变频恒压供水控制系统设计
变频恒压供水系统设计(论文)
1.2水泵供水系统具有管网特性:
通道管网的流量与所消耗的能量之间的关系,如图1所示,它同时表明水泵的能量用来克服泵系统的水位及压力差,液体在管道中流动的阻力。水泵运行工作点位置与水泵负载有关,在水泵负载经常变化的情况下,水泵不能总处在高效区域里工作。为使水泵适应外界负载变化的要求。我们可采用变速调节,即在管网特性曲线基本不变时,采用改变水泵转速来改变泵的Q—H特性曲线。从而改变它的工作点,达到既改变流量又能保证水泵恒定和输入功率减少的目的。
一、题目:变频恒压供水系统设计
二、摘要:
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。经过一学期对《交流电机变频调速》的学习,以及以前对PLC控制器的了解。本次课程设计采用OMRON C系列小型PLC控制器结合富士FRENIC 5000G11S系列变频器控制两台水泵,实现变频恒压供水系统的设计,并结合一些辅助控制器件实现对系统的保护,使得系统控制可靠,操作方便。
0504
VVVF故障信号
0007
泵机组过载报警指示灯(HL6)
0505
VVVF故障报警指示灯(HL7)
0506
系统故障报警警铃
0507
图5变频恒压供水系统控制电路设计
2.4软件设计
要通过PLC控制器实现水泵的切换与系统的故障检测,本系统设计为:系统启动后,泵1首先进入变频运行,当出现压力上限时,变频泵切换为工频,启动另一台泵变频运行,当出现压力下限时,工频泵切除,仅又变频泵工作,系统程序设计流程图如图6。
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。
高层住宅变频调速恒压供水系统设计
高层住宅变频调速恒压供水系统设计随着城市化进程的不断加速,高层住宅的数量也不断增加。
在高层住宅中,稳定可靠的供水系统对于居民的日常生活至关重要。
传统的供水系统往往难以满足高层住宅对水压和水量的需求,因此,设计一套高效的变频调速恒压供水系统显得尤为重要。
本文将重点阐述高层住宅变频调速恒压供水系统的设计原则和具体方案。
一、设计原则1.1 提供稳定的水压在高层住宅中,为了满足居民的生活用水需求,供水系统必须能够提供均衡稳定的水压。
通过采用变频调速恒压供水系统,可以根据居民用水量的变化实时调节水泵的运行速度,以保证供水系统能够稳定地提供恒定的水压。
1.2 节约能源传统的供水系统通常采用恒速运行的水泵,这样会导致水泵在低负载时能耗较高。
而变频调速恒压供水系统则可以根据实际需求智能地调节水泵的转速,使水泵的运行始终处于高效工作状态,从而有效降低能耗,实现节能目的。
1.3 保证可靠性高层住宅供水系统的可靠性对于居民的生活质量至关重要。
在设计变频调速恒压供水系统时,应该选择质量可靠的水泵和控制设备,并设置备用设备以应对突发情况。
二、具体方案2.1 变频调速器的选型变频调速器是实现高层住宅变频调速恒压供水系统的核心设备。
在选型时应注意以下几点:首先,应选择具有较高工作效率和稳定性能的变频调速器。
其次,应根据实际需求选择变频调速器的额定功率和转速范围。
另外,还应注意变频调速器的运行噪音和对供水系统的电磁干扰问题。
2.2 水泵的选型水泵是供水系统的核心组成部分。
在选型时应注意以下几点:首先,应选择质量可靠、效率较高的水泵,以保证长期稳定运行。
其次,应根据高层住宅的水压和水量需求选择合适的水泵型号和数量。
另外,还应考虑水泵的噪音和振动情况,避免对住户生活造成不便。
2.3 控制策略的设计控制策略的设计决定了供水系统的运行效果和稳定性。
在设计过程中应注意以下几点:首先,应充分调研高层住宅的居民用水特点和峰谷用水变化情况,以便合理地设计供水系统的供水策略。
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。
基于PLC变频恒压供水控制系统设计
基于PLC变频恒压供水控制系统设计PLC变频恒压供水控制系统的设计供水系统是一种常见的工业和建筑领域常用的系统。
PLC变频恒压供水控制系统是一种可以控制和调节水泵的电气控制系统,以实现恒压供水的目的。
下面将介绍一个基于PLC变频恒压供水控制系统的设计。
设计目标:1.实现恒定的供水压力,不受进水压力和水流量的波动影响。
2.实现多台水泵的协调运行,实现水泵的均衡负荷运行,延长水泵寿命。
3.实现故障自动检测和报警,提高供水系统的可靠性。
系统组成:1.传感器:使用压力传感器和流量传感器来感知进水压力和供水流量。
2.PLC:使用可编程逻辑控制器(PLC)来实现逻辑控制和运算。
3.变频器:使用变频器来控制水泵的转速,从而实现恒扬程供水控制。
4.水泵:使用多台水泵来实现供水。
系统工作原理:1.系统启动:当水泵系统运行时,PLC会控制最初的启动过程,按照设定的启动顺序依次启动水泵,避免同时启动造成的电网冲击。
2.进水压力检测:系统通过压力传感器检测进水压力,当进水压力小于设定的最小进水压力时,PLC会自动启动水泵,以提供足够的进水压力。
3.恒压供水控制:PLC通过控制变频器,改变水泵的转速来实现供水流量和压力的稳定。
当供水压力低于设定的最小供水压力时,PLC会增加水泵的转速以提供足够的供水压力;当供水压力高于设定的最大供水压力时,PLC会降低水泵的转速以避免过高的压力。
4.水泵协调运行:通过PLC控制,多台水泵可以根据供水流量需求实现均衡负载运行,避免其中一台水泵长时间运行。
系统优势:1.系统能够自动检测供水压力,保持恒定的供水压力,避免由于进水压力和水流量的波动而导致的供水压力变化。
2.系统能够实现多台水泵的协调运行,避免单一水泵长时间运行而导致的设备损坏。
3.系统具有快速故障检测和报警功能,及时发现水泵等设备的故障,减少停机时间。
总结:基于PLC变频恒压供水控制系统的设计可以实现恒定的供水压力,提高供水系统的稳定性和可靠性。
变频恒压供水PLC控制系统的设计
变频恒压供水PLC控制系统的设计摘要:目前,我国的供水方式正朝着高效节能、自动化的方向发展,采用现代科学技术和变频技术,实现恒压供水自动化系统。
基于此,本文就对变频恒压供水PLC控制系统的设计进行了一定的分析,希望可以为有关人员提供一定的借鉴。
关键词:PLC;恒压供水;控制系统;设计我国目前的供水设备还处在智能化水平较低、自动化程度较低的状况。
PLC 具有较高的可靠性,较好的性价比,价格低廉,适应性广,便于扩充的优点。
将PLC技术和变频技术相结合,并将其用于恒压供水是当前系统设计的必然趋势。
恒压供水系统的首要目标是保证管网内的水压不变。
由于水泵电动机的转速随着流量的变化而经常发生变化,为了保证管网水压的稳定,需要采用变频调速装置为水泵电机供电。
1变频恒压供水详细情况小区内的生活用水因季节、昼夜差异较大,因用水与供水的不均衡主要体现在水压上,也就是用水量多、供水不足、水压低、水量少。
目前,国内的城市给水、工业生产的循环水等技术还处于起步阶段。
随着电力电子及计算机控制技术的发展,以PLC为主要控制器,变频调速装置为执行器,实现了恒压、节水、节能的供水,以满足生活用水和工业用水的需求[1]。
新的变频恒压供水系统在设备投入、运行经济性、稳定性、可靠性、自动化等方面均有明显的优越性,并且节能效果明显。
恒压供水系统的上述优点吸引了国内各大供水企业的关注,并不断投入研发、生产该高科技产品。
随着城市建设、智能楼宇的发展、供水网络的调度以及总体规划的需要,传统的单泵、恒压系统逐步被多泵控制取代。
尽管单泵产品系统结构简单、可靠,但是单泵电机的深度调节会导致水泵和电机的效率低下,而多泵产品的投资更少,运行效率更高。
2 PLC变频恒压供水控制系统设计理论2.1PLC变频供水系统的基本特性在实际使用中,一般使用离心泵,以离心速度驱动水流,使水进入给水管道。
根据具体的离心式水泵的给水转动曲线显示资料,可以得出,在实际的给水工作中,扬程与其流量成反比例。
《基于PLC恒压变频供水系统的设计与实现》范文
《基于PLC恒压变频供水系统的设计与实现》篇一一、引言随着现代工业和城市化的快速发展,供水系统的稳定性和效率成为了关键性的问题。
恒压供水系统作为解决这一问题的有效手段,已经得到了广泛的应用。
其中,基于PLC(可编程逻辑控制器)的恒压变频供水系统以其高效、稳定、智能的特点,在供水领域得到了极大的关注。
本文将详细介绍基于PLC恒压变频供水系统的设计与实现。
二、系统设计1. 系统架构设计本系统主要由三部分组成:PLC控制器、变频器和供水泵站。
其中,PLC控制器负责接收压力传感器传来的信号,通过运算处理后,控制变频器调节供水泵的转速,从而达到恒压供水的目的。
2. PLC控制器设计PLC控制器是本系统的核心部分,它需要接收压力传感器的实时数据,对数据进行处理和计算,然后发出控制指令。
此外,还需要具有与其他设备通信的能力。
在设计过程中,应充分考虑PLC的稳定性、可扩展性、抗干扰能力等因素。
3. 变频器与供水泵站设计变频器是连接PLC控制器和供水泵站的桥梁,它接收PLC 的控制指令,调节供水泵的转速。
供水泵站则负责实际的供水任务。
在设计过程中,应考虑泵站的布局、管道的设计、泵的选型等因素,以确保整个系统的稳定性和效率。
三、系统实现1. 硬件实现硬件部分主要包括PLC控制器、变频器、压力传感器、供水泵站等设备的选型和安装。
在选型过程中,应充分考虑设备的性能、价格、维护等因素。
安装过程中,应遵循相关的安全规范,确保系统的稳定性和安全性。
2. 软件实现软件部分主要包括PLC程序的编写和调试。
在编写过程中,应充分考虑系统的控制逻辑、数据处理、通信协议等因素。
在调试过程中,应对系统进行反复测试和优化,确保系统的稳定性和准确性。
四、系统测试与运行1. 系统测试在系统安装完成后,应进行系统测试。
测试过程中,应检查各部分的连接是否正常,系统运行是否稳定,数据是否准确等。
如果发现问题,应及时进行排查和修复。
2. 系统运行经过测试后,系统可以正式投入运行。
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。
变频恒压供水系统方案设计
OCCUPATION 2012 12132研究R ESEARCH 变频恒压供水系统方案设计赵 毅摘 要:变频恒压供水系统由PLC、传感器、变频器及水泵机组组成闭环控制系统,经变频器内置PID进行运算,通过PLC控制变频与工频切换,实现闭环自动调节变频恒压供水,代替了传统的水塔供水控制方案。
关键词:恒压供水 变频调速 变频器 PLC一、系统总体方案的设计1.供水控制系统的结构供水控制系统的设计主要包括两方面:一方面是机械结构的设计;另一方面是PLC和变频器电气控制方面的设计。
(1)主要组成部分。
①压力传感器:作为系统的控制输入量,能否准确采集该信号决定控制系统的精度及可靠性。
②控制器:是整个控制系统的核心,通过对外界输入状态进行检测,输出控制量;对外界输入的数据进行运算处理后,输出相应的控制量。
例如单片机、可编程逻辑控制器、计算机等。
本系统采用西门子的SIMATIC S7-200系列。
CPU226具有24个输入点和16个输出点,共40个I/O点。
③变频器:作为核心控制器的后续控制单元,对终端设备进行控制,最终达到控制要求。
本系统主要采用全新一代标准变频器中的风机和泵类变转矩负载专用MM430型变频器。
功率范围7.5kW至250kW。
具有高度可靠性和灵活性。
④水泵:供水系统的执行机构,通过变频器控制电动机的转速,最后达到控制水泵流量大小的要求。
(2)电气控制系统。
电气控制系统主要包括操作面板、电气控制柜等单元。
在该系统中需要检测较多的数字输入量,并且还要检测模拟量的输入,然后根据设定的程序进行数据处理,供水系统的监控主要包括水泵的自动启停控制、供水压力的测量与调节、系统水处理设备运转的监视及控制、故障及异常状况的报警等。
电气控制系统安装在电气控制柜中,包括供水控制器(PLC系统)、变频器和电控设备三个部分。
2.恒压供水系统的工作原理变频恒压供水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。
plc变频恒压供水系统设计
《交流调速》课程设计课题名称变频恒压供水控制系统设计学院(部) 兴华学院专业电气工程及其自动化班级61130802学生姓名王平学号61130802366 月27 日至7 月 1 日共 1 周指导教师(签字)11年 5 月30 日一.概述随着社会的飞速发展和城市建设规模的扩大,人口的增多以及人们生活水平的提高,对城市供水的质量、数量、稳定性等问题提出了越来越高的要求,我国中小城市供水的自动化配置相对落后,机组的控制主要依靠值班人员的手操作,控制过程烦琐,而且手动控制无法对供水管网的压力和水位变化及时做出恰当的反应。
为了保证供水,机组常保持在超压的状态下运行,设计了一套基于PLC的变频恒压供水系统。
恒压供水技术以其节能、安全、供水高品质等优点,在供水行业得到了广泛应用。
恒压供水调速系统实现水泵电动机无级调速,依据用水量的变化自动调节系统的运行参数,恒压供水对水泵、电机也起到了很好的保护作用和有效地节约了电能的消耗。
结合使用可编程控制器,可实现循环变频,具有短路保护、过流保护功能,工作稳定可靠,延长了设备的使用寿命。
二.方案确定变频恒压自动控制供水系统由可编程控制器、变频器、水泵机组、压力传感器等组成。
系统采用一台变频器拖动二台水泵运行,起动,调速。
在变频调速恒压供水系统中,单台水泵工况的调节是通过变频器来改变电源的频率f来改变电机的转速n,从而改变水泵的性能曲线来实现的。
分析水泵的能耗比较图,可以看出利用变频器实现调速恒压供水,当转速降低时,流量与转速成正比,功率以转速的三次方下降,与传统供水方式阀门节流控制相比,在一定程度上可以减少能量损耗,能够明显节能。
系统正常运行时,用户用水管网上的压力传感器对用户的用水水压进行数据采样,传输至PLC,与用户设定的压力值进行比较,将结果转换为频率调节信号和水泵启动台数信号分别送至变频器和可编程控制器;变频器调节水泵电机的电源频率,进而调整水泵的转速;PLC控制水泵的运转。
《PLC实现恒压变频供水系统的设计》范文
《PLC实现恒压变频供水系统的设计》篇一一、引言随着工业自动化和智能化水平的不断提高,PLC(可编程逻辑控制器)在工业控制领域的应用越来越广泛。
恒压变频供水系统作为现代建筑和工业生产中的重要组成部分,其稳定性和可靠性对于保障供水系统的正常运行至关重要。
本文将详细介绍如何利用PLC实现恒压变频供水系统的设计。
二、系统设计目标本系统设计的主要目标是实现恒压供水,即通过PLC控制变频器,使水泵电机运行在最佳状态,以保持供水压力的恒定。
同时,系统应具备自动化、智能化、高效率和低能耗的特点,确保供水的稳定性和可靠性。
三、系统组成恒压变频供水系统主要由PLC控制器、变频器、水泵电机、压力传感器、水管网等部分组成。
其中,PLC控制器是系统的核心,负责接收压力传感器的信号,根据设定的压力值控制变频器,从而调节水泵电机的运行状态。
四、PLC控制策略1. 压力采集:通过压力传感器实时采集供水系统的压力信号,并将其传输给PLC控制器。
2. 压力设定:在PLC控制器中设定目标压力值,与实际采集的压力值进行比较。
3. 变频控制:根据压力差值,PLC控制器输出控制信号给变频器,调节水泵电机的运行频率,使供水压力接近目标压力值。
4. 故障诊断与保护:PLC控制器具备故障诊断与保护功能,当系统出现故障时,能及时切断电源,保护设备安全。
五、系统实现1. 硬件选型与配置:根据系统需求,选择合适的PLC控制器、变频器、水泵电机和压力传感器等设备,并进行合理的配置。
2. PLC编程:根据控制策略,编写PLC程序,实现压力的实时采集、比较、控制和故障诊断与保护等功能。
3. 系统调试:对系统进行整体调试,确保各部分设备正常运行,达到恒压供水的目标。
4. 运行维护:定期对系统进行巡检和维护,确保系统的稳定性和可靠性。
六、系统优势1. 自动化程度高:通过PLC控制,实现供水的自动化,减少人工干预,提高工作效率。
2. 节能环保:根据实际需求调节水泵电机的运行状态,降低能耗,减少对环境的影响。
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。
【精品】毕业设计-某小区高楼变频恒压供水系统设计
某小区高楼变频恒压供水控制系统设计摘要随着我国社会经济的发展,城市建设发展十分迅速,同时也对基础设施建设提出了更高的要求。
城市供水系统的建设是其中的一个重要方面,供水的可靠性、稳定性、经济性直接影响到用户的正常工作和生活。
随着人们对供水质量和供水系统可靠性要求的不断提高,利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术,设计出高性能、高节能、能适应供水厂复杂环境的恒压供水系统成为必然趋势。
本文首先根据管网和水泵的运行特性曲线,阐明了供水系统的变频调速节能原理;具体分析了变频恒水压供水的原理及系统的组成结构,通过研究和比较,得出结论:变频调速是当今国际上一项效益最高、性能最好、应用最广、最有发展前途的电机调速技术。
因此本文以采用变频器和PLC 组合构成系统的方式,以某居民小区水泵电动机控制系统为对象,逐步阐明如何实现水压恒定供水。
进行了控制系统的主电路设计,控制电路设计。
对输入输出点进行了统计,共有13个输入输出点,根据PLC的选型原则,设备选用了在生产中应用最为广泛的西门子公司生产的S7-200系列(CPU222)的PLC和MM430泵类专用的变频器,利用变频器的本身自有的软启动功能实现水泵电机的启动。
在控制过程中,电控系统由S7-200完成,PID控制由变频器的内置PID控制方式完成,根据控制系统软硬件设计和控制要求,结合变频器的功能参数表预置了相关的参数。
在介绍了PLC的编程方法的基础上,选用了适合初学者的逻辑代数编程,写出了恒压变频供水的逻辑代数,并设计了梯形图,利用PLCSIM仿真软件进行了仿真,仿真的结果表明了设计程序的正确性。
利用了WinCC组态软件设计了高楼变频恒压供水控制系统的界面,界面可动态反映水泵变频供水的工作状态。
最后对恒压供水进行了经济效益分析,分析的结果表明具有明显的节能效益。
关键词:恒压供水,变频调速,PLC,设计,仿真ABSTRACTAs China's social and economic development, urban construction and development very quickly, but also the construction of infrastructure facilities has put forward higher requirements. City water supply system construction is one of the important aspects of the water supply reliability and stability, the economy of a direct impact on the user's normal work and life. As people on the water quality and water supply systems in the continuous improvement of reliability requirements, the use of advanced automation technology, control technology and communication technology, design a high-performance, high-energy, water supply plants to adapt to the complex environment of constant pressure water supply Systems become an inevitable trendIn this paper, pipe network and pumps under the operation of the curve, clarify the water supply system for energy-saving Frequency Control Principle; specific analysis of the frequency of the principle of constant pressure water supply system and the composition of the structure, through research and comparison, concluded: Frequency Control is the highest international one-effectiveness, performance, the best and most widely, the most The future development of the Motor technology. Therefore this paper to adopt the PLC and inverter combination of a systematic approach to a small residential area pump motor control system for the target, and gradually clarified how to achieve a constant supply pressure.A control system for the main circuit design, control circuit design. The input and output points to the statistics, a total of 13 input and output, the PLC in accordance with the principle of selection, equipment selection in the production of the most widely produced by Siemens S7-200 series (CPU222) of the PLC and pumps for MM430 The converter, using its own frequency converter itself to achieve the soft-start the pump motor launch. In the control process, the electronic control system completed by the S7-200, PID control by the converter built-in PID control manner, in accordance with control system software and hardware design and control requirements, combining the functions of converter table preset parameters of the relevant parameters . After the introduction of the PLC programming methods, based on the choice of the logic of algebra for beginners programming, the constant pressure to write the logic of algebra frequency of water supply and design of the ladder, use of simulation software PLCSIM the simulation, simulation The results show thatthe correctness of the design process. WinCC use of the configuration software designed high frequency constant pressure water supply control system interface, dynamic interface may reflect the work of pumping frequency of water supply status. Finally, the constant pressure of water supply for the economic benefit analysis, analysis of the results showed that a significant energy efficiency.Keywords:Constant pressure Water Supply ,Variable velocity Variable frequency,PLC,Design,Simulation目录第一章绪论 (7)1.1引言 (7)1.2本课题产生的背景和意义 (8)1.3变频恒压供水的现况 (8)1.3.1 国内外变频供水系统现状 (8)1.3.2 变频供水系统应用范围 (9)1.4本人的主要工作 (9)第二章变频恒压供水的理论分析 (11)2.1水泵的工作原理 (11)2.2供水电机的搭配 (11)2.3水泵的调节方式 (12)2.4恒压供水系统的能耗分析 (13)2.5供水系统的安全性问题 (15)2.5.1 水锤效应 (15)2.5.3 水锤效应的消除 (16)2.5.4 延长水泵寿命的其他因素 (16)第三章变频恒压供水控制系统硬件的设计 (17)3.1变频恒压供水控制系统的构成方案 (17)3.2变频恒压供水系统的控制方案 (18)3.3供水设备的选择原则 (19)3.4参数的计算与供水设备选型 (21)3.4.1 水泵的参数计算与型号的选择 (21)3.4.2 变频器的选择 (21)3.4.3 压力传感器的选择 (23)3.4.4 水位传感器的选择 (23)3.4.5 其他低压电器的选择 (23)3.5PLC的选型 (24)3.5.1 I/O点的统计 (24)3.5.2 PLC选型的基本原则 (25)3.5.3 I/O的分配 (25)3.6系统硬件线路设计 (26)3.7PID参数的预置 (27)第四章变频恒压供水控制系统软件的设计 (29)4.1常用编程方法 (29)4.1.1 经验设计法 (29)4.1.2 翻译设计法 (29)4.1.3 逻辑代数设计法 (30)4.2编程软件的简单介绍 (32)4.3恒压供水系统梯形图的设计 (33)4.4程序的仿真与调试 (37)4.4.1 仿真软件的简介 (37)4.4.2 恒压供水系统程序的仿真调试 (38)4.5恒压变频供水系统的W IN CC界面设计 (40)4.5.1 WinCC软件简介 (40)4.5.2 恒压供水系统的WinCC界面设计 (41)4.6经济效益分析 (44)第五章总结与期望 (47)5.1总结 (47)5.2展望 (47)参考文献 (48)致谢 (49)附录语句表 (50)第一章绪论1.1 引言水是生命之源,人类生存和发展都离不开水。
变频恒压供水系统设计[]
1 绪论 (2)1.1引言 (5)1.2变频恒压供水产生的背景和意义 (7)1.3变频恒压供水的现况 (8)1.3.1国内外变频供水系统现状........................................................................................... .81.3.2变频供水系统应用范围 (10)1.3.3变频供水系统的发展趋势 (10)2 变频恒压供水的理论分析 (10)2.1水泵的工作原理 (11)2.2供水压力和变频器输出频率的关系 (11)3 变频恒压供水系统的构成及控制原理 (11)3.1 通用变频器+PLC (12)3.2变频恒压供水系统的结构 (13)3.2.1执行机构 (14)3.2.2信号检测 (14)3.2.3控制系统 (15)3.2.4人机界面 (16)3.2.5通讯接口 (16)3.2.6报警装置 (17)3.3变频恒压供水系统的控制方案 (176)3.4变频恒压供水系统的水压恒定控制 (17)3.5变频供水水泵加减的控制 (18)4 变频恒压供水系统的设计 (19)4.1理论可行性 (20)4.2技术可行性 (21)4.3硬件设计 (21)4.3.1变频供水主电路设计 (22)4.3.2控制系统硬件设计 (23)4.4软件设计 (24)4.4.1系统初始化程序设计 (25)4.4.3电机增减控制程序设计 (26)4.5本章小节 (27)参考文献 (29)摘要随着我国社会经济的发展,住房制度改革的不断深入,人们生活水平的不断提高,城市建设发展十分迅速,同时也对基础设施建设提出了更高的要求。
城市供水系统的建设是其中的一个重要方面,供水的可靠性、稳定性、经济性直接影响到用户的正常工作和生活,也直接体现了供水管理水平的高低。
传统供水厂,特别是中小供水厂所普遍采用的恒速泵加压供水方式存在效率较低、可靠性不高、自动化程度低等缺点,难以满足当前经济生活的需要。
变频恒压供水系统设计
33 层大楼变频恒压供水系统1 系统简介.................................................... 1.2 变频恒压供水系统构成及工作原理2.1 系统的构成1. .3.2.1.1执行机构 ............................................3..2.1.2信号检测 ............................................ 4..2.1.3控制系统 ............................................ 4..2.1.4通讯接口 ............................................ 5..2.1.5报警装置 ............................................ 6.. 2.2 工作原理................................................ 6.2.3 变频恒压供水系统中加减水泵的条件分析.................... 7..3基于PLC的变频恒压供水系统设计与实现....................... 9…3.1控制要求.............................................. 9 .....3.2变频器的选择与接线.................................... 1..0 3.3 压力传感器的接线图1..2 3.4原其它元器件的选择.................................... 1..3.. 3.5PLC 控制I/O 口配置.................................... 1..5.. 3.6电气控制系统原理及线图................................ 1..7.3.6.1主电路图 .......................................... 1..7..3.6.2控制电路接线图..................................... 1..8.. 3.7基于PLC的变频恒压供水系统程序流程 .................... 19.3.8 控制方式.............................................. 2..1..3.8.1 手动运行........................................... 2..13.8.2 自动运行........................................... 2..2 3.9 主要程序说明............................................ 2..3 3.9.1 总程序的顺序功能图................................. 2..3 3.9.2 自动运行顺序功能图................................. 2..3 3.9.3手动模式顺序功能图.................................. 2..5 3.9.4 程序说明........................................... 2..61 系统简介这是一套基于PLC变频恒压供水系统的可行性方案,选择了相应的器件,使系统通过安装在管网上的压力传感器,把水压转换成4~20mA 的模拟信号,通过变频器来控制改变水泵转速。
《基于PLC恒压变频供水系统的设计与实现》范文
《基于PLC恒压变频供水系统的设计与实现》篇一一、引言随着现代工业和城市化进程的快速发展,供水系统的稳定性和效率问题越来越受到关注。
恒压变频供水系统作为一种先进的供水技术,通过精确控制水泵的转速和输出,实现了水压的稳定供应。
本文将详细介绍基于PLC(可编程逻辑控制器)的恒压变频供水系统的设计与实现过程。
二、系统设计1. 需求分析在系统设计阶段,首先需要对供水系统的需求进行详细分析。
包括供水范围、水压要求、水泵数量及功率等。
同时,还需考虑系统的稳定性、可维护性及节能性等因素。
2. 硬件设计硬件设计是恒压变频供水系统的基础。
主要包括PLC控制器、变频器、水泵、压力传感器等设备。
其中,PLC控制器负责整个系统的控制与协调,变频器用于调节水泵的转速,压力传感器则用于实时监测水压。
3. 软件设计软件设计是实现恒压变频供水系统的关键。
通过PLC编程,实现对水泵的转速、输出及水压的精确控制。
同时,还需设计友好的人机界面,方便操作人员对系统进行监控与操作。
三、系统实现1. PLC编程PLC编程是实现恒压变频供水系统的核心。
通过编写梯形图或指令表,实现对水泵的转速、输出及水压的精确控制。
在编程过程中,需充分考虑系统的稳定性、响应速度及节能性等因素。
2. 硬件连接与调试将PLC控制器、变频器、水泵、压力传感器等设备连接起来,进行系统调试。
确保各设备之间能够正常通信,并实现精确的控制与协调。
3. 人机界面开发开发友好的人机界面,方便操作人员对系统进行监控与操作。
人机界面应具有直观、易操作、信息丰富等特点,能够实时显示水压、水泵状态等信息。
四、系统测试与优化1. 系统测试在系统测试阶段,需要对恒压变频供水系统进行全面的测试,包括稳定性测试、响应速度测试、节能性测试等。
确保系统能够满足实际需求。
2. 参数优化根据测试结果,对系统的参数进行优化,以提高系统的性能和稳定性。
优化过程中,需充分考虑系统的实际运行情况及外界环境因素。
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。
变频器恒压供水
变频器恒压供水变频器恒压供水系统设计目录工艺简介实验目的与要求系统设计内容及要求一、供水系统的具体要求二、总体设计方法三、变频器恒压供水系统原理四、水泵切换条件分析五、系统主电路分析六、系统控制电路分析七、系统的硬件设计参数设置系统主要设备的选型基本运行操作方式变频器恒压供水系统的技术要求实习心得1工艺简介一、变频恒压供水系统介绍变频恒压供水系统是指在供水管网中用水量发生变化时,出口压力保持不变的供水方式。
供水管网的出口压力值是根据用户需求确定的。
传统的恒压供水方式是采用水塔、高水位箱、气压罐等设施实现的。
近年来,随着变频调速技术的日益成熟,其显著的节能效果和可靠稳定的控制方式,在供水系统中得到广泛的应用。
变频恒压供水系统对水泵电机实行无级调速,依据用水量及水压变化通过微机检测、运算,自动改变水泵转速保持水压恒定以满足用水要求,是目前最先进,合理的节能供水系统。
与传统的水塔、高位水箱、气压罐等供水方式比较,不论是投资、运行的经济性、还是系统的稳定性、可靠性、自动化程度等方面都具有优势:(1)高效节能。
与传统供水方式相比变频恒压供水能节能30%-60%。
(2)占地面积小,投入少,效率高。
(3)配置灵活,自动化程度高,功能齐全,灵活可靠。
(4)运行合理,由于一天内的平均转速下降,轴上的平均扭矩和磨损减少,水泵的寿命将大为提高。
(5)由于能对水泵实现软停和软起,并可消除水锤效应(水锤效应:直接起动和停机时,液体动能的急剧变大,导致对管网的极大冲击,有很大破坏力)。
2(6)操作简便,省时省力。
二、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。
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变频恒压供水控制系统设计
一、引言
随着现代城市供水系统的不断完善和发展,供水管网的水压控制成为了一个重要的问题。
传统的供水系统常常会因为管网压力不足或者过高而造成供水不稳定或者浪费水资源的现象。
为了解决这一问题,变频恒压供水控制系统逐渐成为了供水系统的主流选择。
本文将围绕变频恒压供水控制系统的设计进行探讨,以期为相关领域的从业者提供参考。
二、变频恒压供水控制系统的原理及优势
1. 原理
变频恒压供水控制系统是通过感知供水系统中水压的变化,利用变频调速器来调整水泵的运行速度,从而使得供水系统的水压能够始终保持在一个设定的恒定数值。
当供水系统的水压低于设定值时,变频调速器会自动提高水泵的运行速度;当水压高于设定值时,则会自动降低水泵的运行速度。
这样一来,便可以有效地解决传统供水系统在水压控制上面临的问题。
2. 优势
相比传统的恒压供水系统,变频恒压供水控制系统具有以下的优势:
(1) 节能:由于变频调速器可以根据实际需要精确地调整水泵的运行速度,避免了水泵长期全速运行所造成的能源浪费。
(2) 稳定性好:变频恒压供水控制系统能够实时监测水压并进行调整,使得供水系统的水压能够始终保持在一个设定的恒定数值,避免了传统系统中水压波动较大的问题。
(3) 自动化程度高:系统能够根据实时的供水需求自动调整水泵的运行,减少了人工干预的需要,提高了供水系统的运行效率。
1. 变频调速器的选择
变频调速器是变频恒压供水控制系统的关键部件,其性能直接影响着整个系统的运行效果。
在选择变频调速器时,需要考虑以下几个要点:
(1) 输出功率:需要根据水泵的功率和实际需求来选择合适的变频调速器,以确保系统的运行稳定和可靠。
(2) 控制精度:要求变频调速器能够精确地感知水压的变化,并快速地进行调整,以确保系统的恒压控制效果。
(3) 效率和可靠性:选择具有较高效率和可靠性的变频调速器,可以减少系统的能耗
和维护成本。
2. 传感器的布置
传感器是用来感知供水系统中水压的变化并反馈给变频调速器的重要组成部分。
在设
计变频恒压供水控制系统时,需要合理地布置传感器,以确保能够全面准确地感知供水管
网中的水压情况。
通常可以在水泵进出口处和重要分支管道处设置传感器,以实现全面的
监控。
3. 控制策略的确定
控制策略是变频恒压供水控制系统设计的核心。
需要根据实际的供水需求和管网的特
点来确定合适的控制策略,以保证系统能够在不同工况下都能够稳定地运行。
常见的控制
策略包括PID控制、模糊控制以及神经网络控制等,需要根据实际情况进行选择和调整。
4. 系统的安全保护
为了确保变频恒压供水控制系统的安全运行,需要在系统中设置相应的安全保护装置。
例如过流、过压、欠压、短路等保护装置,以防止供水系统在异常情况下造成不可逆的损坏。
变频恒压供水控制系统在现代供水系统中已经得到了广泛的应用,取得了显著的效果。
例如某市政供水系统利用变频恒压供水控制系统,成功解决了原有供水管网水压不稳定的
问题,并实现了节水节能的目标。
也有一些工业企业将变频恒压供水控制系统应用到其生
产中,取得了较好的效果,提高了生产效率,减少了运行成本。