【文章內(nèi)容簡介】 水壓力為 。 根據(jù)附表 2 確定水泵型號為 65LG3620X2 共 3臺，水泵自帶電機功率為 ，電源為 380V，額定電流 。 表 21 不同住宅類型的用水標(biāo)準(zhǔn) 變頻器的應(yīng)用及發(fā)展 變頻器主要用于交流電動機（異步電機或同步電機）轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，是公認(rèn)的交流電動機最理想、最有前途的調(diào)速方案，除了具有卓越的調(diào)速性能之外，變頻器還有顯著的節(jié)能作用，是企業(yè)技術(shù)改造和產(chǎn)品更新?lián)Q代的理想調(diào)速裝置。 變頻器產(chǎn)生的最初用途是速度控制，但目前在國內(nèi)應(yīng)用較多的是節(jié)能 。 據(jù)分析，在中國，帶變動負(fù)載、具有節(jié)能潛力的電機至少有 1． 8 億千瓦。因此國家大力提倡節(jié)能措施，并著重推薦了變頻調(diào)速技術(shù)。應(yīng)用變頻調(diào)速，可以大大提高電機轉(zhuǎn)速的控制精度，使 電機在最節(jié)能的轉(zhuǎn)速下運行。以風(fēng)機水泵為例，住宅類型 給水衛(wèi)生器具完善程度 用水標(biāo)準(zhǔn)（ m3/人 .日 ） 小時變化系數(shù) 1 僅有水龍頭 — — 2 有給水衛(wèi)生器具無淋浴 — — 3 有給水衛(wèi)生器具有淋浴 — — 4 有給水衛(wèi)生器具無淋浴和集中熱水供應(yīng) — — 畢業(yè)論文 13 根據(jù)流體力學(xué)原理，軸功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比。當(dāng)所需風(fēng)量減少，風(fēng)機轉(zhuǎn)速降低時，其功率按轉(zhuǎn)速的三次方下降。因此，精確調(diào)速的節(jié)電效果非?？捎^。與此類似，許多變動負(fù)載電機一般按最大需求來生產(chǎn)電動機的容量， 故設(shè)計裕量偏大。而在實際運行中，輕載運行的時間所占比例卻非常高 ， 如采用變頻調(diào)速，可大大提高輕載運行時的工作效率 ， 因此，變動負(fù)載的節(jié)能潛力巨大 。 另外在進入 21世紀(jì)的今天，電力電子的基片已從 Si 變換為 Sic，使電力電子器件進入到高電壓大容量化、高頻化、組件模塊化、微 小型化、智能化和低成本化的時代，多種適宜變頻調(diào)速的新型電氣設(shè)備正在開發(fā)之中。 IT 技術(shù)的迅猛發(fā)展，以及控制理論的不斷創(chuàng)新，這些與變頻器有關(guān)的技術(shù)將使變頻器朝著智能化、專門化、一體化、環(huán)?；l(fā)展。 變頻器的選型 ( 1 ) . 容量確定方法 依據(jù)所配電動機的額定功率和額定電流來確定變頻器容量。在一臺變頻器驅(qū) 動一臺電機連續(xù)運轉(zhuǎn)時，變頻器容量 ( k V A ) 應(yīng)同時滿足下列三式 PCN≥KPM/ηCOSΦ（ k V A） （ 21） PCN≥K√3 UMIM103( k V A ) （ 22） ICN≥KIM (A ) （ 23） 式中， PM一負(fù)載所要求的電動機的輸出功率 。 η 一電動機的效率 ( 通常在 0 . 8 5 以上 ) 。 cosφ 一電動機的功率因數(shù) ( 通常在 以上 ) 。 UM 一電動機電壓 ( V ) 。 IM一電動機工頻電源時的電流 ( A ) 。 k 一電流波形的修正系數(shù)，對 P WM 方式，取 畢業(yè)論文 14 PCN 一變頻器的額定容量 ( ( K V A ) 。 ICN一變頻器的額定電流 ( A ) . 這三個式子是統(tǒng)一的，應(yīng)同時滿足三個算式的關(guān)系，尤其變頻器電流是一個較關(guān)鍵的量。 ( 2 ) .型號選擇 根據(jù)控制功能不同，通用變頻器為分為三種類型。普通功能型 U/f 控制變頻器，具有轉(zhuǎn)矩控制功能的高功能型 U/f 控制變頻器，矢量控制高功能型變頻器。供水系統(tǒng)屬泵類負(fù)載，低速運行時的轉(zhuǎn)矩小， 可選用價格相對便宜的 U/f 控制變頻器 。 綜合以上因素，系統(tǒng)選用專為風(fēng)機、 泵用負(fù)載設(shè)計的普通功能型 U/ f控制方式的森蘭 SB60P12，變頻器內(nèi)置 P I D 控制模塊，可用于閉環(huán)控制系統(tǒng)，實現(xiàn)恒壓供水。 其主要參數(shù)如下 。 額定輸出容量 :12 ( k V A ) 。 額定輸出電流 :18A 。 過載容量 :150 %額定輸出電流、 1 分鐘 。 輸出電壓： 0380V 對應(yīng)頻率 0400HZ PLC 的應(yīng)用及發(fā)展 PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。 PLC 及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的 原則而設(shè)計。 ”作為通用工業(yè)控制畢業(yè)論文 15 計算機， 30 年來 PLC 從無到有，實現(xiàn)了工業(yè)控制領(lǐng)域接線邏輯到存儲邏輯的飛躍；其功能從弱到強，實現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進步；其應(yīng)用領(lǐng)域從小到大，實現(xiàn)了單體設(shè)備簡單控制到勝任運動控制、過程控制、及集散控制等各種任務(wù)的跨越。今天的可編程控制器正在成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備，在世界各地發(fā)揮著越來越大的作用。目前， PLC 在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè) 。 PLC 發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn) 品。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代 PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來 PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使 PLC 滲透到了位置控制、溫度控制、 CNC等各種工業(yè)控制中。加上 PLC通信能力的增強及人機界面技術(shù)的發(fā)展，使用 PLC 組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。 主要應(yīng)用于 開關(guān)量的邏輯控制 、 模擬量控制 、 運動控制 、 通信及聯(lián)網(wǎng) 、 數(shù)據(jù)處理 及 過程控制 等。 PLC 的選型 由于本次設(shè)計應(yīng)用的 PLC只是對水泵進行切換，只需要進行 順序邏輯控制， 所以其應(yīng)用功能比較簡單，只需要選用一般的 PLC就可以了。 在滿足設(shè)計功能 的前提下，對 現(xiàn)在市場上各家 PLC價格進行比較之后，選用三菱公司生產(chǎn)的 FX系列 FX1S型號的可編程控制器。根據(jù)本次論文的要求，進行分析后可知 設(shè)計的 I/O點數(shù)為 15， 考慮到所選 PLC其 I/O點數(shù)要有一定的余量， 所以選用的 PLC型號為 FX1S20MR/MT。 FX1S 系列 PLC 把優(yōu)良的特點都融合進一個很小的控制器中 ， 它 適用于最小的封裝，并且能通過串行通信傳輸數(shù)據(jù)，所以它能用在緊湊型 PLC 不能應(yīng)用的地方。 內(nèi)置式 24V 直流電源 ， 24V、 400mA直流電源可用于外圍設(shè)備，如傳感器或其它元件 ，其工作電源為交流電源 。 畢業(yè)論文 16 低壓電器的選擇 低 壓斷路器的選擇 由于抵押斷路器具有過電流欠電壓等保護功能，當(dāng)變頻器的輸入側(cè)及電路中發(fā)生短路或電源電壓過低等故障時，可迅速進行保護。但是為了不必要的誤動作，應(yīng)充分考慮電路中的正常過電流。如變頻器接通瞬間，對電容器的充電電流可高達(dá)額定電流的 23倍。變頻器的進線電流是脈沖電流，其峰值?？赡艹^額定電流。一般變頻器允許過載能力為 150%， 1min。為了避免誤動作低壓斷路器 QF1的額定電流 IQN 應(yīng)為： IQN1≥（ ） IN=（ ） 18≈26A (24) QF1 選 30A 其中 IN為變頻器的額定電流 ,查閱變頻器手冊知， IN=18A。 在電動機要求變頻和工頻的切換的驅(qū)動電路中，低壓斷路器應(yīng)按電動機在工頻下的啟動電流來考慮， QF QF QF4 低壓斷路器應(yīng)選擇為： IQN2≥ IMN=≈30A (25) 所以 QF QF QF4 選 30A 其中 電機額定電流，等于 。 由于 QF5 是為 PLC 及散熱風(fēng)機供應(yīng)電源，由于風(fēng)機功率較小再次不在考慮，所以 QF5 流過電流較小，與前 者相比可以忽略不計。由此可知低壓斷路器 QF0額定電流應(yīng)選為： IQN≥IQN1+2IQN2≈90A (26) 所以 QF0 選 100A 畢業(yè)論文 17 接 觸器的選擇 接觸器的選擇應(yīng)考慮到電動機在工頻下的啟動情況，其觸點電流通?？梢园措妱訖C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 IMN=，所以接觸器的觸電電流選為 20A即可。 壓力變送器的原理與選擇 壓力 變送器被測介質(zhì)的兩種壓力通入高、低兩壓力室，作用在 δ 元件 (即敏感元件 )的兩側(cè)隔離 膜片上，通過隔離片和元件內(nèi)的填充液傳送到測量膜片兩側(cè)。測量膜片與兩側(cè)絕緣片上的電極各組成一個電容器。當(dāng)兩側(cè)壓力不一致時，致使測量膜片產(chǎn)生位移，其位移量和壓力差成正比，故兩側(cè)電容量就不等，通過振蕩和解調(diào)環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換成與壓力成正比的信號。 本次采用電容式壓力變送