课程设计：变频恒压供水控制系统设计
变频恒压供水控制系统设计
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。
变频恒压供水控制系统方案
变频恒压供水控制系统方案1.方案介绍变频恒压供水控制系统基本由水泵、变频器、压力传感器和PLC控制器组成。
该系统可以对水泵的运行速度进行调节，以使供水系统的压力始终保持在设定值范围内。
当系统检测到压力超过设定值时，将降低水泵的运行速度，反之则提高运行速度。
2.系统原理变频恒压供水控制系统的原理基于水泵的调速运行。
通过变频器控制电机的转速，可以实现水泵的流量调节。
系统中的压力传感器会实时监测供水系统的压力，并将压力信号传给PLC控制器。
PLC控制器根据设定的压力范围和实际的压力信号来调节变频器的输出频率。
当实际压力超过设定范围时，PLC控制器会降低变频器的输出频率，降低水泵的运行速度；当实际压力低于设定范围时，则相反地提高运行速度。
3.系统优势(1)节能环保：相比传统的供水系统，在需求较低时能够降低水泵的运行速度，减少能耗和噪音。
在需求较高时，能够提高运行速度以满足压力需求，提高系统的响应性和供水能力。
(2)压力稳定：采用变频恒压供水控制系统可以实现对供水系统压力的精确控制，保证水压始终保持在设定值范围内，提高供水质量和稳定性。
(3)设备寿命长：通过变频器控制水泵的运行速度，可以减少启停次数，减轻设备的磨损，延长水泵和其他设备的使用寿命。
(4)自动监控保护：系统可以实时监测供水压力，一旦超过设定范围，系统会自动调节水泵的运行速度，确保供水稳定，同时还能提供报警功能，及时发现和排除故障。
4.实施步骤(1)系统设计：根据实际需求，确定供水系统的压力范围和变频器的参数配置。
(2)设备选型和采购：选购符合系统需求的水泵、变频器、压力传感器和PLC控制器等设备。
(3)设备安装和连接：安装和连接好水泵、变频器、压力传感器和PLC控制器等设备。
(4)系统调试和运行：通过调节变频器的参数和设定压力范围，实现系统的压力控制和供水调节。
(5)系统监测和维护：定期检查和维护系统的各个部件，确保系统正常运行。
总结：通过变频恒压供水控制系统的应用，可以实现供水系统的智能化、高效化和节能环保化。
变频恒压供水系统设计
摘要：针对药品研发中试企业用水量具有间断性的特征，设计了一种变频恒压供水系统。
该系统利用PLC的逻辑控制与自诊断分析功能，实现了全自动恒压供水，水泵电机根据测量压力均可变频和工频供电，相互备用。
实际运行表明，该系统运行稳定性强，控制灵活，安全可靠。
关键词：节能；变频调速；PID应用宏；PLC控制；逻辑控制引言药品研发中试企业用水量具有间断性特征，有生产需求时用水量大，在药品研发小试阶段用水量较小，因此，离心水泵必须通过调整转速来满足水压稳定性的需求。
变频恒压供水系统集变频技术、电气技术、现代控制技术于一体，可实现对供水系统的集中管理与监控，并具有良好的节能效果。
1水泵变频调速节能原理水泵调速的H-Q曲线如图1所示，水泵运行工况点D是泵的特性曲线与管路阻力曲线的交点。
当用阀门控制流量时，若要减小流量，则需关小阀门开度，使阀门摩擦阻力变大，阻力曲线从R1移到R2，扬程则从H0上升到H1，流量从QN减小到Q1，运行工况点从D点移到A点。
调速控制时，阻力曲线不变，泵的特性取决于转速，如果将转速由nN变为n1，运行工况点从D点移到C点，扬程从H0降到H3，流量从QN减小到Q1，则泵在A点、C点工况运行时的轴功率分别为：式中：PA、PC为泵在工况点A、C的轴功率（kW）；Q1为工况点流量（m3/s）；H1、H3为工况点扬程（m）；ρ为输出介质单位体积质量（kg/m3）；η为工况点的泵效率（%）。
将PA与PC相减得出使用调速控制时节省的功率：Q、H、P、n之间的关系为：水泵采用调速控制方式时，若所需流量为额定流量的80%，则轴功率仅为额定轴功率的51.2%，节能效果相当显著。
变频恒压供水系统的优点是节约电能，节能量通常在10%～40%，流量越小，节能效果越明显。
2控制系统组成本系统供水泵采用两用一备方式，泵功率15 kW，Q=162 m3/s，H=42 m，泵前装有9.5 m×3 m×2.5 m的生产水箱，企业用水量经常出现间断性、阶梯性特征，且市政供水压力偏高，为保证生产用水的安全性，避免系统管网压力过高，本设计采用变频器一拖三运行方式，每台泵电机均可工作在变频/工频模式下，在主回路控制中，每台电机分别通过接触器与工频电源和变频器输出电源连接，工频回路装有过热继电器，工频和变频控制回路在硬件和软件方面互锁，当任意一台电机出现故障，PLC系统经过逻辑分析自动投入备用供电回路，确保管网供水压力稳定，安全供水。
河南城建学院变频恒压供水控制系统设计
计算机控制课程设计课题：变频恒压供水控制系统设计院系：电气与信息工程学院专业：姓名：学号：成绩：河南城建学院2016年1 月7 日目录一、设计目的 (2)二、设计任务及要求 (2)三、方案设计 (2)四、系统硬件设计 (3)4.1系统主要设备的选型 (3)4.2系统主电路分析及其设计 (3)4.3 系统控制电路分析及其设计 (4)五、系统软件设计 (6)六、结束语 (7)七、参考文献 (7)八、附录 (8)一、设计目的本系统包含四台水泵电机，它们组成变频循环运行方式。
采用变频器实现对四相水泵电机的软启动和变频调速。
压力传感器检测当前水压信号，送入PLC 与设定值比较后进行PID 运算，从而控制变频器的输出电压和频率，进而改变水泵电机的转速来改变供水量，最终保持管网压力稳定在设定值附近。
通过HMI 与PLC 的连接，采用组态软件完成系统监控，实现了运行状态动态显示及数据、报警的查询。
二、设计任务及要求供水压力正常设定值0.5MPa ,最大供水压力为0.6MPa ,最小供水压力0.1MPa ,压力允许被动范围1% ，采用4台水泵供水，能实现手动，自动控制，水泵机组采用循环软起工作方式，停泵采用先启先停。
水泵地呈，扬程和功率分别为36.3/m h ，8m ，1.5km 。
三、方案设计PLC 控制变频恒压供水系统主要有变频器、可编程控制器、压力变送器和现场的水泵机组一起组成一个完整的闭环调节系统，该系统的控制流程图如图1所示。
1、执行机构从图中可看出，系统可分为：执行机构、信号检测机构、控制机构三大部分，具体为：执行机构是由一组水泵组成，它们用于将水供入用户管网，其中由一台变频泵和两台工频泵构成，变频泵是由变频调速器控制、可以进行变频调整的水泵，用以根据用水量的变化改变电机的转速，以维持管网的水压恒定；工频泵只运行于启、停两种工作状态，用以在用水量很大（变频泵达到工频运行状态都无法满足用水要求时）的情况下投入工作。
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300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1.0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。
按照压力变送器（）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：PLC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：35，三相异步电动机恒压设定点：1.0压力变送器：0-1.6，两线制，4-20电流输出变频器：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50-32-125(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。
2、两台泵可以互换。
3、给定压力可调，压力控制点设在水泵处。
变频恒压供水控制系统设计
变频恒压供水控制系统设计【摘要】本文介绍了变频恒压供水控制系统设计的相关内容。
在系统设计要求中，需要考虑稳定供水压力和节约能源的需求。
系统组成包括变频驱动器、传感器、控制器等部件。
系统控制原理是利用变频器对水泵速度进行调节来维持恒定的供水压力。
在系统设计方案中，需要考虑水泵的选型和安装位置等因素。
通过系统性能分析可以评估系统的稳定性和效率。
通过本文的研究，可以为变频恒压供水控制系统的设计和应用提供参考。
【关键词】变频恒压、供水控制系统、设计要求、系统组成、系统控制原理、系统设计方案、系统性能分析、结论。
1. 引言1.1 引言变频恒压供水控制系统设计是现代城市供水系统中的重要组成部分，它能够有效地调节水压，确保供水稳定性和节能高效性。
随着城市化进程的加快，供水需求不断增加，传统的供水系统已经不能满足需求，因此采用变频恒压供水控制系统已经成为一个必然趋势。
本文将首先介绍系统设计的基本要求，包括稳定的供水压力、节能高效、易维护等方面。
然后将详细介绍系统的组成，包括变频器、水泵、传感器等核心部件。
接着将介绍系统的控制原理，包括PID控制、频率调节等技术原理。
将提出系统的设计方案，包括硬件设计、软件设计以及系统整体架构。
对系统的性能进行分析，包括稳定性、节能性、可靠性等方面，以验证系统设计的合理性。
通过本文的介绍，读者可以了解变频恒压供水控制系统设计的基本原理与方法，为现代供水系统的优化设计提供参考。
2. 正文2.1 系统设计要求1. 稳定性要求：变频恒压供水控制系统需要保持稳定的工作状态，确保水压在设定范围内波动较小，以满足用户对水压稳定性的需求。
2. 响应速度要求：系统需要具有较快的响应速度，能够及时调整水泵的转速以保持设定的恒压供水状态，提高用户体验。
3. 节能性要求：设计要充分考虑系统的能耗情况，尽量减少无效能耗，优化控制算法以实现节能运行，降低运行成本。
4. 可靠性要求：系统设计应考虑到设备的可靠性，确保系统能够长时间稳定运行，减少维护和修复成本，提高系统的可用性和可靠性。
毕业设计(论文)变频恒压供水控制系统设计
摘要基于变频器的智能恒压供水系统以西门子S7-200系列PLC作为控制器，采用其扩展模拟输入输出模块EM235，利用其内部的PID控制指令，配合MM420型号的变频器和电机，同时用KBY压力变送器来检测管网压力。
构成闭环调速系统。
变频调速技术是一种新型的、成熟的交流电机无级调速驱动技术，变频器的作用是为电机提供可变频率的电源，实现电机的无级调速，从而使管网水压连续变化。
压力变送器的作用是检测管网水压。
智能PID调节器实现管网水压的PID调节。
PLC控制单元则是泵组管理的执行设备，同时还是变频器的驱动控制，根据用水量的实际变化，自动调整输出模拟量，进而控制变频器。
变频恒压供水控制系统通过测到的管网压力，经PLC内置PID 调节器运算后,通过EM235模拟输出端传送到变频器，调节输出频率，实现管网的恒压供水。
关键词：恒压供水、可编程控制器、无级调速、PID控制、闭环调速系统、山东科技大学专科毕业论文目录目录1 绪论 (1)1.1 恒压供水系统的发展历程 (1)1.2 恒压供水系统研究的目的和意义 (2)1.3 恒压供水系统的应用 (3)2 基于变频器的智能恒压供水系统的设计方案 (4)2.2 恒压供水系统设计总体方案设计 (4)2.3 变频恒压供水原理 (6)3 基于变频器的智能恒压供水系统的硬件设计 (7)3.1 系统中硬件电路构成 (7)3.2 PLC型号选择和系统硬件配置 (20)3.3 外部硬件电路设计 (22)4 基于变频器的智能恒压供水系统的软件设计 (24)4.1 系统流程图 (24)4.2软件设计 (25)结术语 (31)致谢词 (32)参考文献 (33)1 绪论变频恒压供水系统成为现在建筑中普遍采用的一种水处理系统。
随着社会和变频调速技术发展和人们节水节能意识的不断增强，变频恒压供水系统的节能特性使得其越来越广泛用于工厂、住宅、高层建筑的生活及消防供水系统。
恒压供水是指用户端在任何时候，不管用水量的大小，总能保持网管中水压的基本恒定。
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一、引言随着社会的不断发展和技术的不断创新，供水系统的控制方式也在不断更新和改进。
传统的供水系统控制方式存在着一些问题，如压力不稳定、能耗高、运行维护成本高等，因此采用变频恒压供水控制系统已成为一种趋势。
本文将对变频恒压供水控制系统的设计进行介绍。
二、变频恒压供水控制系统的原理1. 变频技术变频技术是指通过改变电机的输入频率来控制电机的转速，从而达到控制流量的目的。
在供水系统中，采用变频技术可以实现根据实际需要自动调节水泵的转速，以满足供水系统的变化需求，降低能耗和运行成本。
2. 恒压技术恒压技术是指在供水系统中通过控制泵的运行以保持系统压力稳定，不受水流量等因素影响。
采用恒压技术可以有效避免供水压力不稳定的问题，提高供水系统的稳定性和可靠性。
三、变频恒压供水控制系统设计要点1. 系统布局设计首先需要对供水系统的布局进行合理设计，包括水泵、水箱、管道以及控制设备等的布置位置，以确保系统的正常运行和维护。
2. 变频器选择在变频恒压供水控制系统中，变频器是核心设备之一，需要选择合适的变频器来控制水泵的转速。
在选择变频器时需要考虑供水系统的实际需求、电机的功率和运行环境等因素，以确保系统的稳定运行。
3. 控制系统设计控制系统是整个变频恒压供水控制系统的核心，需要根据实际需求设计合理的控制逻辑和参数设置，以保证系统的稳定性和可靠性。
还需要考虑控制系统的扩展性和智能化，以满足供水系统未来的发展需求。
4. 传感器选择传感器是用于实时监测系统压力和流量情况的设备，需要选择可靠的传感器来确保系统的准确监测和控制。
5. 配电系统设计在变频恒压供水控制系统中，还需要考虑配电系统的设计，确保系统的电源供应稳定可靠。
6. 系统安全保护设计为了保障供水系统的正常运行，需要对系统进行合理的安全保护设计，包括过流、过压、短路等多种保护机制的设置，以减少系统的损坏和安全事故的发生。
四、实现效果采用变频恒压供水控制系统可以实现供水系统的自动化、稳定性和节能性的提高，并且减少了运行维护成本。
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、引言随着城市化进程的加快，对供水系统的要求也越来越高。
传统的供水系统存在着水压不稳定、供水量无法满足需求等问题，因此需要通过引入先进的技术来改善供水系统的稳定性和效率。
本文将介绍一种基于变频恒压控制技术的供水系统设计方案，旨在提高供水系统的性能和可靠性。
二、系统设计原理1. 变频恒压控制技术变频恒压控制技术是一种通过调节水泵的转速来实现恒定水压的方法。
通过控制水泵的电机转速，可以实现根据用户需求动态调节水压，从而保持供水系统的稳定运行。
这种技术能够有效降低能耗，并能够满足不同时段和不同区域的供水需求。
2. 系统组成该供水系统由水泵、变频器、压力传感器、控制器等部件组成。
变频器用于控制水泵电机的转速，压力传感器用于实时监测供水系统的压力情况，控制器则根据传感器反馈的数据来控制变频器的工作状态。
整个系统通过这些部件的协同作用，实现了对供水系统的精准控制。
三、系统设计方案1. 总体设计方案在该设计方案中，水泵的转速由变频器控制，变频器接收传感器反馈的压力数据，通过对水泵电机的调节来维持恒定的水压。
控制器负责整个系统的管理和监控，可以实现远程监控和故障诊断。
整个系统采用闭环控制，能够快速响应供水系统压力的变化。
2. 系统工作流程1.控制器启动后，开始监测压力传感器的数据；2.传感器将实时采集到的压力数据发送给控制器；3.控制器根据传感器数据调整变频器的工作状态，控制水泵的转速；4.水泵根据变频器的指令作出调整，维持恒定的水压；5.控制器持续监测传感器数据，对水泵的运行状态进行调整，以维持恒压供水。
四、系统优势1.节能环保：采用变频控制技术，能够根据需求灵活调整供水量，减少能耗；2.稳定可靠：通过闭环控制，系统能够快速响应压力变化，确保供水系统稳定运行；3.智能管理：控制器具备远程监控和故障诊断功能，方便管理人员对系统进行监控和维护。
五、系统应用该设计方案适用于居民区、商业区等供水系统，能够满足不同场景对水压稳定性和供水量的需求。
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）。
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、引言在城市的供水系统中，常常会遇到供水压力不稳定的情况，特别是在高层建筑中，由于楼层的高度差异，给供水系统的设计和运行带来了很大的挑战。
为了解决这个问题，需借助变频技术和恒压控制系统的结合，通过控制泵的转速来保持供水系统的稳定压力。
本文将从变频恒压供水控制系统的原理、设计和实施等方面展开介绍。
二、变频恒压供水控制系统原理1. 变频技术变频技术是利用变频器控制电机的转速，从而实现对供水系统流量的调节和控制。
变频器是一种电子设备，能够通过改变电源频率来控制电机的转速，从而调节泵的流量输出。
通过控制变频器的输出频率、电压和电流，可以实现对泵的精确控制，达到节能和稳定供水压力的目的。
2. 恒压控制系统恒压控制系统是利用传感器监测供水管网的压力变化，通过控制电机的转速来实时调节泵的流量，从而保持管网中的压力稳定。
当供水管网的压力低于设定值时，控制系统会提高泵的转速，增加供水流量；而当压力高于设定值时，系统则会降低泵的转速，减少供水流量。
通过这种方式，可以有效地保持供水系统的稳定压力，提高系统的可靠性和节能性。
变频恒压供水控制系统是将变频技术和恒压控制系统相结合，通过控制变频器和恒压控制系统来实现对供水系统的全面控制。
系统首先通过传感器实时监测管网的压力情况，将监测到的数据传输给恒压控制系统；恒压控制系统根据设定的压力值，通过控制变频器来调节泵的转速，使得供水系统的压力始终保持在设定的范围内。
当管网中的压力发生变化时，控制系统会及时调整泵的运行状态，保证供水系统的稳定性和可靠性。
1. 系统结构设计变频恒压供水控制系统的设计包括主要的硬件结构和软件控制部分。
硬件方面需要包括变频器、传感器、控制器和电机等设备，这些设备需要能够实现对供水系统的全面监测和控制。
软件控制部分需要编写相应的程序，能够实现对传感器数据的采集和分析，以及对控制系统的调节和优化。
2. 设备选型和布置在设计变频恒压供水控制系统时，需要选择合适的设备和材料，以满足供水系统的实际需求。
变频恒压供水控制系统设计
变频恒压供水控制系统设计1. 引言1.1 研究背景随着城市化进程的加快和人们生活水平的提高，对供水系统的要求也越来越高。
传统的供水系统在水压和流量的控制上存在着许多问题，比如水压不稳定、浪费能源、运行费用高等。
为了解决这些问题，人们开始研究和应用变频恒压供水控制系统。
变频恒压供水控制系统利用变频器调节水泵的转速，实现水压的恒定输出，从而提高供水系统的效率和稳定性。
在国内外，关于变频恒压供水控制系统的研究已经取得了一定的进展，但仍存在一些问题有待解决。
本文将从设计原理、系统结构、控制策略等方面展开研究，旨在提高变频恒压供水控制系统的性能和可靠性，为城市供水系统的发展做出贡献。
通过本文的研究，可以为供水系统的节能降耗、提高水质水压等方面提供技术支持和参考，推动供水系统的升级和改造。
1.2 研究目的研究目的是为了探讨变频恒压供水控制系统设计在供水系统中的应用并进行深入分析。
通过对供水系统的介绍和相关理论原理的阐述，旨在研究如何利用变频技术和恒压控制原理来提高供水系统的运行效率和稳定性，从而满足用户对水压的要求，减少能源消耗和降低系统的维护成本。
通过对控制系统结构设计和控制策略设计的讨论，旨在为实际工程中的供水系统提供可行的技术方案。
通过系统性能分析，可以评估设计的有效性和可靠性，为实际工程应用提供参考依据。
本研究旨在提升供水系统的运行效率和质量，为实际工程应用提供技术支持和指导。
1.3 意义在现代社会中，水资源是人类生存和发展的重要基础。
供水系统作为水资源利用的重要方式之一，对于城市和农村的生活、工业生产以及灌溉等方面起着至关重要的作用。
在供水系统中，恒压供水控制系统被广泛应用，其通过控制水泵的运行来保持供水管网中的压力恒定，从而确保用户获得稳定的水压。
本研究的意义在于提高供水系统的运行效率和节能性，从而为社会公共服务水平的提高和水资源的合理利用做出积极贡献。
实现变频恒压供水系统在实际应用中的更广泛推广，为建设节能型社会和实现可持续发展目标提供技术支持和保障。
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《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。
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。
2. 二台泵可以互换。
3．给定压力可调。
压力控制点设在水泵出口处。
4．具有自动、手动工作方式，各种保护、报警置。
、富士变频器完成设计。
采用OMRON CPM1A PLC三、设计完成后提交的文件和图表1. 课程设计说明书，包括：方案的确定系统的工作原理水泵水泵的容量、主电路元件型号的确定。
2.操作使用说明书。
2、图纸部分：电气控制原理图四、毕业设计（论文）进程安排序号设计（论文）各阶段名称日期1 确定设计方案 2012.12.242 完成控制系统设计 2012.12.25-12.263 完成设计说明书 2012.12.27-12.28摘要进入21世纪以来，随着经济发展和城市化的发展，使得人们居住的楼房越来越高，供水系统的安全、可靠、稳定运行显得越来越重要。
供水质量主要包括流量、流速、水压。
所以本系统采用可编程序PLC和富士变频器来实现对生活水泵的控制，有效的保证居民而且可以手动/自动来回切换，确保供水系统的安全、稳定使用。
为了满足该设计中提出的基本功能的要求，本次设计主电路上用两台电动机，由于功率较小可直接启动，同时采用了两个接触器对水泵进行工作的控制，采用热继电器和低压断路器对水泵进行过载和短路保护。
控制电路上，为了简单灵活起见，采用课堂中所学过的OMRON CPM1A PLC 为中心控制单元。
再加入必需的一些压力继电器、按钮、开关、指示灯等。
从而基本形成了一个基于PLC控制的变频恒压水泵控制系统。
关键词：恒压供水 PLC CPM1A 水泵富士变频器第一章系统概述本系统为变频恒压供水控制系统。
通过变频器的输出变频变压控制水泵从而实现调速。
小功率水泵采用变频器的软启动功能启动。
硬件电路的控制、水泵水泵的启停、故障报警采用CPM1A系列单片机。
压力的测试点定于水泵出口处。
采用差压变送器输送压力信号给变频器的电流输入。
采用闭环实现稳定控制。
见图1.第二章系统各部分设计一、主电路部分二、控制电路部分控制部分采用欧姆龙CPM1A系列PLC进行控制。
其输入信号来自控制按钮、保护装置及变频器输出。
输出部分包括接触器线圈、报警控制、工作状态显示。
表一 I/O分布表输入输出水泵备用选择按钮SB1 00000 1#水泵工作线圈KM1 01000 手动/自动选择按钮00001 2#水泵工作线圈KM2 010011#水泵手动启动按钮SB3 00002 变频器线圈KM3 010022#水泵手动启动按钮SB4 00003 1#水泵状态显示010031#水泵手动停止按钮00007 2#水泵状态显示010042#泵手动停止按钮00009 1#故障报警010051#水泵热保护触电FR1 00011 2#泵故障报警010072#水泵热保护触电FR2 00012有8个输入，7个输出。
因此欧姆龙的20个点的PLC。
采用CPM1A-20DR.该PLC的尺寸为。
其接线图如下。
三、水泵部分由计算部分可知。
每台水泵的输出功率 2.7kw，留一定裕量得 3.24KW.由于功率很小。
采用变频器的软启动功能即可直接启动，不许任何外接电路。
其效率应在80%--85%。
水泵应该工作在高效区。
要求如下：满足水泵的最不利点的供水要求。
四、变频器部分（1）变频器选择由水泵的功率 3.24KW得出应该采用REN***G11S-4CX.查阅相关资料得。
其参数为:功率5.5KW。
额定容量：9.5KVA额定电压：400V额定电流：13.5A.相关接线见图。
变频器的保护。
变频器自身带有快速熔断器和其他过电流等保护。
在本系统中采用低压断路器保护。
在R，S，T进线端设置KM常开触点，以方便在必要时完全切断其与电源的联系。
变频器的输出Y1至Y5通过设定可以进行保护动作，也可以作为与PLC的控制输入。
总报警输出A，B，C也可接相关器件实现保护。
三、计算部分一楼宇供水系统，正常供水量为20m3/小时，最大供水量30m3/小时，扬程25米。
由公式水泵轴上的输出功率P=密度r*流量Q*扬程H/102*效率。
其中P单位KW.密度单位kg/m3。
扬程单位M.水泵应该位于高效区。
故取定为0.8----0.85，取0.8.代入数据得：P=1*103*25*20/0.8*3600*102=2.7KW.选取1.2倍的裕量。
故 2.7KW*1.2=3.24KW.查阅相关资料。
选取150QJ20-42/7.其基本参数为：参考扬程：29-43.功率：4kw额定电流：10.26A.变频器选择本系统中水泵水泵的功率为4kw。
选用富士变频器REN***G11S-4CX系列。
选用参数如下：功率：5.5kw额定容量：9.5kVA。
额定电压：400V额定电流：13.5A.该种变频器为普通变频器。
本系统只使用基本功能。
四．相关机继电保护装置的选择有水泵的额定参数：额定电流：10.26A额定电压：380V（1）。
交流接触器交流接触器可以采用CJ20-16。
（2）断路器断路器具有基本保护功能。
可以选用DZ47-63/3P-B15.即额定电流为15A。
实现短路保护。
（3）。
热保护继电器热保护继电器目的是实现热保护。
其目的是实现热保护。
NR2-11.5/Z-0.1-13A.其额定电流11.5A,动作电流13A.实现热保护。
五．操作使用说明（1）相关按钮功能转换开关SA1：接上SA1时1号泵为工作2好泵为备用。
手动自动选择SA2：接上SA2时自动，断开手动。
相关启动停机按钮：仅在手动状态下有效。
水泵1和水泵2号互锁。
相关指示灯的功能L1:1号泵的工作状态。
亮时表示工作。
L2：2号泵的工作状态。
亮时表示工作。
L3：1#工作状态。
亮时表示报警。
L4：2#的工作状态。
亮时表示报警。
六单和设备明细表元器件明细表名称型号数量单位PLC OMRON CPM1A20CDR 1 台交流接触器CJ20-16 3 个热继电器NR2-11.5/Z-0.1-13A 2 个低压断路器DZX7-2520 1 个变频器REN***G11S-4CX 1 台按钮开关SLA1-11M 5 个旋钮开关LA18-44X2 2 个指示灯XDY1-B/41 4 个蜂鸣器其参数为220V 2 个端子排TZ1-20 1 个差压变送器矢量衡式差压变送器 1 个七结束语通过为期一周的交流调速的课程设计，加深了我对变频器的理解，非常感谢刘老师的精心选题和认真补充课堂内容。
敬业可嘉，渊博可敬。
参考文献1.建筑电气控制技术王俭建筑工业出版社2.建筑电气控制技术马小军机械工业出版社3.常用低压电路手册杨国福化学工业出版社4.交流调速技术张承惠机械工业出版社。