【正文】 南華學(xué)院畢業(yè)論文 第 32 頁 共 37 頁謝 辭在即將畢業(yè)之際，畢業(yè)設(shè)計已接近尾聲，我想借此機會對關(guān)心和支持我的所有人表示感謝！三年來，我認真地學(xué)習(xí)了專業(yè)課程基礎(chǔ)知識，具有一定的設(shè)計理論基礎(chǔ)和獨立設(shè)計能力，由于畢業(yè)設(shè)計的課題是一種整體性的，系統(tǒng)性的設(shè)計，我真的是很努力地在做，但還是感到力不從心，因而這次設(shè)計在深度和廣度上都有一定的局限性，不過，我認為還是提高了認識，學(xué)到了東西。 所得收獲：使我對變頻恒壓供水系統(tǒng)有了深刻的了解。供水量減少時，調(diào)速工作水泵首先由高頻段向低頻段調(diào)速運轉(zhuǎn)，水泵工作頻率達到柜內(nèi)微機控制器預(yù)先設(shè)定的下限工作頻率而實測水壓仍高于水壓設(shè)定值時，直接停止首臺工作水泵，第二臺泵工頻運轉(zhuǎn)，第三臺泵調(diào)頻運轉(zhuǎn)保持系統(tǒng)水壓恒定，如 2 臺水泵同時工作實際水壓仍高于設(shè)定值，直接停止工頻運轉(zhuǎn)水泵，第三臺調(diào)頻運轉(zhuǎn)保持系統(tǒng)水壓恒定。生活供水時系統(tǒng)設(shè)定值為滿量程的 70％，消防供水時系統(tǒng)設(shè)定值為滿量程的 90％。這樣可節(jié)省掃描時間。具體的操作時，將現(xiàn)行運行的變頻泵從變頻器上切除，并接上工頻電源運行，將變頻器復(fù)位并用于新運行泵的啟動。這一功能可通過比較指令實現(xiàn)。 PLC 外圍接線圖圖 35 為 PLC 及擴展模塊外圍接線圖。該方式主要供檢修及變頻器故障時用。對變頻器 R 進行復(fù)位時只提供一個觸點信號。 控制電路圖如圖 34 為電控系統(tǒng)控制電路圖。 主電路圖如圖 33 所示為電控系統(tǒng)的主電路圖。參照西門子 S7200 產(chǎn)品目錄及市場世紀價格，選用主機為 CPU222（8 人/6 繼電器輸出）一臺，加上一臺擴展模塊EM222（8 繼電器輸出） ，再擴展一個模擬量模塊 EM235（4AI/1AO） 。 控制系統(tǒng)的 I/O 分配該系統(tǒng)有 7 個輸入信號和 13 個輸出信號，表 31 是將控制系統(tǒng)的輸入輸出信號的名稱、代碼及地址編號。恒壓供水泵站中變頻器常常采用模擬量控制方式，這需采PLC的模擬量控制模塊，該模塊的模擬量輸入端接受傳感器送來的模擬信 南華學(xué)院畢業(yè)論文 第 10 頁 共 37 頁號。在設(shè)單一變頻器的多泵組泵站中，如規(guī)定和變頻器相連接的泵為主泵，主泵也是輪流擔(dān)任的。一只傳統(tǒng)調(diào)節(jié)器往往只能實現(xiàn)一路PID設(shè)置，用PLC作調(diào)節(jié)器可同時實現(xiàn)多路PID設(shè)置。利用I動作消除偏差作用和用D動作抑制振蕩作用，在結(jié)合P動作就構(gòu)成了PID控制，本系統(tǒng)就是采用了這種方式。偏差小時，P動作的作用減小。用PI控制時，能消除由改變目標值和經(jīng)常的外來擾動等引起的偏差。只包含第一、三項的是PD作用。(2)積分環(huán)節(jié) ：主要用于消除靜差，提高系統(tǒng)的無差度，積分作用的強弱取決于積分時間常數(shù)Ti， Ti越大，積分作用越弱，反之則越強。 PID 控制算法及特點圖31 PID控制原理圖圖31為PID控制原理圖。它比較適用于流量控制、壓力控制、溫度控制等過程量的控制。 PID 控制器的設(shè)計 PID 控制器的選擇PID控制方式是現(xiàn)代工業(yè)控制中應(yīng)用的最廣泛的反饋控制力式之一。其帶有 PID 功能。P而異步電動機轉(zhuǎn)速 （） )1(60)1(sPfsN??式中 異步電機轉(zhuǎn)差率，s，一般小于3%。 南華學(xué)院畢業(yè)論文 第 6 頁 共 37 頁 變頻器的設(shè)計交流變頻器是微計算機及現(xiàn)代電力電子技術(shù)高度發(fā)展的結(jié)果。(3)在用水量小的情況下，如果一臺泵連續(xù)運行時間超過3h，則要切換下即系統(tǒng)具有“倒泵功能” ，避免某一臺泵工作時間過長。所以本系統(tǒng)采用另一種方案是三臺電機配一臺變頻器，變頻器與電機間可以切換，供水運行時，一臺水泵變頻運行。生活用水和消防用水的多少，按一定的控制邏輯運行，維持生活用水低恒壓。Comment [rh1]: 打印時要確保清晰 南華學(xué)院畢業(yè)論文 第 4 頁 共 37 頁2 恒壓供水系統(tǒng)的分析 PLC控制的恒壓供水泵站如圖21所示，市網(wǎng)自來水用高低水位控制器EQ控制注水閥YV1，自動把水注滿蓄水池。 課題來源及本文的主要研究內(nèi)容本課題來源于生產(chǎn)、生活供水的實際應(yīng)用。但在系統(tǒng)的動態(tài)性能、穩(wěn)定性能、抗擾性能以及開放性等多方面的綜合技術(shù)指標來說，還遠遠沒能達到所有用戶的要求。 南華學(xué)院畢業(yè)論文 第 3 頁 共 37 頁 變頻恒壓供水系統(tǒng)的國內(nèi)研究現(xiàn)狀變頻恒壓供水是在變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展之后逐漸發(fā)展起來的。頻繁啟動會造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定性。但氣壓罐供水方式也存在著許多缺點。水箱的水位監(jiān)控裝置也容易損壞，這樣系統(tǒng)的開、停，將完全由人操作，使系統(tǒng)的供水質(zhì)量下降能耗增加。(3)恒速泵加高位水箱的供水方式這種方式原理與水塔是相同的，只是水箱設(shè)在建筑物的頂層。但這種供水方式基建設(shè)備投資最大，占 南華學(xué)院畢業(yè)論文 第 2 頁 共 37 頁地面積也最大。水泵處于斷續(xù)工作狀態(tài)中。這種系統(tǒng)形式簡單、造價最低，但耗電、耗水嚴重，水壓不穩(wěn)，供水質(zhì)量極差。在恒壓供水技術(shù)出現(xiàn)以前，出現(xiàn)過許多供水方式。采用該系統(tǒng)進行供水可以提高供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，方便地實現(xiàn)供水系統(tǒng)的集中管理與監(jiān)控。運行結(jié)果表明，該系統(tǒng)具有壓力穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠等特點。由變頻器、PLC、PID調(diào)節(jié)器組成控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)水泵的輸出流量。電動機泵組由三臺水泵并聯(lián)而成，由變頻器或工頻電網(wǎng)供電，根據(jù)供水系統(tǒng)出口水壓和流量來控制變頻器電動機泵組的速度和切換，使系統(tǒng)運行在最合理狀態(tài)，保證按需供水。關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速 恒壓供水 PID調(diào)節(jié) PLCAbstract:It is very important of the Water Supply System in Constant Pressure for the water supply in industrial and citizen existence. It is consist of the variable frequency and speed regulation， PLC， PID control system for the control system. It controls the oute of the pumps. The generator pumps are consist of parallel three pumps， and the power e from variable frequency and speed regulation or power grid. According to the water supply of constant pressure’s oute water press and flux， the control system control the variable frequency and speed regulation， parallel pumps’ speed and cut over， cause the system move in the best rational situation， assure according to wants supply water. This design has many merits such as save energy.In this paper，the control princ