【正文】 ....... 23 啟動子程序 .................................................................................................................................... 24 系統(tǒng)整體的軟件設(shè)計 .............................................................................................................................. 25 程序說明 ..................................................................................................................................................... 28 系統(tǒng)初始化 .................................................................................................................................... 28 IV 軟啟動判斷及軟啟動器啟動 ..................................................................................................... 31 工頻泵計時 .................................................................................................................................... 34 工頻泵電機投入和切除選擇 ..................................................................................................... 34 變頻泵計時 .................................................................................................................................... 35 變頻泵選擇 .................................................................................................................................... 37 夜間泵控制 .................................................................................................................................... 38 變頻泵超時 .................................................................................................................................... 39 工頻泵故障 .................................................................................................................................... 40 電接點信號 .................................................................................................................................. 40 變頻器的控制 .............................................................................................................................. 42 5 總結(jié) .......................................................................................................................................................................... 44 致 謝 ............................................................................................................................................................................ 45 參考文獻 ...................................................................................................................................................................... 46 恒壓 變頻供水系統(tǒng)設(shè)計 1 1 緒論 選題背景 用水供水一直以來都是人們生產(chǎn)，生活中不可或缺的部分，對于當下社會能源的節(jié)約與利用率都是我們必須要考慮的問題，我國是一個水資源嚴重短缺的國家，長久以來在高層建筑供水、市政供水、工業(yè)生產(chǎn)中的循環(huán)供水等這些方面的技術(shù)與世界先進水平相比，差距不小，自動化程度低，隨著我們國家社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活水平的逐漸提高，以及住房制度改革的深入人心，對于住房的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提出了更高的要求。其中著重的分析了程序的 主要 設(shè)計方法，講述了 供水系統(tǒng) 總體的設(shè)計思路。設(shè)備運行時，壓力傳感器檢測當前水壓信號，將管網(wǎng)水壓信號轉(zhuǎn)變成電信號送入 PLC，由 PLC與設(shè)定值比較后進行 PID運算，再由 PLC控制著變頻器輸出不同頻率的電源，從而改變水泵電機 的 轉(zhuǎn)速來改變供水量， 最終保持管網(wǎng)壓力穩(wěn)定在設(shè)定值附近。 本論文 設(shè)計根據(jù)陜西科技大學供水系統(tǒng) 的 供水要求，設(shè)計了一套基于 PLC的變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)。 畢 業(yè) 設(shè) 計 題目： 恒壓變頻供水系統(tǒng)設(shè)計 學 生： 學 號： 學 院： 電氣與信息工程學院 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 指導教師： 2021 年 6 月 10 日 I 恒壓變頻供水系統(tǒng)設(shè)計 摘 要 隨著時代的進步和社會的發(fā)展，大家對于用水質(zhì)量的要求越來越高，而我國又是一個水資源嚴重短缺的國家，所以對于供水系統(tǒng)設(shè)備的先進性、自動化程度和性能的要求都越來越高。恒壓變頻供水系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)成為了必然趨勢。 本系統(tǒng)由可編程邏輯控制器、 2臺軟啟動器、 2臺變頻器、 7臺水泵電機組成，其中 1臺是夜間低壓狀態(tài)時使用，剩下的 6臺水泵電機組成循環(huán)運行方式。論文詳細介紹了各主要器件的選型，連接方式，運行原理，以及系統(tǒng)的軟件設(shè)計。 關(guān)鍵詞 ：變頻調(diào)速，恒壓供水，變頻器， PLC IIDesign of Variable Frequency Constant Pressure Water Supply System ABSTRACT With the progress of the times and the development of the society,everyone for using the water quality requirements more and more high, furthermore China is a serious shortage of water resources in the country,so the water supply system equipment advanced, degree of automation and performance39。現(xiàn)如今的城市居民住宅區(qū)供水系統(tǒng)就有用水高峰期和用水低峰期的區(qū)別，在高峰期時電動機負荷很大，甚至經(jīng)常超負荷運行，使得電動機損耗非常大；而在低 峰期時居民用水量降低，但是電動機不會減速任然在滿負荷狀態(tài)運行，導致能量很多都浪費了，而且一直滿負荷運行會使用水設(shè)備損壞水管也容易爆破，所以應(yīng)該在不同的用水狀況下對電機的轉(zhuǎn)速進行控制，使得達到恒壓供水的目的。由于水泵的平均轉(zhuǎn)速降低了，從而可延長水泵和閥門等設(shè)備的使用壽命，也可以消除起動和停機時的水錘效應(yīng) [1]。 基于 PLC和變頻技術(shù)的恒壓供水系統(tǒng)集變頻技術(shù)、電氣技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)于一體。 選題依據(jù) 以往的水泵控制采用傳統(tǒng)的電力拖動方式，水泵在工頻下恒速運轉(zhuǎn)，通過調(diào)節(jié)閥門的開度 陜西科技大學畢業(yè) 設(shè)計說明書 2 實現(xiàn)對流量的控制，這樣造成能源的浪費和產(chǎn)生“水錘效應(yīng)”，對設(shè)備不利。本課題來源與實際工程項目，使用 S7200 PLC和 ACS 510專用風機泵類變頻器構(gòu)成恒壓供水系統(tǒng)，比較分析使用不同的控制方案的優(yōu)缺點，綜合實際、工藝狀態(tài)來選擇最優(yōu)化的解決方法。 水是生命之源，用水供水一直是人民的生活生產(chǎn)的基本條件，而供水設(shè)備泵站的功耗巨大，如果我們能提高泵站的效率，降低泵站的功耗，不僅對經(jīng)濟有重大的意義，而且也符合現(xiàn)在的綠色環(huán)保理念。火力發(fā)電就會有一定的污染，如果不提高效率，節(jié)能減排會導致更多的污染破壞地球的大氣層。由于我國在這方面的研究比外國遲所以目前還達不到特別理想的目標，還需要我國技術(shù)人 員慢慢努力研究，使技術(shù)漸漸提高，逐步改變目前我國泵站的控制系統(tǒng)，使其效率提高。本套系統(tǒng)應(yīng)用了變頻調(diào)速，結(jié)合 PLC組成的控制系統(tǒng)抗干擾能力強、編程簡單、操作方便。在變頻技術(shù)研究的初期，變頻器的應(yīng)用也有一定的限制，因為技術(shù)不是 很全面所以在恒壓變頻供水系統(tǒng)中只能當做執(zhí)行器，如果要配合完成系統(tǒng)的各種功能，必須外加壓力控制器和壓力傳感器才可以。在國外的一些供水系統(tǒng)的設(shè)計中，一般都是比采取一臺變頻器拖動一個水泵機組去運行，導致成本過高很多企業(yè)不看好這種技術(shù)?，F(xiàn)對此供水基板做下基本的介紹，其中具有兩種模式，“變頻泵固定方式”和“變頻泵循環(huán)方式”它們的區(qū)別就是當需要增加水泵時是加入一臺工頻泵，然后調(diào)節(jié)變頻泵的頻率使其達到要求；還是將前一臺變頻泵切換為工頻工作，再軟啟動一臺泵來變頻使用 [2]。這一類設(shè)備雖然簡化了電路結(jié)構(gòu)，使得費用減少，但是其可擴展性不高，接口固定，系統(tǒng)的動態(tài)性能和穩(wěn)定性都一般，和別的監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)軟件不容易實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸與通信，而且其帶負載的容量有限制，因此在實際應(yīng)用中會有很多的限制條件，不容易用于各種場合。深圳艾默生電氣公司和成都的希望集團都推出過恒壓供水專用的變頻器，該變頻器不需要外接 PID調(diào)節(jié)器和 PLC就可以完成最多四臺水泵的循環(huán)利用，雖然不如丹麥丹佛斯公司的變頻器可以實現(xiàn)七臺水泵機組的循環(huán)切換，但是其有定時啟動和停止、定時循環(huán)的優(yōu)點，這是因為其內(nèi)部集成了壓力閉環(huán)調(diào)節(jié)與邏輯控制功能。 就目前國內(nèi)外對于此項技術(shù)的研究來說，還 有很大的發(fā)展空間。因此，恒壓變頻供水系統(tǒng)的各方面技術(shù)還有待進一步改善，在改善的過程中應(yīng)該注意與生產(chǎn)實際結(jié)合，使其更適應(yīng)現(xiàn)在的實際需求。軟啟動器還有軟停車功能：電機的輸出電壓由 額定電壓在設(shè)定的軟停時間內(nèi)逐步降至零，停車過程完成，能夠有效的避免停機時產(chǎn)生的“水錘”現(xiàn)象。有鑒于此，本課題的主要任務(wù)包含以下幾個： (a) 設(shè)計恒壓供水控制系統(tǒng)總體方案，滿足工程技術(shù)要求； (b) 設(shè)計控制系統(tǒng)原理圖、接線圖、布局圖等圖紙，使工程人員能夠從原理上理解設(shè)計思想，在施工上便于操作； (c) 參與設(shè)計控制系統(tǒng)程序，滿足控制要求，并盡可能使控制程序完善可靠，具有一定的可擴展性； (d) 撰寫相關(guān)的系統(tǒng)說明書，便于工程人員閱 讀操作。而變頻器是恒壓變頻供水系統(tǒng)的核心器件，所以系統(tǒng)性能的好壞主要看變頻器的性能。恒壓變頻供水系統(tǒng)與過去