【正文】 ................................................. 20 （ 3）加泵 3 運(yùn)行流程圖 .................................................................................................... 21 （ 4）減泵運(yùn)行流程圖 ........................................................................................................ 22 ................................................................................................................................... 23 （ 1）主程序 ...................................................................................................................... 23 （ 2） PI控制中斷程序 ....................................................................................................... 33 （ 3）子程序 ...................................................................................................................... 35 ............................................................................................................................... 36 ........................................................................................................................ 36 總結(jié) ................................................................................................................................................ 37 致 謝 ........................................................................................................................................... 38 參考文 獻(xiàn) ......................................................................................................................................... 39 1 第一章 緒論 恒壓供水的背景和意義 隨著變頻技術(shù)的發(fā)展和人們對生活飲用水品質(zhì)要求的不斷提高，變頻恒壓供水系統(tǒng)以其環(huán)保、節(jié)能和高品質(zhì)的供水質(zhì)量等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于多層住宅小區(qū)及高層建筑的生活、消防供水中 。本文介紹了采用 PLC 控制的變頻調(diào)速供水系統(tǒng)，由 PLC 進(jìn)行邏輯控制，有變頻器進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)通過PLC 控制變頻與工頻切換。 本設(shè)計是針對居民生活用水而設(shè)計的，由變頻器、 PLC 組成控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)水泵的輸出流量。 根據(jù)已知條件進(jìn)行電路分析、參數(shù)計算以及原件型號的確定。 根據(jù)任務(wù)書要求和負(fù)載特點(diǎn)確定具體設(shè)計方案以及電路草圖。 （二）要求 準(zhǔn)備資料： 《電機(jī)與拖動基礎(chǔ)》 《可編程序控制器》 《變頻器原理》 《檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)》 《電子 CAD》 《電梯控制技術(shù)》 《樓宇智能化技術(shù)》等。 4. 都要有完善的報警功能。 2. 三臺泵根據(jù)恒壓的需要，采用先開先停的原則接入和退出。所以 ，生活小區(qū)采用生活 /消防雙恒供水系統(tǒng)，具有較大的經(jīng)濟(jì)和社會意義。 畢業(yè)設(shè)計 （ 論文 ） 設(shè)計（論文）題目： PLC 變頻器在恒壓供水中的應(yīng)用 下 達(dá) 日 期： 2021 年 12 月 2 日 開 始 日 期： 2021 年 12 月 3 日 完 成 日 期： 2021 年 1 月 18 日 指 導(dǎo) 教 師： 學(xué) 生 專 業(yè)： 電氣自動化 班 級： 學(xué) 生 姓 名： 教 研室主任： 電氣工程 系 陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 一、 設(shè)計（論文）內(nèi)容及要求： 恒壓供水系統(tǒng)對于生活小區(qū)是非常重要的，例如在生活小區(qū)供水過程中，若自來水供水因故壓力不足或短時斷水，可能影響居民生活。又如當(dāng)發(fā)生火警時，若供水壓力不足或無水供應(yīng)，不能迅速滅火，可能引起重大損失或人員傷亡。小區(qū)有自用凈水系統(tǒng)和供水池，水源不用設(shè)計，現(xiàn)在，我們對水壓和電機(jī)做一規(guī)定： 水的要求 流量 56M 3/h 揚(yáng)程 110m 效率 56% 電機(jī)功率 37K 額定轉(zhuǎn)速 2900r/min 用 PLC 和變頻器設(shè)計一恒壓供水系統(tǒng) （一）設(shè)計（論文）內(nèi)容 1. 生活供水時，系統(tǒng)低恒壓運(yùn)行，消防用水時高恒壓運(yùn)行。 3. 在用水量小的情況下，如果一臺泵連續(xù)運(yùn)行時間超過 1 天，則要切換下一臺泵，系統(tǒng)具有倒泵功 能，避免一臺泵工作時間過長。 5. 對泵的操作要有手動控制功能；手動只在應(yīng)急或檢修時使用。 原理分析： 要求設(shè)計電路 要求設(shè)計程序 查閱資料進(jìn)行原理分析 二、 技術(shù)指標(biāo)： 1．必須對電路的主電路和控制電路進(jìn)行設(shè)計 2．必須有必要的軟件編程 3. 必須符合工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 三、 主要參考資料： [1] 張燕賓《電動機(jī)變頻調(diào)速圖解》 機(jī)械工業(yè)出版社 2021 年 9 月 [2] 董錦鳳 《畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)》 西安電子科技大學(xué)出版社 2021 年 2 月 [3] 李發(fā)海 王巖 《電機(jī)及其拖動基礎(chǔ)》 陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 進(jìn)程計劃表 序號 起止日期 計劃完成內(nèi)容 實(shí)際完成情況 檢查簽名 1 2 3 4 5 6 — — — — — — 對設(shè)計任務(wù)的理解，根據(jù)任務(wù)要求確定設(shè)計思路規(guī)劃設(shè)計框圖 查 閱有關(guān)變頻器的資料和書籍，熟悉變頻器的結(jié)構(gòu)、工作原理及控制方法。 初步完成電路圖的繪制，并要考慮各種保護(hù)環(huán)節(jié)。 編寫完整的說明書（包括設(shè)計思想、方案確定、電路設(shè)計、參數(shù)計算及原件選擇等內(nèi)容） 教師評語與成績 指導(dǎo)教師評語： 指導(dǎo)教師簽名： 畢業(yè)設(shè)計（論文）成績： 畢業(yè)設(shè)計（論文）表現(xiàn)成績： 畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯： 1. 答辯組成員簽名： 2. 答 辯 日 期： 年 月 日 3．答 辯 評 語： 4． 答 辯 成 績： 畢業(yè)設(shè)計（論文）總成績： I PLC 變頻器在恒壓供水中的應(yīng)用 摘要 隨社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們對供水質(zhì)量和供水系統(tǒng)可靠性的不斷提高，再加上目前能源緊缺，利用先進(jìn)的自動化技術(shù)、控制技術(shù)以及通訊技術(shù)，設(shè)計高性能、高節(jié)能、能適應(yīng)不同領(lǐng)域的恒壓供 水系統(tǒng)成為必然趨勢。電動機(jī)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(jī)泵組之間的切換及速度，使 系統(tǒng)運(yùn)行在最合理的狀態(tài)，保證按需供水。運(yùn)行結(jié)果表明，該系統(tǒng)具有壓力穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。 在生產(chǎn)生活供水時，若自來水供水因故壓力不足或短時斷水，可能影響生活質(zhì)量，嚴(yán)重時會影響生存安全，如發(fā)生火災(zāi)時，若供水壓力不足 或無水供應(yīng)，不能迅速滅火，可能引起重大經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。 隨著電力技術(shù)的發(fā)展，變頻調(diào)速技術(shù)的日臻完善，以變頻調(diào)速為核心的智能供水控制系統(tǒng)取代了以往高位水箱和壓力罐等供水設(shè)備 ,從而避免了起動時對電網(wǎng)的沖擊；由于泵的平均轉(zhuǎn)速降低了，從而可延長泵和閥門等東西的使用壽命；可以消除起動和停機(jī)時的水錘效應(yīng)。 變頻恒壓供水的調(diào)速系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)水泵電機(jī)無級調(diào)速，依據(jù)用水量的變化自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，在用水量發(fā)生變化時保持水壓恒定 ， 以滿 足用水要求，是當(dāng)今最先進(jìn)、合理的節(jié)能型供水系統(tǒng)。變頻恒壓供水方式與過去的水塔或高位水箱以及氣壓供水方式相比，不論是設(shè)備的投資，運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，還是系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、自動化程度等方面都具有無法比擬的優(yōu)勢，而且具有顯著的節(jié)能效果。追求高度智能化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，是未來供水設(shè)備適應(yīng)城鎮(zhèn)建設(shè)中成片開發(fā)、智能樓宇、 網(wǎng)絡(luò) 供水調(diào)度和整體規(guī)劃要求的必然趨勢。在設(shè)定壓力 跟隨用水量供水，避免了傳統(tǒng)供水方式的損耗，降低噸水消耗。 （ 1） PLC 的概述 PLC 即可編程控制器 （ Programmable logic Controller）， 是指以 計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序 ，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時，計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指 令，并通過數(shù)字或模擬式輸入 /輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。 它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、定時、計數(shù) 與算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字或模擬式的輸入和輸出，控制 各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。 （ 2） PLC 的特點(diǎn) PLC 是專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的，具有面向工業(yè)控制的鮮明特點(diǎn)。對于如矢量控制變頻器這種需要大量運(yùn)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。在交 — 直 — 交變頻器中，根據(jù)濾波 方式不同，又有電壓型變頻器和電流型變頻器。 PWM 變頻器也有電壓型和電流型兩種，目前以電壓為主，由不可控整流電路、濾波電容及逆變電路組成。 ②交 — 交變頻器它是由兩組反并聯(lián)的整流電路組成，直接將電網(wǎng)的交流電通過變頻電路同時調(diào)節(jié)電壓和頻率，變成電壓和頻率可調(diào)的交流電輸出。利用變頻技術(shù)對水泵電動機(jī)進(jìn)行調(diào)速，可以獲得優(yōu)良的運(yùn)行特性和明 顯的節(jié)能效果，是目前常用的技術(shù)。能實(shí)現(xiàn)電機(jī)軟啟動，減少電氣和機(jī)械沖擊噪音，延長設(shè)備使用壽命。 2. PLC 變頻器恒壓供水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工藝流程 （ 1） PLC 變頻器恒壓供水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 本文的供水系統(tǒng) 可適用于生活用水、工業(yè)用水以及消防用水等多種場合的供水。其工作過程： PLC 首先檢測給水池液位保護(hù)開關(guān)是否動作，否則直接由變頻器啟動第一臺水泵；同時由遠(yuǎn)傳壓力表測出出水管路水壓，將模擬量送到 PLC 控制器，與給定水壓值（設(shè)定上下限）比4 較后，控制變頻器輸出頻率 ，調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速。 如圖11 所示。水池的高低水池信號也直接送給 PLC 作為報警用。生活供水和消防供水公用三個泵。當(dāng)有火災(zāi)發(fā)生時，電磁閥 YV2 得電