【正文】 最后，我要感謝關(guān)心我們畢業(yè)設(shè)計的系領(lǐng)導(dǎo)和各位老師，感謝你們四年來為我們付出的辛勤汗水；同時還要感謝學(xué)院圖書館給我們提供的各種資料。所以變頻恒壓供水技術(shù)在逐漸走向成熟的過程中，仍然有必要對其進(jìn)行更深入的研究。如對系統(tǒng)采用基于GPRS 的無線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸、通過網(wǎng)絡(luò)對系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷和維護(hù)等。 展望現(xiàn)有系統(tǒng)實現(xiàn)了供水系統(tǒng)的工況控制、調(diào)節(jié)和設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控功能，將來還可以通過對更多現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集與傳輸，如電壓、電流、功率、水壓、水位、水流量等，通過開發(fā)上位機(jī)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)具有綜合功能的供水自動化控制與管理系統(tǒng)，進(jìn)一步開展下去。在工頻方式運(yùn)行下，系統(tǒng)帶有降壓啟動裝置，在工頻啟動時，由于啟動電流過大，而避免對電網(wǎng)沖擊的影響，并可延長電機(jī)的使用壽命。減少系統(tǒng)波動現(xiàn)象和對電源電網(wǎng)的沖擊。此系統(tǒng)重點是根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的需求，自動調(diào)節(jié)輸出頻率控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而保持系統(tǒng)工況壓力的穩(wěn)定。第五章 總結(jié)與期望 總結(jié)本課題主要研究的是某小區(qū)的恒壓供水。h??380301265W??????????若每1 kWQHn本設(shè)計系統(tǒng)共有2臺30KW的水泵電動機(jī)，假設(shè)沒天運(yùn)行16h，其中4h為額定轉(zhuǎn)速，其余12h為80%額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，一年365天節(jié)約電能為kW 1泵工頻，2泵變頻畫面1泵故障、2。 監(jiān)控主畫面 1。在圖413所示的窗口中雙擊圖形編輯器，在該窗口中，可以對主畫面的名稱進(jìn)行更改，在本設(shè)計中，把它重命名為“zhuhuamian” 名稱。在窗口的右半部分右擊，再新建變量，并選擇好變量的類型，最后保存即可。 創(chuàng)建新項目窗口新項目建立好后，就要進(jìn)行變量的添加，以便在以后的過程中隨時調(diào)用這些變量。 恒壓供水系統(tǒng)的WinCC界面設(shè)計監(jiān)控主畫面的簡單繪制過程如下：從“開始”菜單里啟動WinCC的資源管理器窗口。組態(tài)軟件畫面主要由以上七塊組成。該控制系統(tǒng)畫面主要有主畫面、參數(shù)設(shè)置、供電回路、實時曲線、報表統(tǒng)計、歷史記錄查詢、故障報警等畫面組成，在上位機(jī)上可以顯示各個電機(jī)的電流、頻率、水位、水壓、工頻和變頻運(yùn)行的時間以及各泵的運(yùn)行狀態(tài)等參數(shù)。最后 建立過程畫面。首先創(chuàng)建通訊驅(qū)動程序：建立S7200與WinCC之間的通訊。WinCC是Windows Control Center (視窗控制中心)的簡稱。 1泵工頻運(yùn)行， 2泵變頻運(yùn)行當(dāng)水泵出現(xiàn)故障，啟動備用泵，圖412為1泵出現(xiàn)故障的界面。 程序裝載界面 點擊開始按鈕，1泵開始變頻運(yùn)行。下面我進(jìn)行仿真的地一步，打開軟件，示。因為這中仿真完全是用STEP7軟件進(jìn)行，因此無需連接任何S7硬件，就可以在PG/PC上仿真一個完整的S7CPU，包括地址和I/O。S7PLCSIM是STEP7中的一個非常實用的軟件。根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，經(jīng)過化簡后的各變量的邏輯表達(dá)式如下： ()0..? (). () ().4.? () ().734..6T ()? ()??.20..? (). ?() () ??() ()根據(jù)邏輯表達(dá)式（）~（） 。 STEP7Micro/WIN32操作界面 恒壓供水系統(tǒng)梯形圖的設(shè)計在控制系統(tǒng)中，變頻器通過對電機(jī)出廠壓力點處設(shè)置的壓力變送器反饋信號，進(jìn)行單閉環(huán)控制。S7200PLC使用STEP7Micro/WIN32編程軟件進(jìn)行編程。程序編輯過程中的語法檢查功能可以提前避免一些語法和數(shù)據(jù)類型方面的錯誤。同時它還有一些工具性的功能，例如用戶程序的文檔管理和加密等?，F(xiàn)在加上全中文化程序后，可在中文的界面下進(jìn)行操作，用戶使用起來更加方便。本設(shè)計采用的是邏輯代數(shù)設(shè)計法。其I/ O 所示。綠燈閃爍的程序設(shè)計:設(shè)燈常亮為“1”,滅為“0”,風(fēng)機(jī)開為“1”,停為“0”,綠燈常亮有5 種情況， 所示。 兩臺開機(jī)時，綠燈以5Hz的頻率閃爍；一臺開機(jī)時,紅燈以5Hz 的頻率閃爍；全部停機(jī)時，紅燈常亮。1. 邏輯代數(shù)設(shè)計法的設(shè)計步驟如下（1） 根據(jù)控制要求，列出輸入輸出及輔助繼電器等之間關(guān)系的狀態(tài)表；（2） 根據(jù)狀態(tài)表列寫出邏輯函數(shù)表達(dá)式，并化簡；（3） 根據(jù)化簡后的邏輯表達(dá)式畫出梯形圖。S B 1S B 2S B 3F RK M 1K M 2K M 1K M 1K M 2K M 2 電氣原理圖S B 1S B 2S B 3C O M C O MK M 1K M 2I 0 . 0I 0 . 1I 0 . 2F RQ 0 . 0Q 0 . 1 I/O接線圖 電機(jī)正反轉(zhuǎn)梯形圖 邏輯代數(shù)設(shè)計法在繼電器—接觸器控制線路中用邏輯代數(shù)設(shè)計法比較容易獲得設(shè)計方案。2. 應(yīng)用舉例例如:電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路,。 翻譯設(shè)計法它是把繼電器—接觸器控制系統(tǒng)的電器原理圖直接翻譯成PLC 梯形圖。設(shè)計步驟如下：（1） 確定輸入、輸出電器；（2） 確定輸入、輸出點數(shù)；（3） 選擇PLC 并編程；（4）將各個環(huán)節(jié)編寫的程序合理地聯(lián)系起來。其它參數(shù)的設(shè)置如表 所示 [17]。K M 1L 1K M 2K M 3 K M 4L 2L 3L 4L 5K M 5I 0 . 0 I 0 . 7I 0 . 6I 0 . 5I 0 . 4I 0 . 3I 0 . 2I 0 . 12 4 V D CMM 1 L +1 L 2 LQ 0 . 0 Q 0 . 4Q 0 . 3Q 0 . 2Q 0 . 1 Q 0 . 5接液位傳感器接變頻器2 0 號端口C P U 2 2 2 A C / D CK M 2K M 3K M 1K M 4K M 1K M 22 4 VS B 1S B 2接變頻器2 1 號端子接變頻器2 2 號端子F R 1 F R 22 2 0 V 控制線路圖 PID 參數(shù)的預(yù)置由于 SIEMENS MM430 變頻器自帶了 PID 模塊，我們不需要進(jìn)行 PID 調(diào)節(jié)器的設(shè)計，只需進(jìn)行簡單的參數(shù)設(shè)置就可以了。在變頻水泵出現(xiàn)問題或緊急情況下，可以起用備用水泵。根據(jù)PLC口的分配，系統(tǒng)的控制要求以及合理利用I/O口的原則 [16]。根據(jù)以上原則，這次設(shè)計選擇西門子S7200系列的CPU222AC/DC。表 I/O 統(tǒng)計表輸入器件 輸出器件編號 符號 名稱 編號 符號 名稱1 SB1 啟動 1 KM1 1泵變頻2 SB2 停止 2 KM2 2泵變頻3 S1 液位傳感器 3 KM3 1泵工頻4 S2 變頻器達(dá)到上限 4 KM4 2泵工頻5 S3 變頻器達(dá)到下限 5 KM5 備用泵工頻6 S4 1水泵故障 6 L1 報警指示燈7 S5 2水泵故障8 SS6 變頻器故障 PLC選型的基本原則這是PLC應(yīng)用設(shè)計中很重要的一步，目前，國內(nèi)外生產(chǎn)的PLC種類很多，在選用PLC時應(yīng)考慮以下幾個方面 [15]。1QF 2. 接觸器的選擇接觸器的選擇應(yīng)考慮到電動機(jī)在工頻下的起動情況，其觸點電流通?？砂措妱訖C(jī)的額定電流再加大一個檔次來選擇，由于電動機(jī)的額定電流為60A，所以接觸器的觸點電流選70A即可。在電動機(jī)要求實現(xiàn)工頻和變頻切換驅(qū)動的電路中，1斷路器應(yīng)按電動機(jī)在工頻下起動電流來考慮，斷路器 的額定電流 應(yīng)選1QFqnI (A) ????式中 為電動機(jī)的額定電流， =60A。所以為了避免誤動作，斷路器 的2QF額定電流 應(yīng)選qnI （A） ()?????:式中 為變頻器的額定輸出電流nI所以 ， 選90A。斷路器具有隔離,過電流及欠電壓等保護(hù)功能,當(dāng)2QF3變頻器的輸入側(cè)發(fā)生短路或電源電壓過低等故障時,可迅速進(jìn)行保護(hù)。主要特點是：安裝簡單，精度高，可靠性高，性能穩(wěn)定，能實現(xiàn)自身保護(hù)等 [14]。 水位傳感器的選擇SL980投入式液位變送器，廣泛用于儲水池、污水池、水井、水箱的水位測量，油池、油罐的油位測量，江河湖海的深度測量?？蓮V泛應(yīng)用于航空航天、科學(xué)試驗、石油化工、制冷設(shè)備、污水處理、工程機(jī)械等液壓系統(tǒng)產(chǎn)品及所有壓力測控領(lǐng)域 [13]。一對導(dǎo)線同時用于電源供電及信號傳輸，輸出信號與環(huán)路導(dǎo)線電阻無關(guān)，抗干擾性強(qiáng)、便于電纜鋪設(shè)及遠(yuǎn)距離傳輸，與數(shù)字顯示儀表、A/D轉(zhuǎn)換器及計算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接方便。它采用CYYB105系列壓力傳感器的壓力敏感元件。R L 1 AR L 1 BR L 1 CR L 2 BR L 2 CR L 3 AR L 3 BR L 3 C1 81 22 52 42 32 22 12 01 93212 62 72 82 93 01 61 51 41 31 11 09876541 7A O U T 1 +A O U T 1 P T C BP T C A0 V+ 1 0 V N P +P E 0 VA O U T 2 A O U T 2 +D I N 6D I N 5D I N 2D I N 3D I N 4+ 2 4 VA I N 2 +A I N 2 D I N 1A I N 1 A I N 1 +3 13 23 3 3 43 53 6L 1L 2L 3UVWVVVF圖 MM430 端子接口分布圖2. 端子功能介紹。它按照專用要求設(shè)計，并使用內(nèi)部功能互聯(lián)(BiCo)技術(shù)，具有高度可靠性和靈活性，牢固的EMC(電磁兼容性)設(shè)計；控制軟件可以實現(xiàn)專用功能：多泵切換、手動/自動切換、旁路功能、斷帶及缺水檢測、節(jié)能運(yùn)行方式等[14]。 變頻器的選擇 本系統(tǒng)中 ，采用MciorMaster430系列變頻器，型號為HVAC(風(fēng)機(jī)和水泵節(jié)能型)EC01—4500/3，額定電壓為380V—500V，額定功率35kW。 (3) 根據(jù)10層樓高度35m，按照式()計算得 P =（+樓層數(shù)）MPa= 。 參數(shù)的計算與供水設(shè)備選型 水泵的參數(shù)計算與型號的選擇 (1) /人日。3m表 供水規(guī)模換算表用水標(biāo)準(zhǔn)（ /人日）3戶數(shù) 450 500 600 700 800 1000 3. 根據(jù)供水量和高度確定水泵型號和臺數(shù),并對電動機(jī)進(jìn)行選型,見表。不同住宅類型的用水標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)《城市居民生活用水標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 503312022。不同住宅類型的用水標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)《城市居民生活用水標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 503312022。有關(guān)選擇依據(jù)原則使用表格如下。 供水設(shè)備的選擇原則在做供水系統(tǒng)時，應(yīng)先選擇水泵和電機(jī)，選擇依據(jù)是供水規(guī)模（供水流量）。當(dāng)控制系統(tǒng)處于狀態(tài)4時，用水量又減少，變頻器輸出頻率減少，若減至設(shè)定頻率時，表示只有1臺水泵工作已能滿足系統(tǒng)用水的要求，此時，通過控制系統(tǒng)的控制，可將2號泵電機(jī)停運(yùn)，1號泵電機(jī)仍由變頻器供電，這時，控制系統(tǒng)又回到了狀態(tài)1。當(dāng)用水量再次增加，變頻器輸出頻率增加，則2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，表示只有1臺水泵工作已不能滿足系統(tǒng)用水的要求，此時，通過控制系統(tǒng)的控制，2號泵從