【正文】 以及制動(dòng)控制、壓頻比控制以及各種保護(hù)功能。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，方便的實(shí)現(xiàn)供水系統(tǒng)的集中管理與監(jiān)控；同時(shí)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(jì)該系統(tǒng)，對(duì)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重要的現(xiàn)實(shí)意義。因此，研究提水系統(tǒng)的能量模型，找出能夠節(jié)能的控制策略方法是目前較為重要的一件事。我過(guò)泵站的特點(diǎn)是數(shù)量大、范圍廣、類型多、發(fā)展速度快，在工程規(guī)模上也有一定水平，但由于設(shè)計(jì)中忽視動(dòng)能經(jīng) 濟(jì)觀點(diǎn)以及機(jī)電產(chǎn)品類型和質(zhì)量上存在的一些問(wèn)題等原因，至使在技術(shù)水平、工程標(biāo)準(zhǔn)以及經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)等方面與國(guó)外先進(jìn)水平相比，還有一定的差距。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，同時(shí)系統(tǒng)具有良好的節(jié)能性，這在能源日益緊缺的今天尤為重要，所以研究設(shè)計(jì)該系統(tǒng)，對(duì)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重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前的供水方式朝向高效節(jié)能、自動(dòng)可靠的方向發(fā)展，變頻調(diào)速技術(shù)以其顯著的節(jié)能效果和穩(wěn)定可靠的控制方式，在風(fēng)機(jī)、水泵、空氣壓縮機(jī)、制冷壓縮機(jī)等高能耗設(shè)備上廣泛應(yīng)用，特別是在城鄉(xiāng)工業(yè)用水的各級(jí)加壓系統(tǒng)，居民生活用水的恒壓供水系統(tǒng)中，變頻調(diào)速水泵節(jié)能效果尤為突出，其優(yōu)越性表現(xiàn)在：一是節(jié)能顯著；二是在開(kāi)、停機(jī)時(shí)能減小電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊以及供水水壓對(duì)管網(wǎng)系統(tǒng)的沖擊；三是能減小水泵、電機(jī)自身的機(jī)械沖擊損耗。 5． 單片機(jī)變頻調(diào)速供水系統(tǒng)也能做到變頻調(diào)速，自動(dòng)化程度要優(yōu)于上面 4 種供水方式，但是系統(tǒng)開(kāi)發(fā)周期比較長(zhǎng)，對(duì)操作員的素質(zhì)要求比較高，可靠性比較低，維修不方便，且不適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境。 3． 水塔高位水箱供水具有控制方式簡(jiǎn)單、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)合理、短時(shí)間維或停電可不停水等優(yōu)點(diǎn)，但存在基建投資大，占地面積大，維護(hù)不方便，水泵電機(jī)為硬起動(dòng)，啟動(dòng)電 2 流 大等缺點(diǎn)，頻繁起動(dòng)易損壞聯(lián)軸器，目前主要應(yīng)用于高層建筑。 幾種供水系統(tǒng)的比較 傳統(tǒng)的小區(qū)供水方式有：恒速泵加壓供水、氣壓罐供水、水塔高位水箱供水、液力耦合器和電池滑差離合器調(diào)速的供水方式、單片機(jī)變頻調(diào)速供水系統(tǒng)等方式，其優(yōu)、缺點(diǎn)如下： 1． 恒速泵加壓供水方式無(wú)法對(duì)供水管網(wǎng)的壓力做出及時(shí)的反應(yīng)，水泵的增減都依賴人工進(jìn)行手工操作，自動(dòng)化程 度低，而且為保證供水，機(jī)組常處于滿負(fù)荷運(yùn)行，不但效率低、耗電量大，而且在用水量較少時(shí)，管網(wǎng)長(zhǎng)期處于超壓運(yùn)行狀態(tài)，爆損現(xiàn)象嚴(yán)重，電機(jī)硬起動(dòng)易產(chǎn)生水錘效應(yīng)，破壞性大，目前較少采用。 1 1 緒 論 課題的提出 水和電是人類生活、生產(chǎn)中不可缺少的重要物質(zhì)，在節(jié)水節(jié)能已成為時(shí)代特征的現(xiàn)實(shí)條件下，我們這個(gè)水資源和電能源短缺的國(guó)家，長(zhǎng)期以來(lái)在市政供水、高層建筑供水、工業(yè)生產(chǎn)循環(huán)供水等方面技術(shù)一直比較落后，自動(dòng)化程度較低，而隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，以及住房制度改革的不斷深 入，城市中各類小區(qū)建設(shè)發(fā)展十分迅速，同時(shí)也對(duì)小區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提出了更高的要求。 Constant pressure water supply。s work at any time sufficient water pressure (consistent with the user setting pressure) and water (changes over the user39。s most advanced microputer control technology, will be a bination of frequency converter and motor pump mechanical and electrical integration of hightech energysaving water supply device. Variable frequency constant pressure water supply equipment to pump the water side pressure (or user) water flow to set parameters, through the microputer automatic control inverter output frequency to adjust the speed of water pump motor, realize user pipe work pressure closedloop adjustment, automatic water supply system, steady to set pressure value: the water consumption increases, the frequency increase, the water pump speed accelerated。這樣就保證了整個(gè)用戶管網(wǎng)隨時(shí)都有充足的水壓（與用戶設(shè)定的壓力一致）和水量（隨用戶的用水情況變化而變化）。變頻恒壓供水設(shè)備系運(yùn)用當(dāng)今最先進(jìn)的微電腦控制技術(shù)，將變頻調(diào)速器與電機(jī) 水泵 組合而成的機(jī)電一體化高科技節(jié)能供水裝置。 I 摘 要 本論文根據(jù)中國(guó)城市小區(qū)的供水要求，設(shè)計(jì)了一套基于 PLC 的變頻調(diào)速恒壓供水 設(shè)備。 變頻恒壓供水設(shè)備是一種新型的節(jié)能供水設(shè)備。變頻恒壓供水設(shè)備以水泵出水端水壓（或用戶用水流量）為設(shè)定參數(shù)，通過(guò)微機(jī)自動(dòng)控制變頻器的輸出頻率從而調(diào)節(jié)水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)用戶管網(wǎng)水壓的閉環(huán) 調(diào)節(jié)，使供水系統(tǒng)自動(dòng)恒穩(wěn)于設(shè)定的壓力值：即用水量增加時(shí)，頻率提高，水泵轉(zhuǎn)速加快；用水量減少時(shí)，頻率降低，水泵轉(zhuǎn)速減慢。 關(guān)鍵詞 ： 變頻調(diào)速 ； 恒壓供水 ； PLC II Abstract According to the requirements of the Chinese urban munity water supply, this paper designed a set of frequency conversion velocity modulation constant pressure water supply equipment based on PLC. Variable frequency constant pressure water supply equipment is a new type of energysaving water supply equipment. Variable frequency constant pressure water supply equipment is using today39。 Water cut, the frequency is reduced, the pump speed slow. So as to ensure the user39。s water situation). Key words: Frequency control of motor speed。 PLC III 目 錄 1 緒 論 ......................................................... 1 課題的提出 ................................................... 1 幾種供水系統(tǒng)的比較 ..................................... 1 變頻器恒壓供水產(chǎn)生的背景和意義 ............................... 2 變頻恒壓供水系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ............................. 3 變頻恒壓供水系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究與現(xiàn)狀 ..................... 3 變頻調(diào)速技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展與現(xiàn)狀 ......................... 4 本課題的主要研究?jī)?nèi)容 ......................................... 4 2 變頻恒壓供水系統(tǒng)的理論及控制 .................................... 6 變頻恒壓供水系統(tǒng)的理論分析 ................................... 6 電動(dòng)機(jī)的調(diào)速原理 ....................................... 6 變頻恒壓供水系統(tǒng)的節(jié)能原理 ............................. 7 變頻恒壓供水系統(tǒng)控制方案的確定 ............................... 9 變頻恒壓供水系統(tǒng)控制方案的比較 ......................... 9 變頻恒壓供水方案的確定 ................................ 10 3 變頻恒壓供水系統(tǒng)的基本工作過(guò)程 ................................. 11 變頻恒壓供水系統(tǒng)控制原理的組成和說(shuō)明 ........................ 11 變頻恒壓供水系統(tǒng)的控制流程 .................................. 13 水泵切換條件分析 ............................................ 13 4 恒壓供水系統(tǒng)單元電路的設(shè)計(jì) ..................................... 15 系統(tǒng)硬件的結(jié)構(gòu) ............................................... 15 變頻器的選擇 ................................................ 16 變頻器的基本結(jié)構(gòu)與分類 ................................ 16 變頻器的控制方式 ...................................... 17 變頻器 的控制方式比較 .................................. 18 變頻器的參數(shù) .......................................... 18 交流接觸器的選擇 ............................................ 19 IV 交流接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理 ............................ 20 低壓斷路器的選擇 ............................................ 20 低壓斷路器的分類 ...................................... 21 低壓斷路器的工作原理及選擇 ............................ 21 熔斷器的選擇 ................................................ 21 熱繼電器的選擇 .............................................. 22 PLC 的選擇 ................................................... 23 可編程控制器的定義 .................................... 23 PLC 的選型要求 ......................................... 23 PLC 的工作原理 ......................................... 27 PLC 的選型 ............................................. 28 歐姆龍 CP1H 的特點(diǎn) ..................................... 28 CP1H 的功能簡(jiǎn)介 ........................................ 29 PLC 的 I/O 端口分配及外圍接線 ........................... 30 模擬量模塊的選擇與說(shuō)明 ................................ 30 壓力變送器的選擇 ........................................ 31 液壓變送器 .............................................. 31 變頻恒壓供水系統(tǒng)的主電路 ................................ 32 系統(tǒng)主電路結(jié)構(gòu) .................................... 32 系統(tǒng)控制電路分析及其設(shè)計(jì) ................................ 33 5 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) ............................................ 36 6 結(jié) 論 ........................................................ 38 致 謝 .............................