論文plc與變頻器在恒壓供水的應(yīng)用-wenkub.com
2025-06-23 10:37 本頁面
【正文】 在這半年的畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，我還得到了本組同學(xué)、本班同學(xué)的大力幫助，我們一起學(xué)習(xí)，一起探討問題、解決問題。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007[6] ，21(5):48[7] 金傳偉，2000,9:3839[8] ，2003，:4l44[9] ：96[10] 李良仁，：8794致 謝 首先衷心的感謝我的畢設(shè)指導(dǎo)老師。因?qū)崿F(xiàn)了恒壓自動(dòng)控制，不需要操作人員頻繁操作，節(jié)省了人力，提高了供水質(zhì)量，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，可實(shí)現(xiàn)無人值班，節(jié)約管理費(fèi)用。梯形圖如下： 程序梯形圖結(jié) 論 通過本課題的學(xué)習(xí)，了解了變頻恒壓供水在供水系統(tǒng)中的優(yōu)點(diǎn)。 翻譯設(shè)計(jì)法的設(shè)計(jì)步驟如下： ① 將檢測元件、控制元件(如行程開關(guān)、按鈕等) 合理安排,接入PLC 的輸入口； ②將被控對象(如電磁閥線圈、接觸器線圈等) 接入PLC 的輸出口； ③把由繼電器—接觸器完成的控制功能由PLC 的軟件(即梯形圖) 來完成。(2) 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法 在熟悉繼電器控制電路方法的基礎(chǔ)上，如能透徹地理解PLC各種指令的功能，憑著經(jīng)驗(yàn)比較準(zhǔn)確地使用PLC 的各種指令，而設(shè)計(jì)出相應(yīng)的程序。 程序一次掃描執(zhí)行一次網(wǎng)絡(luò)，按照從做到右、從上到下的順序進(jìn)行。本變頻恒壓供水系統(tǒng)有8個(gè)輸入量，全部是數(shù)字量輸入。變頻和工頻兩個(gè)回路不允許同時(shí)接通，所以KM1和KMKM2和KM4相互之間必須設(shè)計(jì)可靠的互鎖。接觸器KMKMKM5分別控制MMM3的工頻運(yùn)行；接觸器KMKM2分別控制MM2的變頻運(yùn)行；FRFRFR3分別為三臺水泵電機(jī)過載保護(hù)用的熱繼電器；QFQFQF3分別為變頻器和三臺水泵電機(jī)主電路的空氣低壓斷路器；FU為主電路的熔斷器，用作短路保護(hù)。2 .I/O端口的分配 根據(jù)功能要求和系統(tǒng)的控制要求以及合理利用I/O口的原則，統(tǒng)一了I/O接點(diǎn)的分配。（1）規(guī)模要適當(dāng)；（2）功能要相當(dāng)，結(jié)構(gòu)要合理；（3）輸入，輸出功能及負(fù)載能力的選擇要正確；（4）要考慮環(huán)境條件。選擇原則 (1)變頻器在剛接電源的瞬間，對電容器的充電電流可達(dá)額定電流的2~3倍； (2)變頻器的進(jìn)線電流是脈沖電流，其峰值?？赡艹^額定電流；（3）變頻器允許的過載能力為150%為了避免誤動(dòng)作，斷路器的額定電流 其中為變頻器的額定電流。（5）液位變器的選擇 考慮到水泵電機(jī)空載時(shí)會(huì)影響電機(jī)壽命，因此需要對水池水位作必要的檢測和控制。當(dāng)供水負(fù)載變化時(shí)，輸入電機(jī)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(zhǔn)的閉環(huán)控制系統(tǒng)。具有高度可靠性和靈活性，控制軟件可以實(shí)現(xiàn)專用功能：多泵切換、手動(dòng)/自動(dòng)切換、旁路功能、斷帶及缺水檢測、節(jié)能運(yùn)行方式等。通過對MM430的PID參數(shù)設(shè)定，可以在不增加任何外在設(shè)備的條件下，實(shí)現(xiàn)供水壓力的恒定，提高供水質(zhì)量，同時(shí)減少能量損耗。 系統(tǒng)各元件的選則(1) 水泵機(jī)組的選擇水泵功率計(jì)算公式如下： N=QH/367/g(~) () 式中:N，軸功率，單位是千瓦（kW） Q，流量，單位是立方米每小時(shí)（m3/h） H，揚(yáng)程，單位是米(m) 367，是常數(shù)，是一個(gè)固定值 g, ~，是水泵的效率，一般流量大的取大值，流量小的取小值； 取g=，有兩臺水泵，總流量為90（m3/h），取每臺水泵最大流量為45（m3/h），實(shí)際揚(yáng)程H=60(m)?！ 」┧到y(tǒng)時(shí)，應(yīng)先選擇水泵和電機(jī)，選擇依據(jù)是供水流量。當(dāng)用水量增加，變頻器輸出頻率增加，則1號泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速也增加，當(dāng)變頻器增加到最高輸出頻率時(shí)，表示只有1臺水泵工作己不能滿足系統(tǒng)用水的要求，此時(shí)，通過控制系統(tǒng)，1號泵從變頻器電源轉(zhuǎn)換到工頻，而變頻器電源啟動(dòng)2號泵電機(jī)，控制系統(tǒng)處于狀態(tài)2。下面以單臺變頻器控制2臺水泵的方案來說明。 (4) 在使用變頻器驅(qū)動(dòng)高速電機(jī)時(shí)，由于高速電機(jī)的電抗小，高次諧波增加導(dǎo)致輸出電流值增大。 變頻器選型時(shí)要確定以下幾點(diǎn)：(1) 采用變頻的目的；恒壓控制或恒流控制等?，F(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(dòng)機(jī)。全過程掃描一次所需的時(shí)間稱為掃描周期。PLC的各個(gè)部件，包括CPU，電源，I/O等均采用模塊化設(shè)計(jì)，由機(jī)架及電纜將各模塊連接起來，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。性價(jià)比高。采用封裝的方式，適合于各種震動(dòng)、腐蝕、有毒氣體等的應(yīng)用場合。PLC的特點(diǎn)如下：（1）PLC的特點(diǎn) 可靠性高，一般PLC的平均無故障工作時(shí)間可達(dá)幾萬小時(shí)以上。各部分功能如下：（1）水泵用來提高水壓以實(shí)現(xiàn)向高處供水；（2）安裝于供水管道上的壓力表將管網(wǎng)水壓力轉(zhuǎn)換成電信號；（3）變頻調(diào)速器用于調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)管網(wǎng)中水流量；（4）PLC用于水泵的邏輯切換、控制等；系統(tǒng)主要的設(shè)計(jì)任務(wù)是利用PLC控制系統(tǒng)使變頻器循環(huán)控制水泵，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)水壓的恒定和水泵電機(jī)的軟起動(dòng)以及變頻水泵與工頻水泵的切換，通過壓力傳感器檢測管道壓力信號不斷反饋給變頻器，有變頻器自動(dòng)調(diào)節(jié)所控制水泵的電機(jī)轉(zhuǎn)速，當(dāng)變頻器所控制的水泵達(dá)到工頻時(shí)還不能滿足要求時(shí)由PLC自動(dòng)把那臺水泵切換到工頻運(yùn)行，把變頻器自動(dòng)切換到下一臺水泵使其軟啟動(dòng)運(yùn)行，當(dāng)供水量減少時(shí)在自動(dòng)進(jìn)行切換，減少水泵運(yùn)行臺數(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。變頻調(diào)速供水方式屬于轉(zhuǎn)速控制。其實(shí)質(zhì)是通過改變水路中的阻力大小來改變流量，因此，管阻將隨閥門開度的改變而改變，但揚(yáng)程特性不變。通常由異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)水泵旋轉(zhuǎn)來供水，并且把電機(jī)和水泵做成一體，通過變頻器調(diào)節(jié)異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而改變水泵的出水
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