【正文】 的變頻調(diào)速節(jié)能原理；具體分析了變頻恒壓供水的原理及系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，設(shè)備選用在生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛的西門子公司生產(chǎn)的S7200系列(CPU224)的PLC和MM430泵類專用的變頻器，利用變頻器的本身自有的軟啟動(dòng)功能實(shí)現(xiàn)水泵電機(jī)的啟動(dòng)。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。關(guān)鍵詞：恒壓供水；變頻器；PLC目 錄前 言 1第1章 恒壓供水節(jié)能原理和器件介紹 3 變頻恒壓供水的理論分析 3 電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法介紹 3 變頻恒壓供水系統(tǒng)的節(jié)能原理 3 變頻恒壓供水系統(tǒng)的組成及原理圖 5 系統(tǒng)主要器件的介紹 6 PLC概述及工作原理 6 7第2章 變頻恒壓供水的控制方案 8 恒壓供水的方案的確定和元件選擇 8 8 9 系統(tǒng)各元件的選則 10 13 變頻恒壓供水系統(tǒng)主電路原理 14第3章 變頻恒壓供水控制系統(tǒng)編程 16 常用編程方法介紹 16 恒壓供水系統(tǒng)梯形圖 17結(jié) 論 24參考文獻(xiàn) 25致 謝 26前 言 隨著我國(guó)社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，人們生活水平的不斷提高，城市建設(shè)發(fā)展十分迅速，同時(shí)也對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提出了更高的要求。采用該系統(tǒng)進(jìn)行供水可以提高供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，同時(shí)系統(tǒng)具有良好的節(jié)能性，對(duì)于提高企業(yè)效率以及人民的生活水平、降低能耗等方面具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。從上式可知，三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有：　　(l) 改變電源頻率　　(2) 改變電機(jī)極對(duì)數(shù)　　(3) 改變轉(zhuǎn)差率 改變電機(jī)極對(duì)數(shù)調(diào)速的調(diào)控方式控制簡(jiǎn)單，節(jié)能效果顯著，效率高，但需要專門的變極電機(jī)，是有級(jí)調(diào)速，變速時(shí)轉(zhuǎn)速變化較大，轉(zhuǎn)矩也變化大，因此只適用于特定轉(zhuǎn)速的生產(chǎn)機(jī)器。管阻特性反映了水泵轉(zhuǎn)動(dòng)的能量用來克服系統(tǒng)的水位及壓力差、液體在管道中流動(dòng)阻力的變化規(guī)律。　　在供水系統(tǒng)中，通常以流量為控制目的，常用的控制方法為閥門控制法和轉(zhuǎn)速控制法。調(diào)速控制方式要比閥門控制方式供水功率要小得多，節(jié)能效果顯著。PLC采用的CUP一般是具有較強(qiáng)位處理功能的為處理機(jī)，為了增強(qiáng)其復(fù)雜的控制功能和連網(wǎng)通訊等管理功能，可以采用雙CPU的運(yùn)行方式，使其功能得到極大的增強(qiáng)。有相應(yīng)的I/O模塊與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的器件或設(shè)備，如： 按鈕 行程開關(guān) 接近開關(guān) 傳感器及變送器 電磁線圈 控制閥直接連接等等。在PLC處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，從內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入、程序執(zhí)行、程序輸出，一直循環(huán)掃描工作。(3) 變頻器與負(fù)載的匹配問題； ①電壓匹配；變頻器的額定電壓與負(fù)載的額定電壓相符。1 控制原理框圖 　　控制系統(tǒng)的工作原理如下:根據(jù)系統(tǒng)用水量的變化，控制系統(tǒng)控制2臺(tái)水泵按1—2—3—4—1的順序運(yùn)行，以保證正常供水。　 設(shè)定供水壓力經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)：平方供水壓力P=；樓房供水壓力　　　　　　P=（+樓層數(shù)）MPa () 　　本設(shè)樓層數(shù)為15層樓，水泵實(shí)際揚(yáng)程為60(m)。MM430系列變頻器內(nèi)置的PID功能，可以進(jìn)行精確的PID控制，不僅節(jié)省了安裝調(diào)試時(shí)間，還有效的降低了設(shè)備成本，是進(jìn)行此類控制的首選 采用的MciorMaster430系列變頻器，型號(hào)為6SE644302AD318DA0，額定電流為38A。它采用CYYB105系列壓力傳感器的壓力敏感元件。(2)選擇原則：由于接觸器自身并無保護(hù)功能，不存在誤動(dòng)作的問題，故選擇原則是主觸點(diǎn)的額定電流，應(yīng)該大于38A,可以選擇主觸點(diǎn)額定電流為40A的接觸器。在變頻水泵出現(xiàn)問題或緊急情況下，可以起用備用水泵。系統(tǒng)的控制電路 根據(jù)控制系統(tǒng)實(shí)際所需端子數(shù)目，考慮PLC端子數(shù)目要有一定的預(yù)留量，因此選用的S7200型PLC的主模塊為CPU224，其開關(guān)量輸出為10點(diǎn)，輸出形式為AC220V繼電器輸出；開關(guān)量輸入CPU224為14點(diǎn)，輸入形式為+24V直流輸入。在每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，指令以列為基礎(chǔ)被執(zhí)行，從上而下、從左到右依次執(zhí)行，直到本網(wǎng)絡(luò)的最后一個(gè)線圈列。(1)恒壓供水的功能圖 本設(shè)計(jì)為兩泵變頻循環(huán)軟啟動(dòng)工作方式，其順序功能圖如圖 變頻恒壓供水系統(tǒng)倒泵邏輯順序功能圖 其地址符號(hào)表如下： PLC地址符號(hào)表編號(hào)地址作用編號(hào)地址作用1程序初始步141泵電機(jī)過載報(bào)警21泵變頻2泵停止152泵電機(jī)過載報(bào)警31泵工頻2泵變頻16 水庫液位是否可安全抽水信號(hào)42泵變頻1泵停止17變頻器故障信號(hào)控制52泵工頻1泵變頻18啟動(dòng)工作循環(huán)6停1變頻泵時(shí)先停變頻器再讓KM1接觸器斷開19停止工作循環(huán)7停2變頻泵時(shí)先停變頻器再讓KM2接觸器斷開20液位信號(hào)8啟動(dòng)變頻器21電機(jī)頻率達(dá)到上限信號(hào)91泵變頻22電機(jī)頻率低于下限信號(hào)102泵變頻231泵電機(jī)過載信號(hào)111泵工頻242泵電機(jī)過載信號(hào)122泵工頻25變頻器出現(xiàn)故障信號(hào)13備用泵工頻26S7200PLC使用STEP7Micro/WIN32編程軟件進(jìn)行編程。 參考文獻(xiàn)[1]張選正,張金遠(yuǎn)．變頻器應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)[M]．北京:中國(guó)電力出版社,2006 ：134―183[2]，1996，[3]李國(guó)厚，趙明富，2005，26(8):38一40[4]，中國(guó)給排水，2004(7):65一6748［5］張揚(yáng) 蔡春明 孫明建編。在