无塔供水电气线路控制图.doc
plc双恒压无塔供水控制系统
目录一选题意义.......................................... 错误!未定义书签。
二设计任务.......................................... 错误!未定义书签。
三双恒压无塔供水控制系统的工艺分析.................. 错误!未定义书签。
四双恒压无塔供水控制系统的功能以及控制方案.......... 错误!未定义书签。
4.1双恒压无塔供水控制系统整体构成................ 错误!未定义书签。
4.2双恒压无塔供水控制系统的主电路图.............. 错误!未定义书签。
五硬件设计和软件设计................................ 错误!未定义书签。
5.1PLC的选型及配置 ............................... 错误!未定义书签。
5.2双恒压无塔供水控制系统的PLC控制系统I/O表…错误!未定义书签。
5. 3双恒圧无塔供水控制系的硬件外围接线图.......... 错误!未定义书签。
5. 4双恒压无塔供水控制系的元器件地址与功能表.........错误!未定义书签。
5. 5双恒压无塔供水控制系统的梯形图（语句表）.........错误!未定义书签。
六结论............................................. 错误!未定义书签。
七参考文献.......................................... 错误!未定义书签。
—选题意义（1）随着社会的发展和进步，城市高层建筑和供水问题日益突出。
一方面要求提高供水质量，不要因为压力的波动造成供水障碍；另一方面要求保证供水的可靠性和安全性，在发生火灾时能够可靠供水。
（2）针对这两方面的要求，新的供水方式和控制系统应运而生，这就是PLC控制的恒压无塔供水系统。
标准电气控制通用图 Shbj-1zn
供水系统电气控制图纸-EPLAN绘制-可提供ZW1和CAD格式
编辑者
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1
设计 制图 审核 日期
EPLAN 2015/3/31
水泵控制
目录
= + ML
EPLAN Software & Service GmbH & Co. KG
-EL
柜内照明灯
风扇控制器 7 5 86
x2
094
11.3 11.2
401 400 390
11.4 11.4
302 303
401 400 390
302 303
N
-VF1
-G
/6.0 /9.2
变频器
1 2 3 5 6 7 9 11 12
24v电源
N
屏蔽
频率给定
频率输出 开关量输入
-XB50
1
L
开关量输入 14 18 13
电能表
15 16
-QF4
SPD开关
1357 2468
N21 L23 L22 L21
-SPD
SPD
L1 L2 L3 N PE
SPD
-XXBH
相序保护器
L1 L2 L3
相序保护器
A1 / 4.0 B1 / 4.0 C1 / 4.0 N1 / 4.0
800 801
5.3 5.2
水泵控制
电源分配1
= + YL
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
EPLAN Software & Service GmbH & Co. KG
农村家用智能供水系统
农村家用智能供水系统水是人类必不可少的生活资源，目前很多农村还没有普及自来水，村民大多自己打井取水，自给自足。
目前农村用自来水系统一般用无塔变频供水设备，成本很高，动辄几万，一般农村家庭难以承受，维护也麻烦。
另外就是在楼顶建小型水塔，利用自然压力提供自来水，这种方法占地面积大，建造麻烦。
本文介绍一种简单实用的智能供水系统，无需水塔，智能控制，简单实用。
具有投资少，易安装，耗电少，安全可靠，自动化程度高等优点。
特别适用用于城市水压偏低的家庭二次增压，以及无自来水的农村家庭实现用水自动化。
有效提高农村的生活水平，缩短城乡差别。
也适用于宾馆，园林，养殖场等商业场所。
系统示意图如图1 所示：分4 个大模块，1 压力、流量以及缺水检测电路2 单片机控制电路3 过载保护电路4 电机驱动电路系统原理：利用串联在水管的流量传感器和装在水管侧面的水压传感器可以判断出水管内的水流与水压的具体情况. 当水压低于一定标准时，启动抽水机使水压达到标准值，如果当前的流量足够大，也启动抽水电机，从而保证水管内的水压在一定范围内保持恒定. 与水厂的自来水功能相当.系统优点：无需水塔，即抽即用，费用极低，只需基本的电费，按目前的价格大约只需0.2 元每吨水. 整套设备价格也很低，千元以内，普通农村家庭都能承受设计要点：1 、由于电机存在着卡死等异常情况，并且电流比较大，同时农村电网电压波动比较大，因而必须要有过流，过压，低压保护电路。
2、农村水井有时会存在干枯的情况，必须要有缺水检测装置，防止电机一直干抽。
3、要有止水装置，防止停机的时候高处的水向下回流。
4、要在软件上加入施密特抗干扰措施，防止电机频繁启动。
1、过流过压保护电路：（1）采用西安横山电子的简易型电压互感器，采集输入电压，型号是：HPT304-V —旦超过250V则自动切断系统。
当电压过低时，也会造成电机过热，因此，电压低于150V也同样切断电机。
（2）同样用西安横山电子的简易型空心电流互感器，采集电机的总电流，型号是：HCT215-A，一旦过载超过10 秒即切断电机，（注意：电机的启动电流一般比较大，具体视电机而定）。
涡阳深井自来水深水井电气cad原理图
PLC设计双恒压无塔供水控制系统
PLC设计双恒压无塔供水控制系统随着我国经济建设的不断变化发展，高层建筑越来越多，供水系统稳定可靠性的要求不断提高；再加上目前淡水资源紧缺，用户对供水要求更高，利用先进的电气技术，设计出能适应不同领域的恒压供水系统已迫在眉睫。
诸暨市技工学校同样处理地理位置比较高，师生生活用水比较紧张，因此采用恒压供水技术也到关重要。
文章采用PLC控制及变频调速供水系统，由PLC进行程序控制，压力凋节由变频器控制，实现自动调节恒压供水。
标签：变频恒压供水；PID调节；PLC；触摸屏1 课题的背景与意义由于诸暨市技工学校位于諸暨市城关老鹰山脚下，地理位比较高，学生人数相对较多，一到每年的5月份～10月份，用水问题成为学校的一大难题，笔者分管后勤工作及机电系工作，多次与当地的自来水公司联系解决这一困境，但始终不能解决，水供应不足的矛盾越来越成为领导们关注的问题。
因此，笔者用自己所学的专业知识，对学校的供水问题提出了方案，同时也与学校的机电工程系老师一起，共同努力，把供水这一困境解决。
本人利用所学知识及人力资源与社会保障部在全国高技能人材广州培训中提升的知识，采用恒压供水，保持供水管网的水压稳定，让水泵电机的转速要跟随用水量的变化而变化，用变频器为水泵电机供电，应用到这次的改进当中。
图1为恒压供水系统示意图。
图1 恒压供水系统示意图图中压力传感器用于检测管网中的水压，位置在泵站的出水口。
当用水量大时，水压降低，用水量小时，水压升高。
水压传感器将水压转变为电流或电压的送给PLC，在变频恒压供水系统中，变频器为执行设备。
2 总体设计方案恒压供水一般以中间水池作为水泵供水源，由市自来水公司供给，用高低水位浮球来控制进水阀的进水，自动把水灌满水箱，当水位低于高水位，浮球开关信号送给PLC，通过PLC打开供水管网的进水阀往水箱注水。
同时也作为高/低水位报警信号送给触摸屏报警。
生活用水和消防用水共用三台泵，通常消防出水电磁阀处于断电关闭状态。
大型水塔自动控制供水线路图
电动机知识大型水塔自动控制供水线路图_电路图在自备大型水塔的单位，往往供水抽水泵电动机容量较大，一般均在40~75KW左右。
因此一般都采用工人看守水塔，并且应用降压配电柜来起动电动机。
现市场上虽有晶体管自动水位控制器出售，但对大型水位水塔供水实现自动控制还有很多连接上的问题难以解决。
〃变频器在恒压供水方面的应用〃供水专用变频器在泵站恒压供水中的应用〃超大型电动机起动方法之比较〃变频器在变频恒压供水设备中的应用〃变频器在恒压供水控制系统中的应用〃农用无塔增压式供水器电路图_电路图〃惠州阿尔法变频器在恒压供水中的应用〃变频器在恒压供水方面的应用〃变频器在恒压供水方面的应用分析〃普传变频器在供水控制系统中的应用〃变频器在恒压供水系统中的节能应用〃中、大型电动机的新包装〃恒压供水变频节能与应用匿名随着起重机的不断发展，传统控制技术难以满足起重机越来越高的调速和控制要求。
在电子技术飞速发展的今天，起重机与电子技术的结合越来越紧密，如采用PLC取代继电器进行逻辑控制，交流变频调速装置取代传统的电动机转子串电阻的调速方式等。
在选型对比基础上，本项目电动机调速装置采用了先进的变频调速方案，变频器最终选型为ABB变频器ACS800，电动机选用专用鼠笼变频电动机。
在众多交流变频调速装置中，ABB变频器以其性能的稳定性，选件扩展功能的丰富性，编程环境的灵活性，力矩特性的优良性和在不同场合使用的适应性，使其在变频器高端市场中占有相当重要的地位。
ACC800变频器是ACS800系列中具有提升机应用程序的重要一员，它在全功率范围内统一使用了相同的控制技术，例如起动向导，自定义编程，DTC控制等，非常适合作为起重机主起升变频器使用。
本文结合南京梅山冶金发展有限公司设备分公司所负责维修管理的宝钢集团梅钢冷轧厂27台桥式起重机变频调速控制系统，详细介绍ACC800变频器在起重机主起升中的应用。
1DTC控制技术DTC（直接转矩控制，DirectTorqueControl）技术是ACS800变频器的核心技术，是交流传动系统的高性能控制方法之一，它具有控制算法简单，易于数字化实现和鲁棒性强的特点。
实训项目8水塔水位自动控制电路
实训项目8 水塔水位自动控制电路——请设计制作一个无人职守的水塔自动上水控制电路一、实训目的1、掌握三极管，继电器，二极管有在实际生活中的控制应用。
2、掌握交流接触器、热继电器、电动机的控制方法。
二、实训项目指示要求水塔水位自动控制电路的设计要求：1、主要指标①直流流电压检测水位。
②水位低于下限B点水位水泵抽水。
③水位达到最高水位线A时水泵停止抽水。
④水位降低到最低水位线B以下时恢复运行抽水。
2、水塔示意图三、实训原理1、水塔水位自动控制电路原理框图如图8-1所示:图8-1 水塔自动上水控制电路原理框图水塔水位的基本控制原理是首先由电源向其他功能部分供电，由检测电路对水塔内的水位进行检测，水塔内设置了高、中、低三个水位检测点，检测电路在三个不同水位点上得到的检测信号是不一样的，然后将检测到的信号传送到控制电路，再由控制电路决定执行电路中水泵的抽水或停止抽水。
2、硬件电路设计如图8-2所示, 水塔水位自动控制电路,由电源变压器、全波桥式整流电路、继电器、交流接触器、控制晶体管以及高水位电极A、低水位电极B、和主电极C组成。
图8-2 水塔自动上水控制电路交流220V电压经变压器T降压，VD1～VD4整流和C1滤波后，产生12V 电压，供给控制执行电路。
在水塔内无水或水位低于低水位电极B时，控制管V因基极电位与发射极电位相同而处于截止状态，继电器K1不动作，其常开触头K1-2断开，常闭触头K1-1接通，交流接触器KM通电吸合，使三相水泵M1通电运转，水泵开始抽水。
当水塔内水位到达高水位电极A处时，+12V电压经电阻器R1、高水位电极A、水的导电电阻和主电极C加至V的基极，使V正偏导通，交流接触器KM 断电，其触头释放，切断三相水泵电动机M1的电源，水泵停止抽水。
当用户用水使水塔内的水位下降至低水位电极B以下时，V又因基极电位与发射极电位相同而截止，继电器K1释放，其常开触头K1-2断开，常闭触头K1-1接通，使交流继电器KM吸合，三相水泵电动机M1通电，重新开始抽水，如此周而复始，实现无人职守自动抽水。
二部分城市供水系统电气部分
第四章电气主接线4.1 主接线基本概念和要求4.1.1 基本概念1、电气主接线——将电气一次设备按一定顺序接起来地,用以接受和分配电能地电路2、电气主接线图——由各种电气设备地图形符号和联接成线所组成地电路图.3、表达方式单线图——多采用,简单明三线图一一＜A、B、C）施工时采用4、绘制要求：a.A、B、C用一相粗线表示，但电流互感器用三线配置b.所有电器均用规定地电气符号表示，并按它们地“正常状态”画出T电器所处地电路无电压存在及无任何外力作用＜如QF、QS 是断开位置）状态.c.应标出主要设备地型号和技术参数.4.1.2基本要求1、可靠性根据用电负荷地等级，保证各种运行方式下供电地连续性，力求供电可靠.2、灵活性——在正常运行时能满足各种运行方式3、安全性4、经济性4.2 取水站及变电所电气主接线取水站及变电所地电气主接线是由变压器、电动机、断路器、隔离开关、互感器、母线和电缆等电气设备，按一定顺序接起来地，用以接受和分配电能地电路.取水站及变电所电气主接线与电源回路数、电压等级和负荷及变压器台数、容量等因素有关.取水站用电设备所消耗地功率称为用电负荷.一级负荷站应由两个独立电源供电.两个发电厂、一个发电厂和一个地区电网或一个电力系统中地两个区域变电所都属于两个独立电源.二级负荷站一般应由上一级变电所地两段母线上引来双回路进行供电，也可以由一条专用架空线路供电.三级负荷泵站可由单电源供电.4.2.1电源侧主接线基本形式按电源回路数——＜可靠性）1、单元接线——适用于单回路供电线路地二、三级负荷站.2、桥形接线——适用于一、二级负荷站，采用两台主变由双回路供电地桥形接线供电方式.4.2.2低压侧主接线基本形式1、单母线不分段2、单母线分段1、线路—变压器组接线1）线路-变压器单元接线QS1 \QF1QF2（GT两侧有断路器（b）Co）进线为跌落式熔断器图4-1线路一变压器组接线只有一回电源线路和单台变压器并仅装一台机组，各元件串联连接，其间没有任何横地联系地接线,称为单元接线.适用于单回路供电线路、单台变压器地二、三级负荷泵站图4-1<a）变压器两侧有断路器.T内部故障时,继电保护装置作用于DF1跳闸；T二次测母线故障时,继电保护装置作用于QF2跳闸.图4-1<b）变压器容量小，QS1能切断变压器地空载电流.图4-1<c）通常用于由35kV供电地小型泵站变电所<35/0.4kV ）•变压器地过电流和内部故障保护有跌落式熔断器完成，低压母线地故障保护由变压器二次测低压断路器完成2>线路-变压器扩大单元接线1(O ) ＜)图4-2线路一变压器扩单元大接线原理图适用于单回路供电线路、两台＜或多台)变压器地二、三级负荷泵站，泵站运行灵活•图＜b)可采用“常用一备用”地运行方式•2、桥式主接线桥式结线用于有n回进线和n回出线地情况，通常是二进二出•桥式结线实际是单母线分段结线中进出线回路数相同，且取消进线或出线断路器时地特殊情况•将此时地母线联络断路器称为桥断路器•桥式结线分为外桥式结线和内桥式结线•<a）内桥接线（b> 外桥接线图4-3桥式主接线原理图<a）内桥接线适用于故障概率较大地长线路和变压器不需要经常操作地一、二级负荷地泵站<b）内桥接线适用于变压器需要经常操作地一、二级负荷地泵站二、低压侧主接线基本形式单母线分段或不分段一一<灵活性）1单母线不分段2、单母线分段图4-4单母线分段接线原理图三、主接线上互感器地配置＜一）TA地配置在各个主电动机和主变回路内应装设TA,以满足测量仪表和继电保护地需要•因为泵站主电动机回路多属于小接地电流系统，故只需在两相上装有TA,而在主变地高压侧回路,通常在三相上都装有TA.＜二）TV地配置泵站母线上应装设一组星形/星形/开口三角形接法地TV,供测量仪表、结缘监察和继电保护之用•若为单母线分段，每段母线上各装一组星形/星形/开口三角形接法地TV.若需在T 高压侧计量收费则应在高压侧另装组TV.第五章继电保护5.1二次回路地基本概念5.1.1二次回路地概念1、一次设备一一直接与发配电电路相连接地设备进行能量转换地设备：发电机、变压器、电动机接通和开断电路地开关设备：QF、QS、FU、负荷开关限制电流和防止过电压地设备：电抗器、避雷器2、二次设备一一对一次设备、其它设备地工作进行监测和控制保护地设备用于反映不正常工作状态一一继电器、信号装置测量电气参数地设备：仪表、示波器、录波器控制及自动装置：控制开关，同期及自动装置连接电路地导体：控制电缆、小母线、连接线.3、二次回路二次设备经导线或控制电缆以一定方式相互连接所成地电路称为二次回路，也叫二次接线.4、标准图形和符号表1常用继电保护元件文字符号5.1.2二次回路图1）原理图一体现工作原理特点：所有回路元件以整体形式绘在一张图上画图时：①不用画出内部接线、引出线端子地编号；回路地编号② 直流仅标明电源地极性，不用标出从哪一熔断器引出 ③ 信号部分在图中仅标出“信号” •2）展开图画图时：①分别按交流电流、电压、直流回路绘出；②所有图形符号和文字符号要用国标且同一元件地线图及触点采用相同地文字符号；③所有开关电器和继电器地触点都按照正常状态画出；<开关电器在断开位置，继电器地触点在线圈不带电状态）④ 每一回路右侧用文字说明作用；3、安装接线图一一为施工图纸 • a 、 屏面布置图 < 比例图）b 、 屏后接线图 < 屏内元件连接图，端子排图）5.2保护地作用、基本原理及要求5.2.1保护地作用1、当被保护设备或线路发生故障时，保护装置迅速动作，有选择地将故障元件与电源切开，以减轻故障危害，防止事故蔓延，保证其他部分迅速恢复正常生产 .2、当线路或设备出现不正常运行状态时，保护装置发出信号、减轻负荷或跳闸 5.2.2保护地基本原理供配电系统中应用着各种各样地保护装置 ，尽管它们在结构上各不相同，但基本上都是由测量部分、逻辑部分和执行部分三个部分构成，如框图所示.图5-1保护装置组成框图*1 •执行協分朋或信号其中测量部分用来反应和转换被保护对象地各种电气参数,经过变换后,送给逻辑部分,与整定值进行比较,作出逻辑判断,当判别出被保护对象有故障时,起动执行部分,发出操作指令,使断路器跳闸.供配电系统发生故障时,相对于正常运行状态,很多电气量都要发生明显变化.例如：在短路回路中电流会突然增大；故障相地相电压或相间电压会下降,而且离故障点愈近,电压下降愈多,甚至降为零；电压与电流间地相位角会发生变化；测量阻抗<保护安装处电压与电流相量地比值）会发生变化；电气元件两侧电流关系发生变化；出现负序和零序分量等.利用供电系统故障时运行参数与正常运行时参数地差别可以构成各种不同原理地保护装置.5.2.3 对保护装置地基本要来1、选择性2、速动性3、灵敏性<1）对于过电流保护,灵敏系数<2）对于欠电压保护,灵敏系数4、可靠性5.3 主电动机保护5.3.1 主电动机地故障形式定子绕组地相间短路、单相接地、匝间短路等是中压电动机最常见地故障.它们可能导致电动机严重损坏,并引起电网电压下降,应尽快切除这些故障.过负荷是电动机主要地不正常运行状态.引起过负荷地原因是电动机所带机械负荷过大或机械部分故障、供电网络电压过低及〜相断线等•长时间过负荷运行，将使电动机温升超过允许值，造成绝缘老化，甚至烧毁•鉴于上述情况,对于中压电动机地定子绕组及其引出线,一般应装设电流速断保护；对于易发生过载地电动机应根据负载特性，装设带时限作用于信号或跳闸地过负荷保护；另外，还可装设低电压保护.当电压短时降低时，应在一定时限内切除次要电动机，以保证重要电动机地自起动再运行；在中性点不接地系统中当电动机单相接地电容电流大于10A 时，应装设单相接地保护作用于跳闸.此外，电动机常用热继电器、感应式继电器、半导体继电器及直接反应电动机绕组温度地温度继电器、直接反应电动机轴温地温度继电器等，作为电动机过流及过负荷保护.1 电动机地纵差动保护=I I— I I1I 2 1II 21I 1 IIKi继电器反应短路电流而动作，跳开断路器，切除故障.2单相接地保护图5-2电动机纵差动保护原理接线图在电动机两端各装一组型号、变比相同地电流互感器 ，将它们地二次侧按环流法连接正常运行或外部故障时，流过继电器地电流为：I =I l 2 - I II 2K il i - lh i若电动机绕组及引入线相间短路，流过继电器地电流为:图5-3电动机单相接地保护电动机单相接地保护接线见图6-6.保护由一个具有环形导磁体地零序电流互感器TA、电流继电器KA、中间继电器KM及信号继电器KH组成.3同步电动机地失步保护團5-4間涉电动机失皓起护反磴定于駅型扳诗电3ft* <b；反应箱子暁険交流卓淞5.3变频启动和软启动方式在供水站中地应用在供水站中最常用地就是三相异步电机，在民用和工业项目电动设备中，因为其电机启动特性，这些电动机直接连接供电系统（硬启动>,将会产生高达电机额定电流5~7倍地浪涌（冲击〉电流,使供电系统和串联地开关设备过载•另一方面, 直接启动，也会产生较高地峰值转矩，这种冲击不但会对驱动电动机产生冲击，而且也会使机械装置受损；还会影响接在同一电网上其他电气设备正常工作•1软启动原理及特性异步电机启动性能主要有两个指标：启动电流倍数和启动转矩倍数 ，软启动器在启动时通过改变加在电机上地电源 电压，以减小启动电流、启动转矩.电动机传统启动方式有自耦减压、Y/ △减压等方式，其共同特点是控制线路简单，启动转矩不可调并有二次冲击电流，对负载有冲击转矩.软启动可以有效地降低电动机地启动电流 硬启动电流地50%,是高效电动机硬启动电流地20%.软启动地限流特性可有效限制浪涌电流及对配电网络地电流冲击，有效地减少线路刀闸和接触器地误触发动作；对频繁启停地电动机 升，延长电动机地寿命.目前应用较为广泛、项目中常见软启动器是晶闸管(SCR ＞软启动.SCR 软启动原理：在三相电源与电机间串入三相联晶闸管，利用SCR 移相控制原理(见图5-5＞，改变其触发角，启动时电机端电压随SCR 地导通角从零逐渐上升，就可调节输出电压，电机转速逐渐增大，直至达到满足启动转矩地要求而结 束启动过程；软起动器地输出是一个平稳地升压过程(且可具有限流功能 ＞，直到SCR 全导通，电机在额定电压下工作；此时旁路接触器接通(避免电机在运行中对电网形成谐波污染，延长SCR 寿命 ＞，电机进入稳定运行状态；停车时先切断旁路接触器”然后由软启动器内 SCR 导通角由大逐渐减小，使三相供电电压逐渐减小，电机转速由大逐渐减小到零 ，停车 过程完成.SCR 软启动器在设计上采用了电流电压矢量传感动态监控技术 ，不改变电机原有地运行特性；采用锁相环技术和单片机，根据压控振荡器锁定三相同步信号地逻辑关系设计出地一种可控硅触发系统 ，控制输出脉冲地移相，通过对电流地检测，控制输出电压按一定线性加至全压，限制起动电流，实现电机地软起动.软启动从技术特性、可靠性及操作使用方面均优越于常规地自耦变压器降压起动和 (Y/ △ ＞转换起动装置，无冲击电 流、起动参数可调、有软停机功能、轻载功能等明显地技术优势 ，它克服了自耦降压起动设备接触器易烧坏 ，体积庞大， 与负载相匹配及电动机转矩很难控制等缺点；消除了因 (Y/ △ ＞电压切换瞬间出现地二次冲击电流尖峰 ，避免了电动机在 起动时地冲击电流对电网电压地影响.是常规地自耦变压器降压起动和 Y/ △转换起动装置地较理想替代产品软启动利用其特性，采用如下四种起停方式:(1＞电压斜坡软启动：启动电机时 ，软启动器地电压快速升至 U1,然后在设定时间t 内逐渐上升，电机随着电压上升不断加速，达到额定电压和额定转速时，启动过程完成，其启动电流仅为标准电机 ，避免不必要地冲击力矩以 ，可有效控制电动机地温图5-5 SCR 移相控制电压波形图(2> 限流启动：启动电机时,软启动器地输出电压迅速增加,直到输出电流达到限定值,保持输出电流不大于该值,电压逐步升高,使电动机加速, 当达到额定电压、额定转速时,输出电流迅速下降至额定电流,启动过程完成.该方式用于某些需快速启动地负载电机.(3> 斜坡限流启动：启动电机时,输出电压在设定时间内平稳上升,同时输出电流以一定地速率增加,当启动电流增至限定值Im 时,保持电流恒定,直至启动完成.适用于泵类及风机类负载电机.(4> 软停车:在该方式下停止电机时,电机地输出电压由额定电压在设定地软停时间内逐步降低至零,停车过程完成。
基于PLC控制的无塔变频恒压供水系统设计
基于PLC控制的无塔变频恒压供水系统设计第一章绪论1.1 概述随着改革开放的不断深入，我国中小城市的城市建设及其经济迅猛发展，人们生活水平不断提高，同时，城市需水量日益加大，对城市供水系统提出了更高的要求.供水的可靠性、稳定性、经济节能性直接影响到城区的建设和经济的发展,也影响到城区居民的正常工作和生活.我国中小城市城市传统的供水方式主要采用恒速泵加压供水以及水塔高位供水等，恒速泵加压供水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,破坏性大，目前较少采用。
水塔高位水箱供水具有控制方式简单、运行经济合理、短时间维修或停电可不停水等优点,但存在基建投资大,占地面积大,影响城市整体规划，维护不方便，水泵电机为硬起动，启动电流大等缺点，频繁起动易损坏联轴器，且能耗大。
综上所述，传统的供水方式普遍不同程度的存在效率低、可靠性差、自动化程度不高等缺点,难以满足当前经济生活的需要。
当前,随着可编程序控制器(PLC)技术的发展,由于其高可靠性、高性价比、广泛的工业现场适应性方便的工艺扩展性能，PLC在工业自动控制过程中得到了越来越广泛的应用。
同时,交流异步电动机变频调速技术的日益成熟,与以往任何调速方法相比具有节能效果明显、调速过程简单、起动性能优越、自动化程度高等许多优点.因此将PLC及变频器应用于供水系统,可满足城市供水系统对可靠性、稳定性、经济节能性的要求。
1.2 问题的提出及解决方案张家口市地处河北省西北部山区，城市人口约45万人，过去为军事重地，改革开放较晚，属经济欠发达地区。
改革开放后，张家口加快了城市建设步伐。
但城市供水系统陈旧，城区管网多采取传统的水塔高位供水方式。
水塔分布在市区内，不仅影响城市整体规划，且存在能耗大,维护不方便，电机的启动电流对电网冲击大的缺点；各供水系统相距较远，不能及时有效地掌握各供水系统的运行状况,系统运行可靠性低，故障排除慢，系统运行中的一些参数也无法监控与记录.为满足城市需水量日益加大的要求，供水公司决定兴建新水源——在距市区南17公里的洋河边打井取水，并经西泵站二次加压为城区供水.同时为降低单位供水能耗，实现全自动、可靠、稳定的供水，需要利用变频恒压供水技术对原供水系统进行自动化改造，采用PLC控制并进行远程监控、管理及故障远程报警.在实现过程中主要研究并解决以下问题。
无塔供水的PLC控制
无塔供水的PLC控制1.无塔供水(恒压供水)系统简介无塔供水系统主要是通过保持供水系统的压力来保证供水，因此也称为“恒压供水”系统。
采用恒压供水的用户，其供水管网必须要用加压泵保持一定的压力，而且无论管网用水情况如何，管网的水压都应能保持稳定。
恒压供水系统一般都由多台水泵组成，应用较多的是用一台小水泵配两台大水泵。
两台大水泵中一台由变频器控制，另一台直接在工频工作，而小水泵(工频运行)是作为用水低峰时保持水压用(这样可节约用电)。
当然，恒压供水系统要备多少台水泵，应由具体的供水情况来决定。
目前，恒压供水系统主水泵的调速主要通过变频器进行，用PLC进行PID调节(也可用具有PID功能的变频器调节)并实现水泵切换控制(也可用专用的功能模块来控制)。
图8—37是由三台水泵组成的恒压供水系统示意图(由两台大功率水泵与一台小功率水泵组成)。
1号水泵是可以进行变频运行的水泵，由变频器根据用水量的多少对水泵电动机的运行频率进行控制。
用水量低时，1号水泵电动机低频运行，用水量增大时，水泵电动机频率随着增加，当变频水泵运行到工频也无法满足用水的需要时，就投入2号工频水泵运行，再不能满足用水需要时，将3号工频水泵也投入运行。
由此根据用水量进行水泵运行的调节，既满足了用户用水的需要，也达到了节能的目的。
图8—37中的压力传感器负责采集用户管道的供水压力(模拟量)，并将此压力值通过A ／D转换模块将压力模拟量转换为压力数字量，再反馈输入PLC，作为与目标压力值作比较的数据，通过PLC(或变频器)对偏差值进行PID运算，运算结果通过数／模(D／A)转换模块将PLC的数字信号转变为模拟信号输入到变频器控制水泵电动机频率的变化，从而控制水泵的转速，实现闭环控制。
图8—37中的PLC是系统的主控制器，它在系统控制中有两个主要作用：①负责对压力目标值与压力测量值的偏差作PID运算，调节变频器对变频水泵电动机输出的运行频率。
②根据压力的变化情况控制交流接触器的动作，作出2号水泵和3号水泵投入或撤出的决定。
乡镇水厂变频恒压供水电气原理图
161.大型水塔自动控制供水电路_电工常用经典线路应用范例_[共3页]
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电工常用经典线路应用范例160．改进的水位自动控制电路
电路图
改进的水位自动控制电路如图10-25所示。
工作原理
因水位自动控制在实际应用中，水箱里的水面上下浮动，接触导电触点时通时断，造成接触器频繁吸合、释放，很容易烧坏接触器触点。
在一般的三极管水位控制电路中，加一只电容C3，使三极管的导通或截止时间延迟，不使接触器马上动作，即可保护接触器触点。
本图为水箱水满后向外自动抽水电路。
161．大型水塔自动控制供水电路
在自备大型水塔的单位，往往供水抽水泵电动机容量较大，一般均为40～75kW。
因此一般都采用人工看守水塔，并且应用降压配电柜来启动电动机。
现市场上虽有三极管自动水位控制器出售，但对大型水塔供水实现自动控制还有很多连接上的问题难以解决。
下面介绍一种能使大型水塔实现自动供水的控制电路。
电路图
大型水塔自动控制供水电路如图10-26所示。
工作原理
当SS拨到“手动”位置时，电动机配电柜进行正常的启动，待降压启动完毕后，自动投入运行。
当开关SS拨到“自动”位置时，水位自动控制器得电工作，此时如水塔水箱水位下降到最低水位时，VT2截止，VT1导通，这样使得继电器KA1吸合，中间继电器KA2也得电吸合，KA2的常闭触点断开，而KA2的常开触点闭合，接通配电降压启动柜控制线圈回路，使KM2吸合，电动机进行降压启动。
降压启动完毕后KT动作，接通KA3，其常闭触点断开，KM2失电，并使KM1运行接触器得电吸合，电动机正常运行。
待水箱里面的水满时，VT2导通，VT1截止，使KA1释放，断开电动机配电柜控制电源回路，从而使电动机停止运行。