【正文】 少時來開一臺大電機肯定是浪費的，電機選小了用水量大時供水量則相應(yīng)的會不足。 系統(tǒng)的設(shè)計方案論證 我們采用高性能 、模塊化結(jié)構(gòu)、帶模擬量通道功能的西門子 S7200 可編程控制器，配合變頻器，完成無塔供水自動控制。如果不是用關(guān)小閥門的方法，而是把電機轉(zhuǎn)速降下來，那么在轉(zhuǎn)運同樣流量的情況下，原來消耗在閥門的功率就可以全避免，取得良好的節(jié)能效果，這就是水泵調(diào)速節(jié)能原理。 可求出運行在 b點泵的軸功率和 c點泵的軸功率分別為： Nb＝ RQ2Hb／ 102η Nc＝ RQ2Hc／ 102η 兩者之差為： ΔN ＝ Nc— Nb=RQ2 （ Hb－ Hc）／ 102η 也就是說，用閥門控制流量時，有 ΔN 功率被損耗浪費掉了，且隨著閥門不斷關(guān)小，這個損耗還要增加 。如果把速度從 n降到 n′ ，性能曲線由（ QH）變?yōu)椋?QH） ′,運行工況點則從 a點移到 c點，揚程從 Ha下降到 Hc。這時閥門的磨擦阻力變大，管路曲線從 R移到 R′ ，揚程則從 Ha上升到 Hb，運行工況點從 a點移到 b點。主要運行特點：實現(xiàn)電動機的無級調(diào)速；電動機的啟動電流小，即實現(xiàn)軟啟動；方便地進行加減速控制；使鼠籠式異步電動機獲得高性能卻基本上不需對電機進行維護。 167。異步電動機的實際轉(zhuǎn)速總低于同步轉(zhuǎn)速，而且隨著同步轉(zhuǎn)速而變化。 變頻調(diào)速的節(jié)能、調(diào)速原理 167。⑥建筑高度增加時，無塔供水器只需要改變水壓設(shè)定值和修正流量參數(shù)就能滿足要求，而無需改變供水需求。由于其節(jié)電效果明顯，所以系統(tǒng)具有收回投資快、長期受益的特點，其產(chǎn)生的社會效益也是非常巨大的。③因為實現(xiàn)恒壓自動控制，不需要 操作人員頻繁操作節(jié)省了人力。消除了水泵電機直接啟動時對電網(wǎng)的沖擊和干擾，并且設(shè)備控制系統(tǒng)具有短路、過流、過壓、過載、欠壓、過熱等多種保護功能，大大提高了工作效率，延長了水泵的使用壽命。 恒壓供水泵的 系統(tǒng)簡圖 的構(gòu)成 如圖 21。電動機泵組多由同型號的水泵并聯(lián)而成。 第 頁 第二章 無塔供水系統(tǒng)的介紹 167。 167。 圖紙繪制 根據(jù)設(shè)計的要求及控制方式繪制圖紙。 根據(jù)分析的結(jié)果，由 S7200 系列的編程軟件繪制本設(shè)計的梯形圖語句，并仿真出結(jié)果。 167。 設(shè)計主要工作 167。 控制方案能根據(jù)用水量的需求來自動調(diào)整拖動水泵運行的電機的方式，并且工作機組和備用機組需要經(jīng)常更換。 設(shè)計要求 要求設(shè)計手動﹑自動兩種工作方式。當(dāng)供水量仍大于用水量時，多余的供水需通過溢流閥返回水源處。 其中，三臺 33KW 主電機在正常情況下要兩臺運行一臺備用，為防止備用泵長期閑置銹蝕，要求備用機組可在操作臺上用開關(guān)按鈕任意切換，運行中任意一組出現(xiàn)故障，備用機組應(yīng)立即投入運行。主要設(shè)備為 三臺籠型電機和一臺變頻器拖動，在用水較少的夜間由兩臺輔助電機拖動。 第 頁 第一章 課題設(shè)計任務(wù)及要求 167。 隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，變頻器的功能也越來越強。另外水泵耗電功率與電機轉(zhuǎn)速的三次方成正比關(guān)系，所以水泵調(diào)速運行的節(jié)能效果非常明顯。為保證某小區(qū)的供水正常，我們利用 PLC，配以不同功能的傳感器，根據(jù)網(wǎng)管的壓力，通過變頻器控制水泵的轉(zhuǎn)速，使水管中的壓力始終保持在合適的范圍。這種非匹配方式供水經(jīng)常會因為用 水量的變化而出現(xiàn)用水高峰期時供水壓力不足，用水低峰期時供水壓力過高，不僅十分浪費能源而且存在事故隱患（例如壓力過高容易造成爆管事故），且建造水塔需花費大量財力。s overall design and analysis of actual demand, closer ties with the needs of real life, to make sure that the system is running stable, simple and practical solution In the issue, and ensure water supply safety, efficiency and reliability. Based on the above analysis and design a set of VVVF technologybased Water Supply System. The system integrated use of the VVVF technology and automatic control technology, in order to improve the constant pressure of the water supply system control accuracy and reliability, so the design of highpower motor drive using three water pumps at the peak of running water, in water Low ebb when converted into two small power motordriven pumps running water. Water supply for the control group﹑ rotation frequency of the control strategy. Frequency Water Supply guarantee the quality of the water supply to the PLC for the host control system enriches the system control functions, improve the reliability of the system. Because this design is based on changes in water consumption, so the very substantial savings in water resources. KEY WORDS: PLC, Water Supply System, Frequency Control, energy saving 第 頁 前 言 近年來隨著控制技術(shù)的發(fā)展與完善，變頻器以廣泛地應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域之中。因為此設(shè)計是基于用水量的變化，所以很可觀的節(jié)省了水資源。供水方式為分組控制﹑輪流變頻的控制策略。 基于上述分析設(shè)計了一套 變頻調(diào)速技術(shù)為基礎(chǔ)的恒壓供水系統(tǒng)。 33 致謝 32 參考文獻 30 167。 壓力調(diào)節(jié)器的選擇 27 167。 變頻器的選擇 27 167。 16 167。 PLC 程序的設(shè)計 15 167。 可編程控制器的特點及應(yīng)用 14 第 頁 167。 10 167。 主電路的設(shè)計 6 167。 系統(tǒng)的設(shè)計方案論證 4 第三章 無塔供水系統(tǒng)的設(shè)計 變頻調(diào)速的節(jié)能、調(diào)速原理 變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)簡介 1 第二章 無塔供水系統(tǒng)的介紹 設(shè)計主要工作 1 167。 設(shè)計主要內(nèi)容 Ⅱ 前言 第一章 課題設(shè)計任務(wù)及要求 Ⅰ 英文摘要 第 頁 目 錄 中文摘要 1 167。 設(shè)計要求 1 167。 3 167。 3 167。 6 167。 工藝過程分析 6 167。 控制柜的設(shè)計 12 第四章 PLC控制的設(shè)計 PLC 的基本組成 14 167。 PLC 的工作原理 15 167。 PLC 程序的解釋 24 第五章 器件選擇 可編程控制器 PLC 的選擇 27 167。 壓力 傳感器 的選擇 29 167。 其它器件的選擇 30 結(jié)論 34 第 頁 無塔供水系統(tǒng)的設(shè)計 摘 要 本論文介紹 了恒壓供水的基本原理以及系統(tǒng)構(gòu)成的基礎(chǔ)，說明了可編程控制器（ PLC）在恒壓供水系統(tǒng)中所擔(dān)任的角色，在分析了 供水 自動控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和優(yōu)點的基礎(chǔ)上， 結(jié)合我國中小城市樓宇供水的現(xiàn)狀， 從系統(tǒng)的整體設(shè)計方案和實際需求分析開始，緊密的聯(lián)系實際生活的需要，力求做到使系統(tǒng)運行穩(wěn)定，操作簡便，解決實際中問題，保證供水安全、快捷、可靠。該系統(tǒng)綜合運用了變頻調(diào)速技術(shù)以及自動控制技術(shù)，為了提高恒壓供水系統(tǒng)的控制精度和可靠性，所以設(shè)計中采用三臺大功率電機驅(qū)動水泵在用水高峰 期運行供水，在用水低谷時轉(zhuǎn)化為兩臺小功率電機驅(qū)動水泵運行供水。 變頻恒壓供水保證了供水質(zhì)量，以 PLC為主機的控制系統(tǒng)豐富了系統(tǒng)的控制功能，提高了系統(tǒng)的可靠性。 關(guān)鍵詞： PLC， 恒壓供水系統(tǒng) ， 變頻調(diào)速 ，節(jié)能