【正文】 2001(03)參考文獻(xiàn)[1] .繆志農(nóng)，[M]北京大學(xué)出版社，2010[2] .[M]清華大學(xué)出版社，2010[3] .[M]機(jī)械工業(yè)出版社，2003[4].西門子S7300硬件選型手冊[DB/OL][5].西門子S7300軟件編程手冊[DB/OL][6].JDBP風(fēng)光低壓變頻器使用說明書（）[DB/OL][7].康梅，[M]化學(xué)工業(yè)出版社，2008[8].張澤偉,曲鴻章,謝興華. 自動運行梯形圖注：絕大多數(shù)PLC的加計數(shù)器的觸點在當(dāng)前值等于預(yù)置值時動作，但S7300的計數(shù)器與眾不同，當(dāng)前值為0時計數(shù)器的常開觸點斷開，當(dāng)前值非0時閉合。注：生活供水a(chǎn)mp。三臺泵同時工作時則交換變頻泵與一臺工頻泵的工作狀態(tài)。當(dāng)用水量繼續(xù)下降，并且滿足減少水泵的條件時，將繼續(xù)發(fā)生如上轉(zhuǎn)換，將另一臺工頻泵M2關(guān)掉。反之，當(dāng)用水量減少水壓增加時，通過壓力閉環(huán)，減小水泵的轉(zhuǎn)速到另一個新的穩(wěn)定值。此時SA1，SA2，SA3分別對應(yīng)1水泵的變頻運行和3水泵的工頻運行，SB1，SB2，SB3分別對應(yīng)3水泵的停車操作，原本設(shè)計中SB0是緊急停車按鈕，用于在緊急狀況下的系統(tǒng)總停車，但是只要程序運行正常，萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)只要轉(zhuǎn)到停車檔即可緊急停車。在自動運行模式中，如果PLC接到變頻器輸出的頻率上限信號，則執(zhí)行增泵程序，增加水泵的工作數(shù)量直至不在收到頻率上限信號或者三臺水泵全開（如果三臺水泵全開則輸出水壓超限報警信號）。PLC總程序控制流程圖如下： 圖44 PLC總程序流程圖當(dāng)系統(tǒng)起動之后，首先檢測是自動運行模式還是手動運行模式。系統(tǒng)啟動、運行和停止的操作不能直接斷開主電路(如直接使熔斷器或隔離開關(guān)斷開)，而必須通過變頻器實現(xiàn)軟啟動。同時可以通過通過轉(zhuǎn)換開關(guān)接電壓表顯示線電壓。變頻和工頻兩個回路不允許同時接通。 供水系統(tǒng)主電路設(shè)計如圖432所示。但是閱讀系統(tǒng)設(shè)計要求后我們會發(fā)現(xiàn)，如果采用硬件來實現(xiàn)這一系統(tǒng)，必需增加額外的控制部件，而額外的控制器件也就意味著系統(tǒng)在變的復(fù)雜的同時整個系統(tǒng)的造價也會有一定程度的上升，故而綜合考慮還是采用軟件控制電機(jī)啟停較為劃算。因為要求系統(tǒng)具有倒泵功能，故而系統(tǒng)不可避免的需要將電機(jī)在工頻和變頻狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換，這就要求在變頻器輸出側(cè)安裝接觸器以此來完成工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。而且整個系統(tǒng)所需的程序較為簡便，即對芯片所需功能要求不嚴(yán)。第四：具有六種獨特的起動模式；以適應(yīng)復(fù)雜的電機(jī)和負(fù)載情況，達(dá)到完善的起動效果。經(jīng)過比較之后選定了北京歐德利科技發(fā)展有限公司濰坊分公司出產(chǎn)的ODLR8系列中的ODLR80373軟啟動器。%177。 * 優(yōu)秀的長期穩(wěn)定性。 * 多種壓力接口，根據(jù)客戶需要定制壓力接口。根據(jù)以上的分析并且查詢大量壓力傳感器資料后，本設(shè)計選用了上海銘動電子科技有限公司出產(chǎn)的MDW型恒壓供水壓力傳感器，MDW 恒壓供水壓力傳感器專業(yè)為恒壓供水以及變頻供水系統(tǒng)設(shè)計，采用全不銹鋼焊接外殼，具有優(yōu)秀的電磁兼容性和長期穩(wěn)定性，可兼容使用配套各類型號變頻器。故而采用新風(fēng)光JDBP32XF型供水變頻器代替了略顯呆板的MM430變頻器。但是如果應(yīng)用西門子的MM430變頻器，如何解決生活供水時系統(tǒng)低恒壓值運行狀態(tài)和消防供水時系統(tǒng)高恒壓值運行狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換就成為了一個讓人頭疼的問題，但是在查閱資料的過程中意外發(fā)現(xiàn)了同樣基于串行口RS485通信協(xié)議的新風(fēng)光JDBP32XF型供水變頻器。對于如矢量控制變頻器這種需要大量運算的變頻器來說，有時還需要一個進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計算的CPU以及一些相應(yīng)的電路。在此，因為設(shè)計任務(wù)要求我們采用西門子S7300可編程控制器實現(xiàn)系統(tǒng)邏輯控制，故不再對選型原因進(jìn)行討論。S7300操作系統(tǒng)自動地處理數(shù)據(jù)的傳送。 西門子S7300PLC簡介西門子S7300是模塊化小型PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應(yīng)用。這標(biāo)志著可編程控制器已步入成熟階段。更高的運算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計、模擬量運算、PID功能及極高的性價比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。人們很快將其引入可編程控制器，使PLC增加了運算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。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(kuò)展其功能的原則而設(shè)計。（所設(shè)計系統(tǒng)較小，且只要求系統(tǒng)平時保持低恒壓值運行，消防供水時系統(tǒng)應(yīng)保持高恒壓值運行，故出口壓力波動不會太大。異步電動機(jī)的變頻調(diào)速是通過改變定子供電頻率來改變同步轉(zhuǎn)速而實現(xiàn)調(diào)速的。變頻器水泵用戶管網(wǎng)壓力壓力變送器給定值+圖21 變頻恒壓控制原理圖 變頻恒壓供水系統(tǒng)概述及方案選擇從變頻恒壓供水的原理分析和設(shè)計要求可知，該系統(tǒng)主要由PLC、變頻器、壓力傳感器（內(nèi)含變送器）、異步電機(jī)、水泵和相應(yīng)管路組成。 從圖21中可以看出，在系統(tǒng)運行過程中，如果實際供水壓力低于設(shè)定壓力，控制系統(tǒng)將得到正的壓力差，這個差值經(jīng)過計算和轉(zhuǎn)換，計算出變頻器輸出頻率的增加值，該值就是為了減小實際供水壓力與設(shè)定壓力的差值，將這個增量和變頻器當(dāng)前的輸出值相加，得出的值即為變頻器當(dāng)前應(yīng)該輸出的頻率。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，方便地實現(xiàn)供水系統(tǒng)的集中管理與監(jiān)控；同時系統(tǒng)具有良好節(jié)能性，這在能量日益緊缺的今天尤為重要，所以研究設(shè)計該系統(tǒng)，對于提高企業(yè)效率以及人民的生活水平、降低能耗等方面具有頗為重要的現(xiàn)實意義。目前，大量的電能消耗在水泵、風(fēng)機(jī)負(fù)載上，城鄉(xiāng)居民用水設(shè)備所消耗的電量在這類負(fù)載中占了相當(dāng)?shù)谋壤０严冗M(jìn)的自動化技術(shù)、控制技術(shù)、通訊及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等應(yīng)用到供水領(lǐng)域，成為對供水系統(tǒng)的新要求。③最不利點恒壓控制最不利點恒壓控制是將壓力傳感器安裝在系統(tǒng)最不利點處；使系統(tǒng)在運行過程中保持最不利點的壓力恒定。是將每日24小時按用水曲線分成若干時段，計算出各個時段所需的水泵出口壓力，進(jìn)行全日變壓，各時段恒壓控制。變頻調(diào)速水泵調(diào)速控制方式具體有三種：水泵出口恒壓控制、水泵出口變壓控制、給水系統(tǒng)最不利點恒壓控制。其落后主要表現(xiàn)為主要表現(xiàn)在用水高峰期，水的供給量常常低于需求量，出現(xiàn)水壓降低供不應(yīng)求的現(xiàn)象，而在用水低峰期，水的供給量常常高于需求量，出現(xiàn)水壓升高供過于求的情況，此時將會造成能量的浪費，同時有可能導(dǎo)致水管爆破和用水設(shè)備的損壞。 constant pressure water supply 。PLC在恒壓供水控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，具有巨大的經(jīng)濟(jì)和社會價值。指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年 月 日本科生課程設(shè)計成績評定表姓 名尹國泰性 別男專業(yè)、班級物流工程物流xz1202課程設(shè)計題目： 基于S7300控制的恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計課程設(shè)計答辯或質(zhì)疑記錄：成績評定依據(jù)：評 定 項 目評分成績1．設(shè)計說明書 50分)2．設(shè)計圖紙質(zhì)量（25分）3．答辯（25分）總分備注：成績等級：優(yōu)（90分—100分）、良（80分—89分）、中（70分—79分）、及格（60分—69分）、60分以下為不及格。武漢理工大學(xué)《機(jī)電傳動及控制》課程設(shè)計—變頻恒壓供水系統(tǒng)學(xué) 號： 0121018700222課 程 設(shè) 計題 目恒壓供水控制系統(tǒng)設(shè)計學(xué) 院物流工程學(xué)院專 業(yè)物流工程班 級物流xz1202姓 名尹國泰指導(dǎo)教師于蒙2015年6月