变频器恒压供水系统(多泵)课程设计

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变频恒压供水控制系统设计

变频恒压供水控制系统设计

变频恒压供水控制系统设计一、引言变频恒压供水控制系统是一种能够自动调节水泵电机的转速,保持管网内水压恒定的系统。

该系统通过变频器控制水泵电机的转速,根据实时水压信号对水泵进行调节,从而实现供水系统的恒压供水。

本文将从系统设计原理、硬件选型、控制策略等方面对变频恒压供水控制系统进行设计。

2. 控制原理变频恒压供水控制系统采用闭环控制原理,主要分为压力调节环和流量调节环两部分。

压力调节环根据实时水压信号,控制变频器调节水泵电机的转速,以维持管网内的水压恒定。

流量调节环主要通过监测流量传感器的输出信号,控制变频器调节水泵电机的转速,以满足用户的实际用水量需求。

三、硬件选型1. 水泵电机选择适当功率的三相异步电动机,能够满足供水系统的实际需求,保证系统的正常运行。

2. 变频器选用带有PID调节功能的变频器,能够根据实时水压信号对电机转速进行精确调节,确保系统供水的恒压运行。

3. 压力传感器选择高灵敏度的压力传感器,能够实时监测管网内的水压信号,为系统提供准确的控制信号。

5. 控制面板控制面板应具有良好的人机界面,能够显示系统的运行状态、参数,方便用户对系统进行监测和操作。

6. 其他配件根据实际需求,可能需要选购接线端子、线缆、散热器等辅助设备。

四、控制策略1. 系统启动当系统启动时,变频恒压供水控制系统应自动进行初始化,自检各传感器和执行机构,确保系统能够正常运行。

3. 流量调节系统同时监测流量传感器的输人信号,根据用户的实际用水量,控制变频器调节水泵电机的转速,以满足流量调节环的要求。

4. 故障处理系统应具备故障自诊断功能,当系统发生故障时,能够自动报警或进入相应的故障处理程序,保证对用户的供水不受影响。

五、系统调试1. 对水泵电机、变频器等设备进行正确的接线和安装。

2. 对传感器进行校准,确保其输出信号的准确性。

3. 对控制系统进行相关参数的设定和调试。

4. 对整个系统进行联合调试,验证系统的正常运行。

课程设计:变频恒压供水控制系统设计

课程设计:变频恒压供水控制系统设计

《交流调速》课程设计任务书课题名称变频恒压供水控制系统设计学院(部) 电子与控制工程学院专业电气工程及其自动化班级学生姓名 _学号1 月 1 日至 1 月 6 日共 1 周指导教师(签字)2012年 12 月 18 日目录课程设计任务书——————————————————— 3 摘要—————————————————————— 5 系统概述—————————————————————— 6主电路——————————————————————— 6水泵————————————————————————7变频器———————————————————————8计算————————————————————————8相关继电保护装置——————————————————9操作使用说明————————————————————10设备清单和明细表——————————————————11结束语———————————————————————12参考文献——————————————————————13课程设计任务书一、设计内容(论文阐述的问题)变频调速是一种新兴的技术,将变频调速技术用于供水控制系统中,具有高效节能、水压恒定等优点。

本课程设计是电气工程及其自动化专业《交流调速》课程的实践性环节,其主要目的是培养学生初步掌握交流变频调速系统的设计方法及理论知识的应用能力。

本课程设计的基本任务是提高学生在调速系统设计方面的实践技能,培养学生综合运用知识,分析和解决实际问题的能力。

通过控制系统的设计,初步掌握交流变频调速控制系统设计的方法。

二、设计原始资料(实验、研究方案)一楼宇供水系统,正常供水量为20m3/小时,最大供水量30m3/小时,扬程25米。

采用变频调速技术组成一闭环调节系统,控制水泵的运行,保证用户水压恒定。

当用水量增大或减小时,水泵电动机速度发生变化,改变流量,以保证水压恒定。

设计要求:1.设二台水泵。

一台工作,一台备用。

变频器恒压供水系统方案

变频器恒压供水系统方案

变频器恒压供水系统方案变频器恒压供水系统是一种先进的水力设备,通过控制水泵的转速,使得水压保持在设定的恒定水平上。

这种系统的主要优点是能够满足不同用水需求下的稳定压力供应,从而提高供水质量和稳定性。

下面是一个关于变频器恒压供水系统的方案,以便更好地了解其运作原理和应用。

一、系统概述:二、系统原理:当用水需求增加时,传感器会监测到水压下降的信号,并将此信号传递给控制器。

控制器根据传感器的反馈信号,判断出水泵的负载情况,并相应地调节变频器的输出频率,使得水泵的转速增加,从而增加水的供应量,保持恒定水压。

相反,当用水需求减少时,传感器会监测到水压上升的信号,并传递给控制器。

控制器判断出水泵的负载情况,并相应地调节变频器的输出频率,使得水泵的转速减小,从而减少水的供应量,保持恒定水压。

三、系统特点:1.稳定性:变频器恒压供水系统能够自动调节供水量,保持稳定的水压,从而保证供水的稳定性。

2.节能性:系统根据实际需求调节水泵的转速,避免了过度供水,有效减少了能耗。

3.使用寿命长:系统通过控制水泵的运行状态,减少了水泵的启停次数,延长了水泵的使用寿命。

4.安全性:系统具备过载、过压、低压和短路等保护功能,确保供水系统的安全运行。

四、系统应用:变频器恒压供水系统广泛应用于城市居民楼、写字楼、商场、医院、学校等公共建筑的给水供应,以及工业生产中的供水系统。

由于该系统能够根据实际需求精确调节水泵的供水量,满足不同用水量的需求,因此特别适用于节水型社区和工厂。

五、系统优势:1.提高供水质量:系统能够根据实际需求调节供水量,保持恒定水压,避免了因水压变化而导致的水质问题。

2.减少能耗:系统根据实际需求调节水泵的运行状态,避免了过度供水,减少了能耗。

3.简化维护:系统能够自动控制水泵的运行状态,减少了人工干预和维护工作。

4.提高供水稳定性:系统能够根据实际需求调节供水量,保持稳定的水压,提高了供水的稳定性。

综上所述,变频器恒压供水系统是一种先进的水力设备,通过控制水泵的转速,使得水压保持在设定的恒定水平上。

变频恒压供水控制系统设计

变频恒压供水控制系统设计

一.摘要变频调速是一种新兴的技术,将变频调速技术用于供水控制系统中,具有高效节能、水压恒定等优点。

随着社会经济的发展,绿色、节能、环保已成为社会建设的主题。

对于一个城市的建设,供水系统的建设是其中重要的一部分,供水的可靠性、稳定性、经济性直接影响到居民的生活质量。

近年来,随着自动化技术、控制技术的发展,以及这些技术在供水系统的应用,高性能、高节能的变频恒压控制的供水系统已成为现在城市供水管理的必然趋势。

本次课程设计采用CPM1A PLC控制器结合富士变频器控制两台水泵的各种转换,实现变频恒压供水系统的功能,并且实现故障转换与报警等保护功能,使得系统控制可靠,操作方便。

二.设计要求一楼宇供水系统,正常供水量为30m3/小时,最大供水量40m3/小时,扬程24米。

采用变频调速技术组成一闭环调节系统,控制水泵的运行,保证用户水压恒定。

当用水量增大或减小时,水泵电动机速度发生变化,改变流量,以保证水压恒定。

要求设计实现:⑴设二台水泵。

一台工作,一台备用。

正常工作时,始终由一台水泵供水。

当工作泵出现故障时,备用泵自投。

⑵二台泵可以互换。

⑶给定压力可调。

压力控制点设在水泵出口处。

⑷具有自动、手动工作方式,各种保护、报警装置。

采用OMRON CPM1APLC、富士变频器完成设计。

三.方案的论证分析传统的小区供水方式有:⑴恒速泵加压供水方式该方式无法对供水管网的压力做出及时的反应,水泵的增减都依赖人工进行手工操作,自动化程度低,而且为保证供水,机组常处于满负荷运行,不但效率低、耗电量大,而且在用水量较少时,管网长期处于超压运行状态,爆损现象严重,电机硬起动易产生水锤效应,目前较少采用。

⑵气压罐供水方式气压罐供水具有体积小、技术简单、不受高度限制等特点,但此方式调节量小、水泵电机为硬起动且起动频繁,对电器设备要求较高、系统维护工作量大,而且为减少水泵起动次数,停泵压力往往比较高,致使水泵在低效段工作,也使浪费加大,从而限制了其发展。

变频器恒压供水系统(多泵)-(2)

变频器恒压供水系统(多泵)-(2)

目录1 变频器恒压供水系统简介 01.1变频恒压供水系统理论分析 01.1.1变频恒压供水系统节能原理 01.1.2 变频恒压控制理论模型 (1)1.2恒压供水控制系统构成 (2)1.3 变频器恒压供水产生的背景和意义 (2)2 变频恒压供水系统设计 (4)2.1 设计任务及要求 (4)2.2 系统主电路设计 (5)2.3 系统工作过程 (5)3 器件的选型及介绍 (7)3.1 变频器简介 (7)3.1.1 变频器的基本结构与分类 (7)3.1.2 变频器的控制方式 (7)3.2 变频器选型 (8)3.2.1 变频器的控制方式 (8)3.2.2 变频器容量的选择 (9)3.2.3 变频器主电路外围设备选择 (11)3.3 可编程控制器(PLC) (13)3.3.1 PLC的定义及特点 (13)3.3.2 PLC的工作原理 (14)3.3.3 PLC及压力传感器的选择 (15)4 PLC编程及变频器参数设置 (16)4.1 PLC的I/O接线图 (16)4.2 PLC程序 (16)4.3 变频器参数的设置 (20)4.3.1 参数复位 (20)4.3.2 电机参数设置 (20)总结 (21)参考文献 (22)1 变频器恒压供水系统简介1.1变频恒压供水系统理论分析1.1.1变频恒压供水系统节能原理供水系统的基本特性和工作点扬程特性是以供水系统管路中的阀门开度不变为前提,表明水泵在某一转速下扬程H与流量Q之间的关系曲线f(Q),如图1-1所示。

图1-1供水系统的基本特征由图可以看出,流量Q越大,扬程H越小。

由于在阀门开度和水泵转速都不变的情况下,流量的大小主要取决于用户的用水情况,因此,扬程特性所反映的是扬程H与用水流量Q(u)间的关系。

而管阻特性是以水泵的转速不变为前提,表明阀门在某一开度下,扬程H与流量Q之间的关系H J (Qu )。

管阻特性反映了水泵的能量用来克服泵系统的水位及压力差、液体在管道中流动阻力的变化规律。

变频器恒压供水课程设计

变频器恒压供水课程设计

变频器恒压供水课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解变频器的基本工作原理,掌握恒压供水系统中变频器的应用。

2. 使学生掌握恒压供水系统的组成、运行原理及其控制策略。

3. 帮助学生了解电气自动化技术在供水系统中的应用,提高对现代自动化技术的认识。

技能目标:1. 培养学生运用变频器进行恒压供水系统设计和调试的能力。

2. 培养学生分析实际工程问题,提出解决方案并实施的能力。

3. 提高学生团队协作、沟通交流及动手操作的能力。

情感态度价值观目标:1. 激发学生对电气自动化技术的兴趣,培养其探索精神。

2. 培养学生关注环境保护,认识到节能降耗的重要性。

3. 培养学生具备良好的职业道德,尊重劳动,热爱劳动。

课程性质分析:本课程属于电气自动化专业课程,以实践操作为主,理论联系实际。

针对学生特点,注重培养学生的学习兴趣和动手能力。

学生特点分析:学生具备一定的电气基础知识和实践技能,对新技术具有好奇心,但可能缺乏系统设计和调试经验。

教学要求:1. 注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力。

2. 结合实际工程案例,培养学生分析和解决问题的能力。

3. 强化团队合作,提高学生的沟通能力和职业素养。

二、教学内容1. 理论知识:- 变频器工作原理及其选型- 恒压供水系统组成及运行原理- 变频调速技术在恒压供水中的应用- 电气自动化控制策略2. 实践操作:- 变频器的安装与调试- 恒压供水系统的设计与实现- 系统调试与故障排查- 节能分析及优化3. 教学大纲:- 第一周:变频器工作原理、选型及应用- 第二周:恒压供水系统组成、运行原理及控制策略- 第三周:变频器安装与调试方法- 第四周:恒压供水系统设计、实现及调试- 第五周:系统故障排查、节能分析及优化教学内容安排与进度:- 前两周:理论教学,结合教材相关章节,讲解基础知识。

- 第三周:实践操作,指导学生进行变频器的安装与调试。

- 第四周:综合实践,引导学生完成恒压供水系统的设计与实现。

变频恒压供水控制系统设计

变频恒压供水控制系统设计

变频恒压供水控制系统设计一、系统设计概述变频恒压供水控制系统是一种用于城市供水系统和建筑物水供系统的先进控制系统。

通过使用变频控制器和压力传感器,系统能够监测并调节系统的运行,实现水压恒定,避免因为供水系统压力不足或者过高而导致的浪费和损坏。

本文将阐述变频恒压供水控制系统的设计原理和技术要点。

二、变频恒压供水控制系统的工作原理1. 压力传感器检测变频恒压供水控制系统首先通过安装在管道上的压力传感器实时检测供水管道内的水压情况。

压力传感器将检测到的水压情况反馈给控制系统。

2. 控制器调节控制系统根据压力传感器反馈的水压情况,利用变频器调节水泵的转速,以使得供水管道内的压力始终维持在设定的恒定值之上。

当管道内的水压低于设定值时,控制系统将增加水泵的转速以增加供水量;当管道内的水压超过设定值时,控制系统将降低水泵的转速以减少供水量。

3. 故障自诊断系统还具有故障自诊断功能,当传感器或控制器出现故障时,系统能够自动诊断并给出报警信号,指示维修人员前往修复。

1. 变频器的选型变频器是变频恒压供水控制系统中的关键组件,它能够根据控制系统的指令调节水泵的转速。

在选型时,需要考虑控制系统对变频器的精度和稳定性的要求,以及水泵的功率和额定转速。

一般情况下,应选择具有较高性能和较高精度的变频器,以保证控制系统的准确性和稳定性。

压力传感器是变频恒压供水控制系统中用于检测管道内水压情况的装置,因此其精度和可靠性对系统的性能至关重要。

在选型时,需要考虑管道内水压的测量范围和精度要求,以及传感器的耐压能力和抗干扰能力。

3. 控制系统的程序设计控制系统的程序设计需要考虑到系统运行的稳定性和响应速度。

程序设计应充分考虑水泵和变频器的控制逻辑,并充分考虑各种工况下的供水量和供水压力的变化趋势,以实现系统的准确控制和稳定运行。

4. 系统的安全保护设计变频恒压供水控制系统需要具备完善的安全保护功能,以防止水泵和管道的损坏。

安全保护设计应考虑到水泵的过流、过载和短路等故障情况,并配备相应的保护装置,及时停止水泵的运行以避免对设备和管道的损坏。

恒压供水系统课程设计

恒压供水系统课程设计

恒压供水系统课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解并掌握恒压供水系统的基本组成和工作原理;2. 学生能够运用流体力学和电路基础知识,分析恒压供水系统中的压力、流量与功率之间的关系;3. 学生能够运用数学方法,对恒压供水系统进行简单的设计计算。

技能目标:1. 学生能够运用CAD软件绘制简单的恒压供水系统示意图;2. 学生能够通过实验操作,验证恒压供水系统的工作原理;3. 学生能够运用相关仪器和设备,进行恒压供水系统的调试与优化。

情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到恒压供水系统在生活中的应用价值,增强对工程技术的兴趣;2. 学生能够通过团队协作,培养沟通与协作能力,增强集体荣誉感;3. 学生能够在课程学习过程中,培养严谨的科学态度和问题解决能力。

课程性质:本课程为工程技术类课程,结合流体力学、电路基础等知识,以实际工程应用为背景,培养学生解决实际问题的能力。

学生特点:学生为八年级或九年级学生,具有一定的物理、数学基础,对实际工程技术有一定的好奇心。

教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生主动参与,鼓励学生提问和发表见解,提高学生的实践能力和创新能力。

在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 恒压供水系统的基本组成:- 水泵、水管、阀门、压力传感器、控制器等部件的作用及相互关系;- 教材章节:第三章第二节。

2. 恒压供水系统工作原理:- 流体力学基础知识在恒压供水系统中的应用;- 电路基础知识在恒压供水系统控制电路中的应用;- 教材章节:第三章第三节。

3. 恒压供水系统设计计算:- 系统压力、流量与功率的计算方法;- 教材章节:第三章第四节。

4. 实践操作:- CAD软件绘制恒压供水系统示意图;- 恒压供水系统的组装与调试;- 教材章节:第三章实验。

5. 教学进度安排:- 理论教学:6课时;- 实践操作:4课时;- 课时分配:第三章第二节(2课时)、第三章第三节(2课时)、第三章第四节(2课时)、实验(2课时)。

变频恒压供水系统设计本科课程设计

变频恒压供水系统设计本科课程设计

本论文分析变频恒压供水的原理及系统的组成结构,提出不同的控制方案,通过研究和比较,本论文采用变频器和PLC实现恒压供水和数据传输,然后用数字PID对系统中的恒压控制进行设计。

最后对系统的软硬件设计进行了详细的介绍。

本论文设计与实现通过MCGS 进行数据传输的远程网络巡回监控系统。

具体讲述了系统的总体设计与软件的实现,并对系统采取的可靠性措施进行了说明。

本论文的变频恒压供水系统已在国内许多实际的供水控制系统中得到应用,并取得稳定可靠的运行效果和良好的节能效果。

经实践证明该系统具有高度的可靠性和实时性,极大地提高了供水的质量,并且节省了人力,具有明显的经济效益和社会效益。

关键字:单片机变频恒压供水自动控制AbstractAnd reasonable development, economical utilization and the effective protection of water resources is an arduous task. According to the school time focusing on water, water consumption the characteristic of the large change, analyzes out of school water supply system in high energy consumption, low reliability, network management system to be perfect, the water resources waste serious problem. This paper puts forward the tap water constant pressure water supply system and water pump combination way, match with single-chip microcomputer, frequency converter, compensator, pressure sensor, and so on the different sensor, according to the pipeline pressure, with the frequency converter control pump speed, make the pipe network pressure is always keep in appropriate range, so as to solve the floor is too high pressure shortage and small flow of the problem of the great energy consumption.Because the pump power and power consumption of the motor speed is directly proportional to the three times, so the pump running speed can achieve very good energy saving effect, the average power consumption than usually water supply system can save nearly forty percent. Combining use of programmable controller, which can realize primary pump variable frequency, negative pump soft start, has the short circuit protection, over current protection function, work reliable and stable, so that the service life of pump greatly extended.Keywords: Single frequency constant pressure water supply automatic control目录第1章绪论 ............................................................................................................................ - 1 -1.1 关于研究课题的目的与意义 ......................................................................................... - 1 -1.2 变频恒压供水系统的特点 ............................................................................................. - 1 -1.3 变频恒压供水系统技术的实现与发展情况 ................................................................. - 2 -1.4 变频恒压供水系统的适用范围 ..................................................................................... - 3 -1.5 本章小结 ......................................................................................................................... - 3 -第2章方案论证 ...................................................................................................................... - 4 -2.1 方案一 ............................................................................................................................. - 4 -2.2 方案二 ............................................................................................................................. - 5 -2.3 方案三 .............................................................................................................................. - 6 -2.4 方案确定 ......................................................................................................................... - 7 -2.5 本章小结 .......................................................................................................................... - 7 -第3章恒压变频供水系统的硬件设计 .................................................................................. - 8 -3.1 硬件总体设计 ................................................................................................................. - 8 -3.2 AT89S52的硬件设计 ...................................................................................................... - 8 -3.2.1 AT89S52最小系统硬件设计 ................................................................................... - 8 -3.2.2 AT24C04外部存储扩展......................................................................................... - 10 -3.3 555定时器复位电路 .................................................................................................... - 10 -3.4 A/D与D/A转换电路.................................................................................................... - 11 -3.4.1 A/D转换电路......................................................................................................... - 11 -3.4.2 D/A转换电路......................................................................................................... - 14 -3.5 光电隔离继电器驱动电路 ........................................................................................... - 15 -3.6 变频器的选择 ............................................................................................................... - 16 -3.7 压力传感器的选择 ....................................................................................................... - 17 -3.8 显示器与键盘电路设计 ............................................................................................... - 18 -3.8.1 显示器接口电路设计 ............................................................................................ - 18 -3.8.1 键盘电路设计 ........................................................................................................ - 18 -3.9 报警及电源电路 ........................................................................................................... - 19 -3.10 本章小结 ..................................................................................................................... - 20 -第4章变频恒压供水系统的软件设计 ................................................................................ - 21 -4.1 单片机变频恒压供水系统主流程图 ........................................................................... - 21 -4.2 A/D子程序.................................................................................................................... - 22 -4.4 中断服务程序 ............................................................................................................... - 22 -4.3 继电器控制子程序 ....................................................................................................... - 23 -4.4 本章小结 ........................................................................................................................ - 24 -总结 ........................................................................................................................................ - 25 -致谢 ........................................................................................................................................ - 26 -参考文献 .................................................................................................................................. - 27 -附录1:变频恒压供水控制系统原理图 ............................................................................... - 29 -附录2:变频恒压供水控制系统程序 ................................................................................... - 30 -第1章绪论1.1 关于研究课题的目的与意义供水系统是人民生活中的重要一环,随着人民的生活水平提高,人民对供水系统的要求也日益提高。

变频器恒压供水系统(多泵)课程设计报告书

变频器恒压供水系统(多泵)课程设计报告书

成绩评定表课程设计任务书摘要本次设计采用“一台变频器控制多台水泵”的多泵控制系统。

在这里利用PLC设计一套变频调速恒压供水系统,该系统可根据管网瞬间压力变化自动调节某台水泵的转速和多台水泵的投入及退出,使管网主干管出口端保持在恒定的设定压力值,并满足用户的流量需求,使整个系统始终保持高效节能的最佳状态。

可实现恒压变量、双恒压变量等控制方式,多种启停控制方式,该系统可以通过人意修改参数指令(如压力设定值、控制顺序、控制电机数量、压力上下限、PID值、加减速时间等);具有完善的电气安全保护措施,对过流、过压、欠压、过载、断水等故障均能自行诊断并报警。

为保证小区的供水正常,利用PLC控制的变频调速恒压供水系统,按照用户的需求按需调节水泵流量,根据夜间用水少可以只开一个小流量泵,并满足用户的流量需求,使真个系统始终保持高效节能的最佳状态。

关键词:恒压供水;变频器;可编程控制器目录1 变频器恒压供水系统简介 (1)1.1 变频恒压供水系统理论分析 (1)1.1.1 变频恒压供水系统节能原理 (1)1.1.2 变频恒压控制理论模型 (3)1.2 恒压供水控制系统构成 (3)1.3 变频器恒压供水产生的背景和意义 (5)2 变频恒压供水系统设计 (6)2.1 设计任务及要求 (6)2.2 系统主电路设计 (6)2.3 系统工作过程 (7)3 器件的选型及介绍 (9)3.1 变频器简介 (9)3.1.1 变频器的基本结构与分类 (9)3.1.2 变频器的控制方式 (9)3.2 变频器选型 (10)3.2.1 变频器的控制方式 (10)3.2.2 变频器容量的选择 (11)3.2.3 变频器主电路外围设备选择 (12)3.3 可编程控制器(PLC) (14)3.3.1 PLC的定义及特点 (14)3.3.2 PLC的工作原理 (16)3.3.3 PLC及压力传感器的选择 (16)4 PLC编程及变频器参数设置 (17)4.1 PLC的I/O接线图 (17)4.2 PLC程序 (17)4.3 变频器参数的设置 (21)4.3.1 参数复位 (21)4.3.2 电机参数设置 (21)4.4 控制系统接线实物图 (22)5 监控系统的设计 (23)5.1 组态软件简介 (23)5.2 监控系统的设计 (23)5.2.1 组态王的通信参数设置 (23)5.2.2 新建工程与组态变量 (24)5.2.3 组态画面 (25)5.2.4 监控系统界面 (26)6总结 (27)参考文献 (28)1 变频器恒压供水系统简介1.1变频恒压供水系统理论分析1.1.1变频恒压供水系统节能原理供水系统的基本特性和工作点扬程特性是以供水系统管路中的阀门开度不变为前提,表明水泵在某一转速下扬程H与流量Q之间的关系曲线f(Q),如图1-1所示。

变频器控制水泵课程设计

变频器控制水泵课程设计

变频器控制水泵课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解变频器的基本工作原理,掌握变频器控制水泵的电路连接和操作方法。

2. 学生能描述变频器控制水泵在不同工况下的节能效果和优势。

3. 学生掌握变频器参数设置对水泵运行特性的影响,能进行简单的参数调整。

技能目标:1. 学生能够正确连接变频器和水泵的电路,并进行调试。

2. 学生能够操作变频器控制水泵启停、转速调节,实现水泵的自动化控制。

3. 学生能够分析水泵运行数据,评估变频器控制水泵的节能效果。

情感态度价值观目标:1. 培养学生关注节能环保,认识到变频器控制水泵在节能减排中的重要性。

2. 培养学生团队合作意识,提高沟通协调能力。

3. 培养学生勇于探索、积极实践的精神,激发学生对自动化技术的兴趣。

课程性质:本课程为实践性较强的课程,以理论为基础,注重培养学生的动手能力和实际操作技能。

学生特点:学生具备一定的电工电子基础知识,对变频器和水泵有一定了解,但对实际应用尚不熟悉。

教学要求:结合学生特点,课程设计应注重理论与实践相结合,以学生动手实践为主,教师引导为辅。

通过课程学习,使学生能够掌握变频器控制水泵的基本技能,培养节能意识和实践能力。

教学过程中,关注学生个体差异,鼓励学生提问、讨论,提高课堂互动性。

最终通过课程目标的达成,为学生后续学习和工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 理论知识:- 变频器工作原理及其分类- 水泵的工作原理及特性- 变频器控制水泵的电路连接方法- 变频器参数设置及其对水泵运行特性的影响2. 实践操作:- 变频器和水泵的电路连接与调试- 变频器控制水泵启停、转速调节- 变频器控制水泵在不同工况下的运行数据采集与分析- 变频器控制水泵节能效果评估3. 教学大纲:- 第一课时:介绍变频器和水泵的基本原理,使学生了解课程背景和目标。

- 第二课时:讲解变频器控制水泵的电路连接方法,并进行实践操作。

- 第三课时:学习变频器参数设置及对水泵运行特性的影响,进行参数调整实践。

变频器恒压供水系统(多泵)课程设计

变频器恒压供水系统(多泵)课程设计

变频器恒压供水系统(多泵)课程设计成绩评定表课程设计任务书目录1 变频器恒压供水系统简介 (1)1.1 变频恒压供水系统理论分析 (1)1.1.1 变频恒压供水系统节能原理 (1)1.1.2 变频恒压控制理论模型 (3)1.2 恒压供水控制系统构成 (4)1.3 变频器恒压供水产生的背景和意义 (5)2 变频恒压供水系统设计 (6)2.1 设计任务及要求 (6)2.2 系统主电路设计 (7)2.3 系统工作过程 (8)3 器件的选型及介绍 (9)3.1 变频器简介 (9)3.1.1 变频器的基本结构与分类 (9)3.1.2 变频器的控制方式 (10)3.2 变频器选型 (11)3.2.1 变频器的控制方式 (11)3.2.2 变频器容量的选择 (12)3.2.3 变频器主电路外围设备选择 (13)3.3 可编程控制器(PLC) (15)3.3.1 PLC的定义及特点 (15)3.3.2 PLC的工作原理 (17)3.3.3 PLC及压力传感器的选择 (17)4 PLC编程及变频器参数设置 (18)4.1 PLC的I/O接线图 (18)4.2 PLC程序 (18)4.3 变频器参数的设置 (22)4.3.1 参数复位 (22)4.3.2 电机参数设置 (22)4.4 控制系统接线实物图 (23)5 监控系统的设计 (24)5.1 组态软件简介 (24)5.2 监控系统的设计 (24)5.2.1 组态王的通信参数设置 (24)5.2.2 新建工程与组态变量 (26)5.2.3 组态画面 (26)5.2.4 监控系统界面 (27)6总结 (28)参考文献 (29)1 变频器恒压供水系统简介1.1变频恒压供水系统理论分析1.1.1变频恒压供水系统节能原理供水系统的基本特性和工作点扬程特性是以供水系统管路中的阀门开度不变为前提,表明水泵在某一转速下扬程H与流量Q之间的关系曲线f(Q),如图1-1所示。

H图1-1供水系统的基本特征图1-2 管网及水泵的运行特性曲线由图可以看出,流量Q越大,扬程H越小。

变频器课程设计(水泵)

变频器课程设计(水泵)

河南机电高等专科学校课程设计报告书课程名称:《交流调速系统与变频器应用》课题名称:系部名称:自动控制系专业班级:电气自动化技术081姓名:学号:2010年12月25日设计任务书设计目的:自动恒压供水在日常生活中应用较多,用变频器可以比较容易的实现恒压供水。

本设计的目的在于设计一种用变频器实现的高楼无塔恒压系统。

技术指标:1、三台水泵电机功率分别为2.2KW、3KW、5.5KW。

2、采用PLC控制,用水高峰时压力稳定在0.3MPa3、系统具有休眠功能4、5、6、设计思路、方案选择:从变频恒压供水的原理分析可知,该系统主要有压力传感器、压力变送器、变频器、恒压控制单元、水泵机组以及低压电器组成.系统主要的设计任务是利用恒压控制单元使变频器控制一台水泵或循环控制多台水泵,实现管网水压的恒定和水泵电机的软启动以及变频水泵与工频水泵的切换,同时还要能对运行数据进行传输。

根据系统的设计任务要求,结合系统的使用场所,本文选用通用变频器+PLC控制这种控制方式灵活方便。

具有良好的通信接口,可以方便地与其他的系统进行数据交换;通用性强,由于PLC产品的系列化和模块化,用户可灵活组成各种规模和要求不同控制系统。

在硬件设计上,只需确定P比的硬件配置和拍的外部接线,当控制要求发生改变时,可以方便地通过PC机来改变存贮器中的控制程序,所以现场调试方便。

同时由于P比的抗干扰能力强、可靠性高,因此系统的可靠性大大提高。

因此该系统能适用于各类不同要求的恒压供水场合,并且与供水机组的容量大小无关。

变频器的特点及应用变频器应用,可分为两大类:一种是用于传动调速,另一种是各种静止电源(静止电源暂且不讲)。

变频传动调速,其应用目的就是通过对电机调速来达到节约能源。

控制对象就是在动力设备上实现电—机转换的电动机。

这是由感应式异步电动机的性能和特征决定,其次是由于所带的负载对电机调速的负荷适应性所决定。

由电机转速的数学公式我们知道,电机的实际转速,主要取决于电机定子的旋转磁场( n1=t*f/p)。

恒压供水系统课程设计

恒压供水系统课程设计

摘要自从通用变频器问世以来,变频调速技术在各个领域得到了广泛的应用。

变频调速技术在各个领域得到了广泛的应用。

变频调速恒压供水设备以其节能、安全、高品质的供水质量等优点,使我国供水行业的技术装备水平从90年代初开始经历了一次飞跃。

恒压供水调速系统实现水泵电机无级调速,依据用水量的变化自动调节系统的运行参数,在用水量的变化自动调节系统的运行参数,在用水量发生变化时保持水压恒定以满足用水要求,是当今最先进、合理的节能型供水系统。

在实际应用中得到了很大的发展。

对城镇住宅电力驱动恒压供水的原理及几种实用化方案进行了深入的讨论,以变频器为主体的恒压供水系统对供水水泵实现全方位的宝护。

该系统不但能最大限度地节约水资源,而且能够节约电能,延长供水水泵的使用寿命,并在紧急情况下(消防,减灾)能够做到重点供水。

最后,对几种实用化供水方案进行了详细的讨论。

关键词:变频器;恒压供水;变频调速;供水系统目录1 变频调速恒压供水系统的现状和应用 (1)1.1变频调速恒压供水的应用 (1)1.2变频器恒压供水产生的背景和意义 (1)2 变频调速恒压供水系统 (2)2.1供水系统的基本特性 (2)2.2变频恒压供水系统的构成及工作原理 (2)2.2.1系统的构成 (2)2.2.2变频调速恒压供水系统原理 (3)2.2.3变频恒压控制理论模型 (4)3变频恒压供水系统设计 (5)3.1设计任务及要求 (5)3.2系统主电路设计 (6)3.3控制系统组成方框图 (7)4 器件的选型及介绍 (13)4.1 变频器简介 (13)4.2 变频器选型 (14)4.2.1 变频器的控制方式 (14)4.2.2 变频器容量的选择 (15)4.2.3 变频器主电路外围设备选择 (16)4.3 可编程控制器(PLC) (19)4.3.1 PLC的定义及特点 (19)4.3.2 PLC及压力传感器的选择 (20)5 系统的软件设计 (20)5.1 PLC程序设计 (20)5.1.1 初始化子程序设计 (21)5.1.2 PID控制中断子程序 (22)5.2 变频器参数的设置 (23)5.2.1 参数复位 (23)5.2.2电机参数设置 (24)总结 (25)参考文献 (26)1 变频调速恒压供水系统的现状和应用1.1变频调速恒压供水的应用通常在同一路供水系统中,设置多台常用泵,供水量大时多台泵全开,供水量小时开一台或两台。

恒压供水系统变频器课程设计

恒压供水系统变频器课程设计

恒压供水系统变频器课程设计变频器课程设计交流调速系统与变频器应用恒压供水系统课程名称: 《交流调速系统与变频器应用》课题名称: 恒压供水系统系部名称: 专业班级:姓名:学号:年月日第1 页共 13页变频器课程设计设计任务书设计目的: 自动恒压供水在日常生活中应用较多,用变频器可以比较容易的实现恒压供水。

本设计的目的在于设计一种用变频器实现的高楼无塔恒压系统。

技术指标:1、三台水泵电机功率分别为2.2KW、3KW、5.5KW。

2、采用PLC控制,用水高峰时压力稳定在0.3MPa3、系统具有休眠功能4、采用闭环控制,确保压力波动小、达到设定压力时间短5、有输入电源缺相、过压、过流、过载等安全保护功能6、该系统具备防误操作等功能第2 页共 13页变频器课程设计一、恒压供水系统的介绍一个三台泵生活/消防双恒压供水系统主要是由PLC、变频器、压力传感器、水泵断路器、接触器、中间继电器以及水泵等组成。

用户通过控制柜上的指示操作面板上的指示灯、TD-200显示屏及按钮、转换开关来了解和控制系统的运行。

市网自来水用高低水位控制器EQ来控制注水阀,它们自动把水注满储水水池,只要水位低于高水位,则自动往水箱内注水。

水池的高/低水位信号也接送给PLC,作为低水位报警用。

通过安装在出水管网上的远传压力传感器将压力信号转化为4-20mA的标准信号送入PLC,经PID运算与给定压力参数进行比较,得出调节参数,送给变频器,由变频器控制水泵转速,调节系统供水量,使系统的供水管网压力保持在给定压力上;当用水量超过一台泵的供水量时,通过PLC控制增加泵。

根据用户用水量的大小来控制工作泵数量的增减及变频器对水泵的调速,实现恒压供水。

当供水负载变化时,输入电机的电压和频率也随之变化,这样就构成了以压力设定值为基准的闭环控制系统。

为了保证供水的连续性,水位上下限传感器高低距离不是很大。

生活用水和消防用水共三台泵,平时由两台生活泵负责生活用水,当消防系统启动时,生活用水水泵立即停止运行,消防泵立即投入运行,并按设定压力对消防水泵进行变频调速。

变频器恒压供水系统的整体设计[1]备课讲稿

变频器恒压供水系统的整体设计[1]备课讲稿

1 绪论1.1城市供水系统的要求众所周知,水是生产生活中不可缺少的重要组成部分,在节水节能己成为时代特征的现实条件下,我们这个水资源和电能短缺的国家,长期以来在市政供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面技术一直比较落后,自动化程度低。

主要表现在用水高峰期,水的供给量常常低于需求量,出现水压降低供不应求的现象,而在用水低峰期,水的供给量常常高于需求量,出现水压升高供过于求的情况,此时将会造成能量的浪费,同时有可能导致水管爆破和用水设备的损坏。

在恒压供水技术出现以前,出现过许多供水方式,以下就逐一分析。

●一台恒速泵直接供水系统这种供水方式,水泵从蓄水池中抽水加压直接送往用户,有的甚至连蓄水池也没有,直接从城市公用水网中抽水,严重影响城市公用管网压力的稳定。

这种供水方式,水泵整日不停运转,有的可能住夜间崩水低谷时段停止运行。

这种系统形式简单、造价最低,但耗电、耗水严重,水压不稳,供水质量差极。

●恒速泵+水塔的供水方式这种方式是水泵先向水塔供水,再由水塔向用户供水。

水塔的合理高度是要求水塔最低水位略高于供水系统所需要压力。

水塔泣满后水泵停止,水塔水位低于某一位置时再启动水泵,水泵处于断续工作状态中。

这种供水方式,水泵工作在额定流量额定扬程的条件下,水泵处于高效能区。

这种方式显然比前一种节电,其节电率与水塔容量、水泵额定流量、用水不均匀系数、水泵的开、停时时间比、开/停频率等有关。

供水压力比较稳定。

但这种供水方式基建设备投资最大,占地面积也最大,水压不可调,不能兼顾近期与远期的需要,而且系统水压不能随系统所需流量和系统所需要压力下降而下降,故还存在一些能量损失和二次污染问题。

而且在使用过程中,如采该系统水塔的水位监控装置损坏的话,水泵不能进行自动的开、停,这样水泵的开、停,将完全由人操作,这时将会出现能量的严重浪费和供水质量的严重下降。

●射流泵+水箱的供水方式这种方式是利用射流泵本身的独特结构进行工作,利用压差和来水管粗,出水管细的变径工艺来实现供水,但是由于其技术和工艺的不完善,加之该方式会出现有压无量(流量)的现象,无法满足高层供水的需要。

变频恒压供水控制系统设计

变频恒压供水控制系统设计

课程设计课题名称变频恒压供水控制系统设计学院(部)专业班级学生姓名学号指导教师(签字)一、设计概述变频器是一种新型技术,将变频调速技术用于供水控制系统中,具有高效节能、水压恒定等优点。

本课程设计为实现恒压供水功能而按照设计任务书要求完成设计任务。

最终实现控制系统的自动稳定运行。

根据设计要求本系统采用西门子PLC300控制系统对变频器进行调速控制和系统输入输出信号的采集以及系统报警功能的实现。

本系统内的电机调速由变频器来实现,通过PLC控制变频器和现场压力仪表检测的反馈信号来实现对电机的自动恒压控制功能。

二、设计任务例如一楼宇供水系统,正常供水20m3/小时,最大供水量35m3/小时,扬程45m。

采用变频调速技术组成一闭环调节系统,控制水泵的运行,保证用户水压恒定。

当用水量增大或减小时,水泵电动机速度发生变化,改变流量,以保证水压恒定。

本恒压供水系统,要求以1.0Mpa的恒定压力对用户进行供水。

水泵有2台,由一台变频器驱动。

PLC按照压力变送器(PIT)的信号,调节变频器的输出,使水泵的转速变化,从而保证供水压力的恒定。

两台水泵互为备份,可任意选择一台水泵处于变频模式或工频模式。

控制系统原理如图1所示:图1 恒压供水变频控制系统原理图三、系统设备选型1主要电气元件参数指标水泵:35KW,三相异步电动机恒压设定点:1.0Mpa压力变送器:0-1.6Mpa,两线制,4-20mA电流输出变频器:VVVF变频器(1)水泵根据设计要求水泵正常供水20m3/小时,最大供水量35m3/小时,扬程45m。

参考相关资料选择型号为IS50-32-125(扬程50m,流量50 m3/小时)的水泵即可满足要求。

(2)远传压力表由于远传压力表具有价格低、有数据读取表盘等优点,结合具体实际设计,故在此处选择其作为反馈信号。

四、系统控制要求1、设两台水泵。

一台工作,一台备用。

正常工作时,始终有一台水泵供水。

当工作泵出现故障时,备用泵自投。

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变频器恒压供水系统(多泵)课程设计成绩评定表课程设计任务书摘要本次设计采用“一台变频器控制多台水泵”的多泵控制系统。

在这里利用PLC设计一套变频调速恒压供水系统,该系统可根据管网瞬间压力变化自动调节某台水泵的转速和多台水泵的投入及退出,使管网主干管出口端保持在恒定的设定压力值,并满足用户的流量需求,使整个系统始终保持高效节能的最佳状态。

可实现恒压变量、双恒压变量等控制方式,多种启停控制方式,该系统可以通过人意修改参数指令(如压力设定值、控制顺序、控制电机数量、压力上下限、PID值、加减速时间等);具有完善的电气安全保护措施,对过流、过压、欠压、过载、断水等故障均能自行诊断并报警。

为保证小区的供水正常,利用PLC控制的变频调速恒压供水系统,按照用户的需求按需调节水泵流量,根据夜间用水少可以只开一个小流量泵,并满足用户的流量需求,使真个系统始终保持高效节能的最佳状态。

关键词:恒压供水;变频器;可编程控制器目录1 变频器恒压供水系统简介 (1)1.1 变频恒压供水系统理论分析 (1)1.1.1 变频恒压供水系统节能原理 (1)1.1.2 变频恒压控制理论模型 (3)1.2 恒压供水控制系统构成 (4)1.3 变频器恒压供水产生的背景和意义 (5)2 变频恒压供水系统设计 (6)2.1 设计任务及要求 (6)2.2 系统主电路设计 (7)2.3 系统工作过程 (8)3 器件的选型及介绍 (9)3.1 变频器简介 (9)3.1.1 变频器的基本结构与分类 (9)3.1.2 变频器的控制方式 (10)3.2 变频器选型 (11)3.2.1 变频器的控制方式 (11)3.2.2 变频器容量的选择 (12)3.2.3 变频器主电路外围设备选择 (13)3.3 可编程控制器(PLC) (15)3.3.1 PLC的定义及特点 (15)3.3.2 PLC的工作原理 (17)3.3.3 PLC及压力传感器的选择 (17)4 PLC编程及变频器参数设置 (18)4.1 PLC的I/O接线图 (18)4.2 PLC程序 (18)4.3 变频器参数的设置 (22)4.3.1 参数复位 (22)4.3.2 电机参数设置 (22)4.4 控制系统接线实物图 (23)5 监控系统的设计 (24)5.1 组态软件简介 (24)5.2 监控系统的设计 (24)5.2.1 组态王的通信参数设置 (24)5.2.2 新建工程与组态变量 (26)5.2.3 组态画面 (26)5.2.4 监控系统界面 (27)6总结 (28)参考文献 (29)1 变频器恒压供水系统简介1.1变频恒压供水系统理论分析1.1.1变频恒压供水系统节能原理供水系统的基本特性和工作点扬程特性是以供水系统管路中的阀门开度不变为前提,表明水泵在某一转速下扬程H与流量Q之间的关系曲线f(Q),如图1-1所示。

H图1-1供水系统的基本特征图1-2 管网及水泵的运行特性曲线由图可以看出,流量Q越大,扬程H越小。

由于在阀门开度和水泵转速都不变的情况下,流量的大小主要取决于用户的用水情况,因此,扬程特性所反映的是扬程H 与用水流量Q(u)间的关系。

而管阻特性是以水泵的转速不变为前提,表明阀门在某一开度下,扬程H与流量Q之间的关系H J (Qu )。

管阻特性反映了水泵的能量用来克服泵系统的水位及压力差、液体在管道中流动阻力的变化规律。

由图可知,在同一阀门开度下,扬程H 越大,流量Q 也越大。

由于阀门开度的改变,实际上是改变了在某一扬程下,供水系统向用户的供水能力。

因此,管阻特性所反映的是扬程与供水流量Qc 之间的关系H f (Qc )。

扬程特性曲线和管阻特性曲线的交点,称为供水系统的工作点,如图中A 点。

在这一点,用户的用水流量Qu 和供水系统的供水流量Qc 处于平衡状态,供水系统既满足了扬程特性,也符合了管阻特性,系统稳定运行。

图1-1供水系统的基本特征。

变频恒压供水系统的供水部分主要由水泵、电动机、管道和阀门等构成。

通 常由异步电动机驱动水泵旋转来供水,并且把电机和水泵做成一体,通过变频器 调节异步电机的转速,从而改变水泵的出水流量而实现恒压供水的。

因此,供水 系统变频的实质是异步电动机的变频调速。

异步电动机的变频调速是通过改变定 子供电频率来改变同步转速而实现调速的。

在供水系统中,通常以流量为控制目的,常用的控制方法为阀门控制法和转速控制法。

阀门控制法是通过调节阀门开度来调节流量,水泵电机转速保持不变。

其实质是通过改变水路中的阻力大小来改变流量,因此,管阻将随阀门开度的改变而改变,但扬程特性不变。

由于实际用水中,需水量是变化的,若阀门开度在一段时间内保持不变,必然要造成超压或欠压现象的出现。

转速控制法是通过改变水泵电机的转速来调节流量,而阀门开度保持不变,是通过改变水的动能改变流量。

因此,扬程特性将随水泵转速的改变而改变,但管阻特性不变。

变频调速供水方式属于转速控制。

其工作原理是根据用户用水量的变化自动地调整水泵电机的转速,使管网压力始终保持恒定,当用水量增大时电机加速,用水量减小时电机减速。

由流体力学可知,水泵给管网供水时,水泵的输出功率P 与管网的水压H 及出水流量Q 的乘积成正比;水泵的转速n 与出水流量Q 成正比;管网的水压H 与出水流量Q 的平方成正比。

由上述关系有,水泵的输出功率P 与转速n 三次方成正比,即:1P k HQ =(2.2) 2n k Q =(2.3) 23H k Q =(2.4)3P kn(2.5)式中k、k1、k2、k3为比例常数。

当用阀门控制时,若供水量高峰水泵工作在E点,流量为Q1,扬程为H0,当供水量从Q1减小到Q2时,必须关小阀门,这时阀门的摩擦阻力变大,阻力曲线从b3移到b1,扬程特性曲线不变。

而扬程则从H0上升到H1,运行工况点从E点移到F 点,此时水泵的输出功率正比于H1×Q2。

当用调速控制时,若采用恒压(H0),变速泵(n2)供水,管阻特性曲线为b2,扬程特性变为曲线n2,工作点从E点移到D点。

此时水泵输出功率正比于H0×Q2,由于H1>H0,所以当用阀门控制流量时,有正比于(H1-H0)×Q2的功率被浪费掉,并且随着阀门的不断关小,阀门的摩擦阻力不断变大,管阻特性曲线上移,运行工况点也随之上移,于是H1增大,而被浪费的功率要随之增加。

所以调速控制方式要比阀门控制方式供水功率要小得多,节能效果显著。

1.1.2 变频恒压控制理论模型变频恒压控制系统以供水出口管网水压为控制目标,在控制上实现出口总管网的实际供水压力跟随设定的供水压力。

设定的供水压力可以是一个常数,也可以是一个时间分段函数,在每一个时段内是一个常数。

所以,在某个特定时段内,恒压控制的目标就是使出口总管网的实际供水压力维持在设定的供水压力上从图1-2中可以看出,在系统运行过程中,如果实际供水压力低于设定压力,控制系统将得到正的压力差,这个差值经过计算和转换,计算出变频器输出频率的增加值,该值就是为了减小实际供水压力与设定压力的差值,将这个增量和变频器当前的输出值相加,得出的值即为变频器当前应该输出的频率。

该频率使水泵机组转速增大,从而使实际供水压力提高,在运行过程中该过程将被重复,直到实际供水压力和设定压力相等为止。

如果运行过程中实际供水压力高于设定压力,情况刚好相反,变频的输出频率将会降低,水泵的转速减小,实际供水压力因此而减小。

同样,最后调节的结果是实际供水压力和设定压力相等。

图1-2变频恒压控制原理图1.2恒压供水控制系统构成变频恒压供水系统的供水部分主要由水泵、电动机、管道和阀门等构成。

通常由异步电动机驱动水泵旋转来供水,并且把电机和水泵连成一体,通过变频器调节异步电机的转速,从而改变水泵的出水流量而实现恒压供水的。

因此,供水系统变频的实质是异步电动机的变频调速。

异步电动机的变频调速是通过改变定子供电频率来改变同步转速而实现调速的。

图1-3恒压供水系统方框图水压由压力传感器的信号4-20mA 送入变频器内部的PID 模块,与用户设定的压力值进行比较,并通过变频器内置PID 运算将结果转换为频率调节信号,以调整水泵电机的电源频率,从而实现控制水泵转速。

由于变频器内部自带的PID 调节器采用了优化算法,所以使水压的调节十分平滑,稳定。

同时,为了保证水压反馈信号值的准确、不失值,可对该信号设置滤波时间常数,同时还可对反馈信号进行换算,使系统的调试更为简单、方便。

图1-4 供水系统方案图西门子系列PLC编程采用STEP7软件,它是西门子PLC的视窗软件支持工具,提供完整的编程环境,可进行离线编程和在线连接和调试,并能实现梯形图与语句表的相互转换。

系统程序包括主程序和起动子程序,主程序包括参与调节程序和电机切换程序;电机切换程序又包括加电机程序和减电机程序。

起动子程序实际上是清零子程序。

在主程序中,设置两个变频器频率上下限到达滤波时间继电器,用于稳定系统。

1.3 变频器恒压供水产生的背景和意义泵站担负着工农业和生活用水的重要任务,运行中需要大量消耗能量,提高泵站效率;降低能耗,对国民经济有重大意义。

我过泵站的特点是数量大、范围广、类型多、发展速度快,在工程规模上也有一定水平,但由于设计中忽视动能经济观点以及机电产品类型和质量上存在的一些问题等原因,至使在技术水平、工程标准以及经济效益指标等方面与国外先进水平相比,还有一定的差距。

目前,大量的动能消耗在水泵、风机负载上,城乡居民用水设备所消耗的电量在这类负载中占了相当大的比例。

因此,研究提水系统的能量模型,找出能够节能的控制策略方法是目前较为重要的一件事。

以变频器为核心结合PLC组成的控制系统具有高可靠性、强抗干扰能力、组合灵活、编程简单、维修方便和低成本等诸多特点,变频恒压供水系统集变频技术、电气技术、防雷避雷技术、现代控制、远程监控技术与一体。

采用该系统进行供水可以提高供水系统的稳定性和可靠性,方便的实现供水系统的集中管理与监控;同时系统具有良好节能性,这在能量日益紧缺的今天尤为重要,所以研究设计该系统,对于提高企业效率以及人民的生活水平、降低能耗等方面具有重要的现实意义。

2 变频恒压供水系统设计2.1 设计任务及要求本系统是以一个供水系统作为被控对象,PLC与变频器协调控制电机的转速与启动和停止。

系统控制要求:(1) 工艺参数: 供水系统由3台水泵组成:母管压力H≥0.8时,一台定速,一台变速,一台备用。

母管压力H≤0.64时,一台定速或变速,二台备用。

母管压力H≤0.52时,一台变速,二台备用。

(2) 电动机参数:型号:JD-L-39-4功率:75KW额定频率:50Hz额定电压:380V AC;额定转速:1470 r/min额定电流:126.6 A(3) 水泵电机的起动/停止、正转、调速控制。

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