /繼電器輸出，因此共有 10種 CPU模塊。 3） 輸入 /輸出混合擴展模塊 EM223。 I/O 點數(shù)統(tǒng)計 根據(jù)功能要求，系統(tǒng)的控制要求以及合理利用 PLC 的 I/O 口原則。快速電流限制實現(xiàn)了無跳閘運行，磁通電流控制改善了動態(tài)響應特性，低頻時也可以輸出大力矩。 操作面板如圖 所示，其操作按鈕的作用如表 41 所示。此功能總是“使能”的。 變 頻器運行過程中，在顯示任何一個參數(shù)時按下此鍵并保持不動 2 秒，將顯示以下參數(shù)值： 直流回路電壓； 輸出電流； 輸出頻率； 輸出電壓； 由 P0005 選定的數(shù)值連續(xù)多次按下此鍵，將輪流 顯示以上參數(shù)。經(jīng)后續(xù)電路給電橋供電，并對輸出信號進行放大、溫度補償及非線性修正、 V/I 變換等處理，對供電電壓要求寬松，具有 4～ 20mA 標準信號輸出。精巧的結構，簡單的調校和靈活的安裝方式為用戶輕松地使用提供了方便。 所以為了避免誤動作，斷路器 2QF 的額定電流 nqI 應選 ? ? ~ nq ???n 式中 nI 為變頻器的額定輸出電流 所以 2QF ， 3QF 選擇 90A。供水系統(tǒng)主電路設計如圖 所示。 當系統(tǒng)用水高峰過后，用水量減少時，變頻器輸出頻率減少，若減至設定頻率時，表示只有 1 臺水泵工作已能滿足系統(tǒng)用水的要求， 此時，通過控制系統(tǒng)，可將 1 號泵電機停運， 2 號泵電機仍由變頻器電源供電。系統(tǒng)使用變頻器的模擬端口，最高設置頻率為 50HZ，最低頻率為 30HZ，變頻器的參數(shù)設置如表 所示。 圖 1 號泵變頻運行 變頻器達到上限， 1泵工頻運行， 2泵變頻運行，如圖 所示。 在工頻方式運行下，系統(tǒng)帶有降壓啟動裝置，在工頻啟動時，由于啟動電流過大，而避免對電網(wǎng)沖擊的影響，并可延長電機的使用壽命。所以變頻恒壓供水技術在逐漸走向成熟的過程中，仍然有必要對其進行更深入的研究。減少系統(tǒng)波動現(xiàn)象和對電源電網(wǎng)的沖擊。梯形圖見附錄。模擬電壓信號輸入后通過 A/D 轉換器得到數(shù)字信號。 圖 供水系統(tǒng)的流程圖 開始 自動運行 1號泵啟動并變頻運行 當水量增大，變頻器達到最大頻率 50HZ，水壓小于設定值 1 號泵工頻運行， 2 號泵變頻啟動 當用水量減少，變頻器達到下限值 30HZ 水壓大于設定值