基于plc的變頻器恒壓供水系統(tǒng)論文設(shè)計(jì)-展示頁
2025-07-06 18:22本頁面
【正文】 器也存在一定的滯后效應(yīng)。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。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(dòng)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。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(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，在用水量發(fā)生變化時(shí)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)。最后，從分析恒壓變頻供水的可行性，改造的理論、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)可行性等方面，確定變頻器的參數(shù)，設(shè)計(jì)變頻主電路、變頻電機(jī)的運(yùn)行模式、控制模式及流程。本文闡明了供水系統(tǒng)的變頻調(diào)速節(jié)能原理，具體分析了變頻恒壓供水的原理及系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，提出不同的控制方案，通過研究和比較，得出結(jié)論：變頻調(diào)速是一種優(yōu)于調(diào)壓調(diào)速、機(jī)械調(diào)速等其他調(diào)速方式的方案，也是當(dāng)今國際上一項(xiàng)效益最高、性能最好、應(yīng)用最廣、電力電子技術(shù)和電機(jī)傳動(dòng)技術(shù)于一體，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)交流電動(dòng)機(jī)的無級調(diào)速，具有高效率、寬范圍和高精度等特點(diǎn)的結(jié)論。傳統(tǒng)供水廠，特別是中小供水廠所普遍采用的恒速泵加壓供水方式存在效率較低、可靠性不高、自動(dòng)化程度低等缺點(diǎn)，難以滿足當(dāng)前經(jīng)濟(jì)生活的需要。邵陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體化專業(yè)課題名稱：恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)專 業(yè) 機(jī)電一體化班 級 機(jī)電1092姓 名 張琪設(shè)計(jì)日期： 20111110指導(dǎo)教師： 肖偉20111110目 錄1 概述 1 1 3 本文主要內(nèi)容 32 變頻恒壓供水系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理 5 6 6 7 7 8 8 8 變頻恒壓供水系統(tǒng)中加減水泵的條件分析 9 103 基于PLC的變頻恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 11 11 變頻器的選擇與接線 11 13 原其它元器件的選擇 14 PLC控制I/O口配置 16 電氣控制系統(tǒng)原理及線圖 17 17 17 19 21 手動(dòng)運(yùn)行 21 自動(dòng)運(yùn)行 21 22 總程序的順序功能圖 22 自動(dòng)運(yùn)行順序功能圖 22 23 程序說明 244 結(jié)束語 30致 謝 31參考文獻(xiàn) 321 概述內(nèi)容摘要隨著我國社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，住房制度改革的不斷深入，人們生活水平的不斷提高，城市建設(shè)發(fā)展十分迅速，同時(shí)也對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提出了更高的要求。城市供水系統(tǒng)的建設(shè)是其中的一個(gè)重要方面，供水的可靠性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性直接影響到用戶的正常工作和生活，也直接體現(xiàn)了供水管理水平的高低。隨著人們對供水質(zhì)量和供水系統(tǒng)可靠性要求的不斷提高，需要利用先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)、控制技術(shù)以及通訊技術(shù)，要求設(shè)計(jì)出高性能、高節(jié)能、能適應(yīng)供水廠復(fù)雜環(huán)境的恒壓供水系統(tǒng)成為必然趨勢。因此本文以采用變頻器和PLC 組合構(gòu)成系統(tǒng)方式，逐步闡明如何實(shí)現(xiàn)水壓恒定供水得實(shí)現(xiàn)。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。 在實(shí)際應(yīng)用中如何充分利用專用變頻器內(nèi)置的各種功能，對合理設(shè)計(jì)變頻恒壓供水設(shè)備、降低成本、保證產(chǎn)品質(zhì)量等有著重要意義。目前變頻恒壓供水系統(tǒng)正向著高可靠性、全數(shù)字化微機(jī)控制、多品種系列化的方向發(fā)展。變頻恒壓供水系統(tǒng)能適用于生活水、工業(yè)用水以及消防用水等多種場合的供水要求，該系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：(1)供水系統(tǒng)的控制對象是用戶管網(wǎng)的水壓，它是一個(gè)過程控制量，同其他一些過程控制量(如:溫度、流量、濃度等)一樣，對控制作用的響應(yīng)具有滯后性。(2)用戶管網(wǎng)中因?yàn)橛泄茏?、水錘等因素的影響，同時(shí)又由于水泵自身的一些固有特性，使水泵轉(zhuǎn)速的變化與管網(wǎng)壓力的變化成正比，因此變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)是一個(gè)線性系統(tǒng)。(4)在變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)中，由于有定量泵（即為每轉(zhuǎn)的理論排量不變的泵）的加入控制，而定量泵的控制是時(shí)時(shí)發(fā)生的，同時(shí)定量泵的運(yùn)行狀態(tài)直接影響供水系統(tǒng)的模型參數(shù)，使其不確定性地發(fā)生變化，因此可以認(rèn)為，變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的控制對象是時(shí)時(shí)變化的。在故障發(fā)生時(shí)，執(zhí)行專門的故障程序，保證在緊急情況下的仍能進(jìn)行供水。 變頻供水系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 變頻供水系統(tǒng)目前正在向集成化、維護(hù)操作簡單化方向發(fā)展。同時(shí)維護(hù)操作也越來越簡明顯偏高，維護(hù)成本也高于國內(nèi)產(chǎn)品。但在大功率大容量變頻器上，國產(chǎn)變頻器有待于進(jìn)一步改進(jìn)和完善。用高低水位控制器來控制注水閥YV1，當(dāng)其自動(dòng)把水注滿儲(chǔ)水水池，只要水位低于高水位，則自動(dòng)往水箱中注水。為了保證供水的連續(xù)性，水位上下限傳感器高低距離相差不是很大。2 變頻恒壓供水系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理此次設(shè)計(jì)研究的對象是一棟樓房的供水系統(tǒng)。如圖21所示，是這棟小樓的供水流程。通過水泵加壓后，必須恒壓供給每一個(gè)用戶。水池的高、低水位信號也直接送給PLC作為低水位報(bào)警用。水使用。 市網(wǎng)來水生活用水YV2YV12號泵1號泵3號泵水池EQ圖22 雙恒壓供水系統(tǒng)工藝流程圖整個(gè)系統(tǒng)由三臺(tái)水泵，一臺(tái)變頻調(diào)速器，一臺(tái)PLC和一個(gè)壓力傳感器及若干輔助部件構(gòu)成。從原理框圖，我們可以看出變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、信號檢測、控制系統(tǒng)、人機(jī)界面、以及報(bào)警裝置等部分組成。 (2)恒速泵:水泵運(yùn)行只在工頻狀態(tài)，速度恒定，它們用以在用水量增大而調(diào)速泵的最大供水能力不足時(shí)，對供水量進(jìn)行定量的補(bǔ)充. 此外，通常一些變頻系統(tǒng)還會(huì)增設(shè)附屬小泵，它只運(yùn)行于啟、停兩種工作狀態(tài)，用以在用水量很小的情況下(例如:夜間)對管網(wǎng)用水量進(jìn)行少量的補(bǔ)充. 在系統(tǒng)控制過程中，需要檢測的信號包括水壓信號、液位信號和報(bào)警信號:（1）水壓信號:它反映的是用戶管網(wǎng)的水壓值，它是恒壓供水控制的主要反饋信號。另外為加強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，還需對供水的上限壓力和下限壓力用電接點(diǎn)壓力表進(jìn)行檢測。 (2)液位信號:它反映水泵的進(jìn)水水源是否充足。控制系統(tǒng)要對系統(tǒng)實(shí)施保護(hù)控制，以防止水泵空抽而損壞電機(jī)和水泵。 (3)報(bào)警信號:它反映系統(tǒng)是否正常運(yùn)行，水泵電機(jī)是否過載、變頻器是否有異常，該信號為開關(guān)量信號。供水控制器直接對系統(tǒng)中的壓力、液位、報(bào)警信號進(jìn)行采集，對來自人機(jī)接口和通訊接口的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析、實(shí)施
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