PLC高楼变频恒压供水系统
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。
基于PLC 和变频器控制的恒压供水系统
基于PLC 和变频器控制的恒压供水系统摘要本文设计介绍了一种基于PLC和变频器的变频恒压供水系统,由PLC 进行逻辑控制,由变频器进行压力调节。
PLC和变频器作为控制系统的核心部件,经过变频器内部的PID运算,通过PLC控制变频与工频的切换,通过传感器反馈压力信号,实现闭环自动调节恒压供水,基本实现了高质量恒压供水,降低电能损耗,延长了加压泵的使用寿命,通过故障处理基本实现了不间断供水。
关键词PLC;变频器;传感器0 引言在城乡供水系统中,随着高层建筑的广泛建设以及居民小区的规模化发展,原有的高位水塔供水系统已经不能满足恒压供水的要求,采用变频恒压控制是现代供水控制系统的新型方式,变频恒压供水系统可有效地降低“水锤”对泵体冲击、节约电能、维持管网水压恒定、实现无人值守等。
具有较大的经济和社会意义。
本文论述了一种基于PLC的变频恒压供水系统。
利用PLC加以不同功能的传感器、变频器,根据压力传感器测得管网压力的大小及变化来控制加压泵的转速及数量,使水管的压力始终保持在合适的范围内,从而达到恒压供水的目的。
1 恒压供水系统原理恒压供水的基本思路是:采用电机调速装置控制泵的转速,并自动调整泵的运行台数,完成供水压力的闭环控制,在管网流量变化时达到稳定供水压力和节能的目的。
系统的控制目标是泵站总管的出水压力。
系统任意设定供水压力值,其与反馈总管的压力值通过PID调节后控制调速装置,以调节加压泵的运行速度,从而调节系统的供水压力。
与传统的恒速泵供水系统、水塔高位水箱供水系统和气压罐供水系统相比,调速恒压供水系统具有供水质量高、灵活性强、能耗少、电动机起制动平稳、无水锤效应等优点,从而获得了广泛应用。
2 系统总体设计2.1 系统概况本系统拟在控制2台55kW和3台30kW加压泵相互配合完成恒压供水。
本文将以“一拖三”(一台变频器拖动三台加压泵,加压泵功率为30kW),“一拖二”(一台变频器拖动两台加压泵,加压泵功率为55kW)的设备介绍PLC与变频器组成的恒压供水系统的工作原理。
PLC控制变频器的恒压供水系统的设计
PLC控制变频器的恒压供水系统的设计恒压供水系统是一种能够根据管网压力变化自动调节水泵运行速度的系统,常用于公共建筑、工业厂房和住宅小区的水供应系统中。
PLC(可编程逻辑控制器)控制变频器的恒压供水系统设计是一种自动化控制方案,能够有效地提高供水系统的稳定性和能效。
1.系统布局设计:需要根据实际的供水系统布局来确定变频器的安装位置和水泵的布置,以确保系统的整体效果最优。
通常情况下,变频器和PLC控制器会安装在一个控制柜中,方便集中控制和管理。
2.传感器选择与安装:恒压供水系统需要通过传感器来实时监测管网压力的变化,常用的传感器包括压力传感器和流量传感器。
这些传感器需要适当地安装在管道上,并与PLC控制器相连接,以便实时采集和反馈数据。
3.变频器选择与参数设置:根据水泵的功率和变频器的性能需求,选择合适的变频器,并进行参数设置。
在供水系统中,变频器的作用是通过控制电机的转速来调整水泵的出水量,从而满足恒压供水的需求。
4.PLC程序设计:根据实际的供水系统需求,编写PLC程序进行控制逻辑的设计。
程序中需要包括对传感器数据的采集和处理、对变频器的频率设置和控制、对水泵的启停控制等功能。
5.系统调试与优化:在完成PLC程序的设计后,需要进行系统的调试与优化。
通过实际操作和测试,确定系统的参数设置和控制策略是否满足恒压供水系统的要求,并对系统进行优化,提高供水系统的工作效率和稳定性。
6.联动控制与报警功能设计:为了确保供水系统的安全性和稳定性,在PLC控制变频器的恒压供水系统设计中,还需要考虑系统的联动控制和报警功能。
例如,当系统发生故障或异常情况时,PLC控制器可以发出报警信号,并采取相应的措施来保护设备和系统的运行。
总而言之,PLC控制变频器的恒压供水系统设计是一项复杂而重要的工作,它能够实现供水系统的自动化控制,提高系统的稳定性和能效。
要设计一个好的恒压供水系统,需要充分了解供水系统的要求和实际情况,并合理选择和配置设备,进行有效的控制策略设计和系统优化。
《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水平的不断提高,PLC(可编程逻辑控制器)在供水系统中的应用越来越广泛。
恒压变频供水系统作为一种高效、节能的供水方式,其设计及实现成为现代供水工程的重要课题。
本文将详细介绍PLC在恒压变频供水系统设计中的应用,包括系统构成、工作原理、设计方法及实施效果等方面。
二、系统构成恒压变频供水系统主要由水源、水泵、压力传感器、PLC控制器、变频器等部分组成。
其中,水源提供系统所需的水资源,水泵负责将水输送到指定地点,压力传感器实时监测水管中的水压,PLC控制器则负责整个系统的控制与调节,变频器则用于调节水泵电机的转速,实现恒压供水。
三、工作原理恒压变频供水系统的工作原理是通过PLC控制器实时采集压力传感器的数据,根据设定的压力值与实际压力值的差异,通过变频器调节水泵电机的转速,从而保持水管中的水压恒定。
当实际水压低于设定值时,PLC控制器会增加水泵电机的转速,提高水压;反之,则会降低水泵电机的转速,降低水压。
此外,系统还具有过载、过流、过压等保护功能,确保系统的安全稳定运行。
四、设计方法1. 确定系统参数:根据实际需求,确定供水系统的流量、扬程、工作压力等参数。
2. 选择设备:根据系统参数,选择合适的水泵、压力传感器、PLC控制器及变频器等设备。
3. 设计电路:设计PLC控制电路及变频器驱动电路,确保电路的稳定性和可靠性。
4. 编程控制:使用编程软件对PLC进行编程,实现恒压控制、故障诊断及保护等功能。
5. 安装调试:将设备安装到现场,进行系统调试,确保系统正常运行。
五、实施效果PLC实现恒压变频供水系统的设计具有以下优点:1. 节能:通过实时调节水泵电机的转速,实现恒压供水,避免了能源的浪费。
2. 稳定:系统具有较高的稳定性,能够根据实际需求自动调节水压,保证供水的稳定性和连续性。
3. 智能:通过PLC控制器实现智能化控制,具有故障诊断及保护等功能,提高了系统的安全性。
一种基于变频器PID功能的PLC控制恒压供水系统
PID PLC1.前言恒压供水系统是目前市场上运用最为广泛的供水系统之一。
变频器PID 控制系统是整个恒压供水系统的控制核心。
通过PLC (可编程逻辑控制器)对整个系统进行可靠的控制,不仅提高了水压的稳定性,同时也提高了系统运行效率,降低了能源消耗。
2. 恒压供水系统概述恒压供水系统是指在不同供水流率和负荷状态下,系统所维持的压力都是恒定的。
相比较其他常见的供水系统,恒压供水系统可以满足一些特殊的供水需求,比如公寓、办公楼、酒店、医院等高层建筑物的供水。
恒压供水系统一般可以分为两类:一类是调速泵房恒压供水系统,另一类是变频器恒压供水系统。
调速泵房恒压供水系统采用调速泵进行水压控制,系统通过加减泵数来维持恒定的工作水压。
这种方式适合较小规模的恒压供水系统。
变频器恒压供水系统则采用变频器控制泵的转速,通过控制水泵的转速来保持一定的供水压力。
对于大规模的高楼、大型公共建筑物等供水系统,采用变频器恒压供水系统更为常见。
3. 变频器PID 功能PID 控制是一种最广泛应用的控制方法之一,在变频器控制系统中,同样可以采用PID 控制算法来控制水泵的输出,实现恒压供水系统的控制。
PID 控制器的核心算法为比例(P)、积分(I)和微分(D)三部分,分别调节系统的稳定性、抗干扰性和响应速度。
在恒压供水系统中,通过调整PID 控制器的参数,可以实现快速反馈,实时调整水泵的输出,保持系统稳定性。
4. PLC 控制恒压供水系统PLC 是一种专门用于工业自动化的可编程电子控制器。
PLC 芯片可以通过编程实现对数字信号的处理、控制逻辑、数据存储和通信等功能。
在恒压供水系统中,PLC 的主要任务是控制变频器PID 控制器的输入和输出,采集水泵和供水系统的运行数据。
PLC 控制系统的核心模块为CPU (核心处理单元)和I/O 模块(输入输出模块)。
对于PLC 恒压供水系统的实现,可以通过编写PLC 程序来实现PID 控制器的参数调整、水泵的开关控制、水压监测和数据传输等任务。
高层建筑PLC控制的恒压供水系统的设计
高层建筑PLC控制的恒压供水系统的设计1 概论随着社会经济的迅速发展,水对人民生活与工业生产的影响日益加强,人民对供水的质量和供水系统可靠性的要求不断提高。
把先进的自动化技术、控制技术、通讯及网络技术等应用到供水领域,成为对供水系统的新要求。
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。
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,方便地实现供水系统的集中管理与监控,同时系统具有良好的节能性,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。
1.1变频恒压供水产生的背景和意义众所周知,水是生产生活中不可缺少的重要组成部分,在节水节能已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,同时有可能使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。
1.一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,有的可能在夜间用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,供水质量极差。
2.恒速泵加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。
水塔注满后水泵停止,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、水泵的开停时间比、开停频率等有关。
《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。
《2024年基于PLC的变频恒压供水系统的设计》范文
《基于PLC的变频恒压供水系统的设计》篇一一、引言随着社会的进步与工业的发展,供水和节水系统的高效性和稳定性日益成为社会关注的焦点。
为满足人们日益增长的用水需求和实现水资源的高效利用,我们设计了一种基于PLC(可编程逻辑控制器)的变频恒压供水系统。
此系统在控制与调节供水量、稳定水压方面表现优异,并实现了较高的自动化程度。
二、系统概述基于PLC的变频恒压供水系统,主要包括水源、供水设备、PLC控制器、变频器等部分。
该系统能够实时监测水压,并根据实际需求调整电机转速,以实现恒压供水。
同时,PLC控制器对整个系统进行集中控制,确保系统的稳定运行。
三、系统设计1. 硬件设计(1) 水泵:系统中的主要设备,负责供水和调节水压。
(2) PLC控制器:作为系统的核心,负责接收传感器信号,发出控制指令。
(3) 变频器:连接水泵和PLC,根据PLC的指令调整电机转速。
(4) 传感器:实时监测水压、流量等参数,并将数据传输给PLC。
(5) 其他辅助设备:如阀门、管道等。
2. 软件设计(1) 数据采集:PLC通过传感器实时采集水压、流量等数据。
(2) 数据处理:PLC对采集的数据进行处理,判断是否需要调整电机转速。
(3) 控制输出:PLC根据处理结果,向变频器发出控制指令,调整电机转速。
(4) 故障诊断:系统具有故障自诊断功能,当设备出现故障时,能够及时报警并停止运行。
四、系统功能1. 恒压供水:系统能够实时监测水压,并根据实际需求调整电机转速,以实现恒压供水。
2. 节能环保:通过变频技术,根据实际需求调整电机转速,实现节能环保。
3. 自动化程度高:PLC控制器对整个系统进行集中控制,实现较高的自动化程度。
4. 故障自诊断:系统具有故障自诊断功能,当设备出现故障时,能够及时报警并停止运行,保证系统的稳定性和安全性。
五、实施与应用该系统可广泛应用于居民小区、办公楼、工厂等需要供水的场所。
通过实时监测水压、流量等参数,调整电机转速,实现恒压供水,满足人们的用水需求。
PLC高楼变频恒压供水系统毕业论文
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,仿真目录摘要 (Ⅰ)1 绪论 (1)1.1引言 (1)1.2本课题产生的背景和意义 (2)1.3变频恒压供水的现况 (2)1.3.1 国内外变频供水系统现状 (2)1.3.2 变频供水系统应用范围 (3)1.4我的主要工作 (3)2 变频恒压供水的理论分析 (4)2.1水泵的工作原理 (4)2.2供水电机的搭配 (5)2.3水泵的调节方式 (6)2.4恒压供水系统的能耗分析 (6)2.5供水系统的安全性问题 (8)2.5.1 水锤效应 (8)2.5.2 水锤效应的产生原因 (9)2.5.3 水锤效应的消除 (9)2.5.4 延长水泵寿命的其他因素 (10)3 变频恒压供水控制系统硬件的设计 (10)3.1变频恒压供水控制系统的构成方案 (10)3.2变频恒压供水系统的控制方案 (11)3.3供水设备的选择原则 (13)3.4参数的计算与供水设备选型 (15)3.4.1 水泵的参数计算与型号的选择 (15)3.4.2 变频器的选择 (15)3.4.3 压力传感器的选择 (17)3.4.4 水位传感器的选择 (18)3.4.5 其他低压电器的选择 (18)3.5PLC的选型 (19)3.5.1 I/O点的统计 (19)3.5.2 PLC选型的基本原则 (20)3.5.3 I/O的分配 (20)3.6系统硬件线路设计 (21)3.7PID参数的预置 (22)4 变频恒压供水控制系统软件的设计 (23)4.1常用编程方法 (23)4.1.1 经验设计法 (23)4.1.2 翻译设计法 (24)4.1.3 逻辑代数设计法 (25)4.2编程软件的简单介绍 (27)4.3恒压供水系统梯形图的设计 (28)4.4程序的仿真与调试 (32)4.4.1 仿真软件的简介 (33)4.4.2 恒压供水系统程序的仿真调试 (33)4.5恒压变频供水系统的W IN CC界面设计 (36)4.5.1 WinCC软件简介 (36)4.5.2 恒压供水系统的WinCC界面设计 (37)4.6经济效益分析 (41)5 总结与期望 (43)5.1总结 (43)5.2展望 (43)参考文献 (45)附录参数表 (46)致谢 (47)1 绪论1.1 引言水是生命之源,人类生存和发展都离不开水。
基于PLC的高层住宅小区自动供水系统设计
论文题目基于PLC的高层住宅小区自动供水系统设计随着我国经济的高速发展,微电子技术、计算机技术和自动控制技术也得到了迅速的发展,变频供水技术已经进入了一个崭新的时代。
其拖动技术发展到了变频调速,其逻辑控制也由PLC取代了原來的继电器控制。
本论文结合我国小区供水的现状,设计了一套基于PLC变频调速的恒压供水系统。
系统主要由可编程控制器(PLC)、变频器、传感器、PID、人机界面(HMI)等现代工业控制常用控制部件组成。
该系统具有功能完善、运行稳定、可靠性高、节能效果显著和性价比高等特点。
本文共有六章。
第一章首先阐述了小区供水系统的背景和系统控制要求。
第二章详细介绍了PLC及其工作原理、特点和发展方向和恒压变频供水系统的原理及其相关的一些知识。
第三章详细的介绍了水泵、变频器、可编程控制器和模拟量扩展模块的选择, 然后详细的设计了系统的主电路和基本输入输出端口。
第四章详细的介绍了软件设计过程和根据系统控制要求设计的流程图。
第五章详细介绍了人机界面的原理和本系统所用的一些人机界面的设计过程和操作方法。
第六章是对文章的总结。
关键词可编程控制器、PID、变频器、人机界面、变频调速ABSTRACTWith the development of the economy, microelectronic technology % computer technology and the automatic theory are develop rapidly, variable frequency water-supply system also has been in a new state. The dragging technology has developed from DC timing to AC variable frequency timing and it's logic-relay control also has been replace by PLC・ On the basis of analyzing status quo of water supply of subzone in our country, this paper designs a suit of constant pressure water supply system by using variable frequency speed-regulating technology base on PLC ・ The system is made up of some modern control devices, such as PLC, frequency conversion device, sensor, PID, and HMI・ The system feature comprehensive function, steady operation, high reliability, prominent energy-saving effects and high cost-effectiveness・This thesis consists of seven chapters・Chapter one clarifies the application background of the supporting water system and Key word :PLC 、PID、frequency conversion device 、HMI 、variable velocity variable frequency ・目录第一章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2应用背景 (1)1.3系统控制要求 (2)第二章PLC及变频供水系统介绍 (3)2.1 PLC基础知识 (3)2.1. 1 PLC 简介 (3)2. 1. 2 PLC工作原理及特点 (3)2.1. 3 PLC的发展方向 (6)2.2恒压变频供水系统的介绍 (7)2.2. 1变频供水的原理 (7)2.2. 2供水系统中水泵的调速方法 (8)2. 2. 3变频供水系统中的节水方式 (9)2.2.4供水系统中的PID控制 (11)第三章系统硬件设计 (12)3.1硬件选择123.1. 1水泵的选择 (12)3.1. 2变频器的选择 (14)3.1. 3 PLC 的选择 (15)3.1.4模拟量输入输出模块的选择 (17)3.2硬件设计 (18)3.2. 1主电路设计 (18)3.2.2系统输入输出设计 (19)第四章软件的设计 (22)4.1软件设计工程简介 (22)4.2程序设计 (23)4.2. 1系统总体工作流程 (23)4.2.2主程序流程图 (24)4.2.3子程序流程图 (26)4.3程序中使用的元件及其功能 (26)4.4梯形图程序 (28)第五章人机界面 (36)5.1人机界面基本知识 (36)5.1. 1人机界面的简介 (36)5.1.2人机界面的组成及其工作原理 (36)5.2人机界面的设计 (36)结束语41参考文献42第一章绪论1.1引言随着国家小城镇建设,宏观经济调控、商用土地出让等一系列相关政策的出台及实施,土地资源日益紧张,商用地价的不断上升,使得商品房开发过程中土地成本比例越发提高。
高楼恒压供水的PLC 控制系统设计
第一章绪论1.1 关于高楼恒压供水恒压供水是指用户段不管用水量的大小, 总保持管网水压基本恒定, 这样既可满足各部位的用户对水的需求, 又不使电动机空转造成电能的浪费。
高楼恒压供水通常是采用固定在建筑物上的给水塔或楼顶高位水箱,以自来水局部加压的形式供水,这种气压供水可以取代任何高度的水塔或楼顶高位水箱,水质亦不易污染,占地面积亦小。
建筑给排水是与人民生活、生产活动、卫生安全有密切关系的学科。
在日常常生活中,如果供水系统的水压不稳定,会导致不良后果。
例如对居民用水而言,水压过高,会导致管路泄露和水源流失严重;水压过低,用户用水会导致供水不足。
对于消防用水而言,水压不稳定,会影响灭火质量。
因此,保持供水压力的稳定是很有必要的。
恒压供水系统是指用户端不管用水量大小,总保持管网中水压基本恒定。
随着微机技术及变频技术的发展,设备简单、投资少、可靠性高、抗干扰能力强的控制系统将是高楼恒压供水系统研究的方向。
1.2 PLC的概述1.2.1 PLC的简介国际电工委员会(IEC)于1987年对PLC定义如下: PLC是专为在工业环境下应用而设计的一种数字运算操作的电子装置,是带有存储器,可以编制程序的控制器。
它能够存储和执行指令,进行逻辑运算,顺序控制,定时,计数和算术等操作,并通过数字式和模拟式的输入输出,控制各种类型的机械和生产过程。
PLC及其有关的外围设备,都应按易于与工业控制系统形式一体,易于拓展其功能的原则设计。
事实上,PL C就是以嵌入式CPU为核心,配以输入,输出等模块,可以方便的用于工业控制领域的装置。
PLC与机器人,计算机帮助设计与制造一起作为现代工业的三大支柱。
1.2.2 PLC的基本结构PLC实质上是一种工业控制用的专用计算机,PLC系统与微型计算机结构基本相同,也是由硬件系统和软件系统两大部分组成。
(1)通用型PLC的硬件结构通用型PLC的硬件基本结构如图1.1所示,它是一种通用的可编程控制器,主要由中央处理单元CPU、存储器、输入/输出(I/O)模块及电源组成。
(完整word版)plc变频器控制恒压供水系统
城市恒压供水系统一、前言1、供水系统概述城市规模的不断扩大,高层建筑的不断增长,对于高层的用户来说,在白天或者用水高峰时供水系统的电动机负荷最大,常常需要满负荷或超负荷运行,而在晚上或休闲是,所需水量减少很多,但是电动机依然处于满负荷运行状态,这样既浪费了大量的资源,对电动机的损耗也较大。
所以需要根据不同的需求条件来调节电动机的转速以实现恒压供水。
在供水系统中,当用水量需要变化时,传统的调节方法是通过人工改变阀门的开度来调整, 但是此类方法无法对供水管道内的压力和水位变化做出及时、恰当的反应,往往会造成用水高峰期时供水压力不足,用水低峰期时供水压力过高,不仅十分浪费能源而且存在事故隐患(例如压力过高容易造成爆管事故)。
因此无法满足城市供水系统的要求。
采用变频调速的供水系统可以有效解决以上的问题。
根据用水量的大小,控制水泵的转速,即用水量增大时,调高变频,使水泵转速升高,增加供水量。
当用水量超过一台水泵的供水量时启动新的水泵以增加供水量,当用水量减少时,使水泵转速降低或减少投入运行的水泵数量,减少供水量。
2、供水系统功能城市供水系统的主要功能是在用水量不断变化的情况下,维持管内的压力在一定范围内,既能满足用水的需求,又能最大程度节约能源,延长设备寿命。
变频供水的控制器经历了从继电器- 接触器,到单片机,再到PLC。
而变频器也从多端速度控制、模拟量输入控制发展到专用变频器,为实现城市供水系统简单、高效、低能耗的功能,并且实现自动化的控制过程,采用PLC作为核心控制器是个较好的方案。
(完整word版)plc变频器控制恒压供水系统PLC具有体积小、设计周期短、数据处理和通信方便、易于维护和操作、明显降低成本等优点,可满足城市供水系统的控制要求.除此以外,PLC作为城市供水控制系统使设计过程变得更加简单,可实现的功能变得更多。
由于PLC的CPU强大的网络通信能力,是城市供水系统的数据传输与通信变得可能,并且也可以实现其远程监控.利用「1。
《2024年基于PLC的变频恒压供水系统的设计》范文
《基于PLC的变频恒压供水系统的设计》篇一一、引言随着社会的进步与工业的发展,恒压供水系统的稳定性和高效性对于提高人民生活质量及保障工业生产至关重要。
本文以PLC(可编程逻辑控制器)为基础,对变频恒压供水系统进行设计。
此系统能够自动调节水压,维持供水压力稳定,具有高效节能、稳定可靠的特点。
二、系统设计概述本系统设计主要包含以下几个部分:PLC控制器、变频器、水泵、压力传感器等。
其中,PLC控制器作为核心,通过接收压力传感器的信号,控制变频器调节水泵的转速,从而实现对供水压力的自动调节。
三、硬件设计1. PLC控制器:作为系统的核心,PLC控制器能够接收压力传感器的信号,根据设定的压力值,通过变频器调节水泵的转速,达到恒压供水的目的。
选择性能稳定、可编程性强的PLC控制器是保证系统稳定运行的关键。
2. 变频器:变频器是连接PLC控制器和水泵的重要设备,它能够根据PLC控制器的指令调节水泵的转速,实现水压的自动调节。
选择合适的变频器对于保证系统的稳定性和节能性具有重要意义。
3. 水泵:水泵是供水系统的核心设备,其性能直接影响到供水的质量和效率。
选择高效、低噪音的水泵,对于提高整个系统的性能至关重要。
4. 压力传感器:压力传感器用于实时检测供水压力,将压力信号转换为电信号,传输给PLC控制器。
选择精度高、稳定性好的压力传感器是保证系统准确性的关键。
四、软件设计软件设计主要包括PLC控制程序的编写和系统参数的设置。
PLC控制程序通过编程实现对外界信号的接收和执行控制指令的功能,系统参数的设置则关系到系统的运行性能和稳定性。
在软件设计中,要充分考虑系统的实时性、可靠性和可扩展性,保证系统在各种情况下都能正常运行。
五、系统工作原理本系统通过压力传感器实时检测供水压力,将压力信号转换为电信号传输给PLC控制器。
PLC控制器根据设定的压力值和实际压力值之间的差异,通过变频器调节水泵的转速,实现对供水压力的自动调节。
恒压变频PLC自动控制供水系统
摘要智能大厦是写字楼等公共建筑发展的一个趋势,是科技高度发展的结晶。
它由三个子系统组成:楼宇自动化系统、通讯自动化系统和办公自动化系统。
智能建筑是建筑技术与计算机信息技术相结合的产物,是信息社会与经济国际化的需要。
本章主要是对楼宇自动化控制系统作有关的论述。
智能建筑往往是从楼宇自动化控制系统开始。
智能建筑内部有大量的电气设备,如:环境舒适所需要的空调设备、照明设备及会排水系统设备等,这些设备多而散:多,即数量多被控制、监视、测量的对象多,多达上百到上万点;散,即这些设备分散在各层和角落。
如果采用分散管理,就地控制,监视和测量难以想象。
为了合理利用设备,节省能源,节省人力,确保设备的安全运行,自然地提出了如何加强设备的管理问题。
自动控制技术经过简单的机械控制器控制、常规仪表控制,进入一个崭新的阶段——计算机控制。
关键词:楼宇自动化恒压供水计算机控制目录第1章恒压供水系统概述 11.1变频恒压供水系统11.2传统定压方式的弊病 11.3变频恒压供水系统的优点 11.4变频恒压供水系统主要特点21.5恒压供水的控制目的 31.6恒压供水设备的主要应用场合 31.7恒压供水技术实现3第2章楼宇自动化恒压供水系统方案 4 2.1变频恒压供水系统及控制参数选择 4 2.1.1.变频恒压供水系统组成 42.1.2.变频恒压供水系统的参数选取 4 2.2设备的选取 62.3运行特征72.4系统方案72.4.1"一拖 N"多泵系统的一般控制要求 7 2.4.2常用的"一拖 N"多泵系统控制方式8 2.5系统功能92.6保护功能92.7恒压供水过程9第3章现实设计案例 113.1 控制对象113.2 选用设备113.2.1 PLC的选用113.2.2 变频器硬件设计113.3 控制原理123.4 电器元件表123.5 系统线路134.6 变频控制柜技术参数及性能特点17 4.7 变频器的主要调试参数184.8 优势和效益19致谢: 21。
基于PLC的高层小区变频恒压供水系统
基于PLC的高层小区变频恒压供水系统基于PLC的高层小区变频恒压供水系统随着城市化进程的不断推进,高层建筑的数量不断增加,给城市供水系统带来了巨大的挑战。
传统的水泵供水系统无法满足高层建筑对水压稳定性的要求,因此需要一种能够实现恒压供水的系统。
基于PLC的高层小区变频恒压供水系统应运而生。
PLC,即可编程逻辑控制器,是一种可编程的电子设备,被广泛应用于工业自动化领域。
利用PLC技术,可以实现对供水系统的精确控制和监测。
在高层建筑的供水系统中,传统的变频器提供了恒压供水的解决方案。
PLC技术在高层小区变频恒压供水系统中的应用具有以下优势。
首先,PLC可以通过编程实现系统的自动化控制。
传统的变频器需要手动调节频率和压力,而PLC可以根据预设的逻辑控制代码自动调节水泵的运行状态,实现供水系统的智能化操作。
其次,PLC具有较好的稳定性和可靠性。
PLC系统通常由多个模块组成,每个模块都具有自己的功能,当一个模块发生故障时,其他模块仍然能够正常工作,保证了整个供水系统的可用性。
再次,PLC技术可以实现对供水系统的远程监控和故障诊断。
通过网络连接,PLC可以实时收集供水系统的运行数据,并将其发送到控制中心。
一旦系统出现异常情况,PLC可以立即向操作员发出报警信息,便于及时处理问题。
基于PLC的高层小区变频恒压供水系统的工作原理如下。
首先,PLC通过传感器收集到水泵进出口的压力和水位数据。
根据这些数据,PLC计算出当前的供水压力,并与预设的恒压值进行比较。
如果当前的供水压力低于预设的恒压值,PLC会启动水泵,并根据计算得到的频率决定其运行速度。
然后,PLC根据水泵的运行状态和供水压力的变化情况,通过比较当前的压力与上一次的压力,判断供水系统是否存在异常。
如果出现故障,PLC会立即发出报警并停止水泵的运行,以避免进一步损坏系统。
最后,PLC可以通过通信模块将供水系统的运行数据发送到控制中心,供操作员进行监控和管理。
PLC控制变频调速恒压供水系统
PLC控制变频调速恒压供水系统摘要:本文介绍了一种利用三菱变频器内部的pid功能的plc控制恒压供水系统,该系统较好地解决了高层建筑生活、消防等供水需求,实行自动恒压供水,具有明显的经济效益和一定的推广应用价值。
关键词:恒压供水变频调速 plc pid控制一、引言随着变频调速技术的发展,变频恒压供水系统已逐渐取代传统的供水系统,广泛应用于高层建筑、工业、消防、住宅小区的生活供水系统。
与传统的恒速泵供水系统、水塔高位、水箱供水系统相比,变频调速压供水系统具有供水质量高、灵活性强、能耗少、无水锤效应等优点,从而获得了广泛的应用。
二、恒压供水要求和工作原理1.恒压供水要求根据用水量的变化(实际是压力的变化)自动调节系统的运行参数,在用水量变化时保持水压恒定。
2.恒压供水的工作原理(见图1)恒压供水系统为闭环控制系统,其工作原理为:供水的压力通过传感器采集给系统,再通过变频器的a/d转换模块将模拟量转换成数字量,同时变频器的a/d将压力设定值转换成数值量,两个数据同时经过pid控制模块进行比较,pid根据变频器的参数设置,进行数据处理,并将数据处理的结果以运行频率的形式控制输出。
pid 控制模块具有比较和差分的功能,供水的压力低于设定压力,变频器就会将运行频率升高,相反则降低,并且可以根据压力变化的快慢进行差分调节。
plc根据水压情况一方面控制水泵变频与工频的切换,另一方面控制水泵的工作数量。
三、系统介绍1.系统组成控制系统由一台三菱fr—a540型变频器、一台三菱fx2n-32mr可编程序控制器、压力传感器、显示报警装置及2台水泵和电气控制柜组成。
2.变频器的控制过程变频器采用三菱fra540型变频器,该变频器配有pid功能。
通过外部电位器作为压力给定值,安装在出水总管上的压力传感器反馈来的压力信号(4∽20ma)作为压力反馈至变频器的辅助输入端4端、5端。
变频器时刻跟踪管网压力与设定压力值之间的偏差变化情况,经变频器内部pid运算,调节变频器的输出频率,改变水泵转速。
plc恒压供水系统
PLC恒压供水系统简介PLC恒压供水系统是一种基于可编程逻辑控制器(PLC)的自动化供水系统,其主要作用是通过控制设备来实现水压的恒定保持。
该系统可以广泛应用于建筑物、工业厂房、高层住宅等需要稳定供水的场所。
系统组成PLC恒压供水系统主要由以下几个部分组成:1. PLC控制器PLC控制器是系统的核心部分,负责对系统进行监控和控制。
它可以根据预设的参数,实时调节水泵的运行状态,以维持恒定的水压。
PLC控制器通常具有可编程的功能,可以根据实际需求进行调整和优化。
2. 传感器传感器用于监测水压和流量等参数,并将监测结果传输给PLC控制器。
常见的传感器包括压力传感器和流量传感器。
这些传感器可以实时监测水流情况,提供准确的数据给PLC控制器,以便做出相应的调整。
3. 电动水泵电动水泵是供水系统中的关键设备,它负责将水从水源处抽取,并将其输送到需要供水的地方。
根据PLC控制器的指令,电动水泵可以自动启动和停止,以保持恒定的水压。
4. 储水箱储水箱用于暂存水源,确保系统能够持续供水。
当水泵运行时,水会被抽取到储水箱中;当需要供水时,系统会从储水箱中提取水进行输送。
这样可以平衡供求之间的差异,并减轻水泵的负荷。
5. 人机界面人机界面是系统与用户进行交互的接口。
通过人机界面,用户可以监测系统的运行状态,设定运行参数,查看报警信息等。
常见的人机界面设备包括触摸屏、按钮和指示灯等。
系统工作原理PLC恒压供水系统的工作原理如下:1.PLC控制器通过传感器监测水压和流量等参数,并将数据发送到控制器。
2.PLC控制器根据预设的参数和实时监测的数据,通过控制电动水泵的启停来调节系统水压。
3.当系统水压低于设定值时,PLC控制器启动电动水泵,将水泵启动并运行。
4.当系统水压达到设定值时,PLC控制器停止电动水泵,水泵停止运行。
5.如果水源或储水箱的水位过低或过高,系统会自动发出报警信息,并在人机界面上显示相应的报警信息。
6.用户可以通过人机界面设定系统的运行参数,如设定水压上限和下限,调整水泵启停的阈值等。
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PLC高楼变频恒压供水系统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,仿真目录摘要 (Ⅰ)1 绪论 (1)1.1引言 (1)1.2本课题产生的背景和意义 (2)1.3变频恒压供水的现况 (2)1.3.1 国内外变频供水系统现状 (2)1.3.2 变频供水系统应用范围 (3)1.4我的主要工作 (3)2 变频恒压供水的理论分析 (4)2.1水泵的工作原理 (4)2.2供水电机的搭配 (5)2.3水泵的调节方式 (6)2.4恒压供水系统的能耗分析 (6)2.5供水系统的安全性问题 (8)2.5.1 水锤效应 (8)2.5.2 水锤效应的产生原因 (9)2.5.3 水锤效应的消除 (9)2.5.4 延长水泵寿命的其他因素 (10)3 变频恒压供水控制系统硬件的设计 (10)3.1变频恒压供水控制系统的构成方案 (10)3.2变频恒压供水系统的控制方案 (11)3.3供水设备的选择原则 (12)3.4参数的计算与供水设备选型 (15)3.4.1 水泵的参数计算与型号的选择 (15)3.4.2 变频器的选择 (15)3.4.3 压力传感器的选择 (17)3.4.4 水位传感器的选择 (17)3.4.5 其他低压电器的选择 (18)3.5PLC的选型 (19)3.5.1 I/O点的统计 (19)3.5.2 PLC选型的基本原则 (20)3.5.3 I/O的分配 (20)3.6系统硬件线路设计 (21)3.7PID参数的预置 (22)4 变频恒压供水控制系统软件的设计 (23)4.1常用编程方法 (23)4.1.1 经验设计法 (23)4.1.2 翻译设计法 (24)4.1.3 逻辑代数设计法 (25)4.2编程软件的简单介绍 (27)4.3恒压供水系统梯形图的设计 (28)4.4程序的仿真与调试 (32)4.4.1 仿真软件的简介 (33)4.4.2 恒压供水系统程序的仿真调试 (33)4.5恒压变频供水系统的W IN CC界面设计 (36)4.5.1 WinCC软件简介 (36)4.5.2 恒压供水系统的WinCC界面设计 (37)4.6经济效益分析 (41)5 总结与期望 (43)5.1总结 (43)5.2展望 (43)参考文献 (45)附录参数表 (46)致谢 (47)1 绪论1.1 引言水是生命之源,人类生存和发展都离不开水。
在通常的城市及乡镇供水中,基本上都是靠供水站的电动机带动离心水泵,产生压力使管网中的自来水流动,把供水管网中的自来水送给用户。
但供水机泵供水的同时,也消耗大量的能量,如果能在提高供水机泵的效率、确保供水机泵的可靠稳定运行的同时,降低能耗,将具有重要经济意义。
我国供水机泵的特点是数量大、范围广、类型多,在工程规模上也有一定水平,但在技术水平、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。
随着社会经济的迅速发展,人们对供水质量和供水系统的可靠性要求不断提高。
衡量供水质量的重要标准之一是供水压力是否恒定,因为水压恒定于某些工业或特殊用户是非常重要的,如当发生火警时,若供水压力不足或无水供应,不能迅速灭火,会造成更大的经济损失或人员伤亡。
但是用户用水量是经常变动的,因此用水和供水之间的不平衡的现象时有发生,并且集中反映在供水的压力上:用水多而供水少,则供水压力低;用水少而供水多,则供水压力大(图 1.1 传统供水机示意图)。
保持管网的水压恒定供水,可使供水和用水之间保持平衡,不但提高了供水的产量和质量,也确保了供水生产以及电机运行的安全可靠性。
变频调速技术以其显著的节能效果和稳定可靠的控制方式,在风机、水泵、空气压缩机、制冷压缩机等高能耗设备上广泛应用。
利用变频技术与自动控制技术相结合,在中小型供水企业实现恒压供水,不仅能达到比较明显的节能效果,提高供水企业的效率,更能有效保证从水系统的安全可靠运行。
变频恒压供水系统集变频技术、电气传动技术、现代控制技术于一体。
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,方便地实现供水系统的集中管理与监控;同时可达到良好的节能性,提高供水效率。
所以设计基于变频调速的恒定水压供水系统(简称变频恒压供水,如图1.2),对于提高企业效率以及人民的生活水平,同时降低能耗等方面具有重要的现实意义。
供水主管网供水主管网图1.1 传统供水机示意图图1.2 变频供水机示意图1.2 本课题产生的背景和意义我国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,工业自动化程度低。
传统调节供水压力的方式,多采用频繁启/停电机控制和水塔二次供水调节的方式,前者产生大量能耗的,而且对电网中其他负荷造成影响,设备不断启停会影响设备寿命;后者则需要大量的占地与投资。
而变频调速式的运行十分稳定可靠,没有频繁的启动现象,启动方式为软启动,设备运行十分平稳,避免了电气、机械冲击,也没有水塔供水所带来的二次污染的危险。
由此可见,变频调速恒压供水系统具有供水安全、节约能源、节省钢材、节省占地、节省投资、调节能力大、运行稳定可靠的优势,具有广阔的应用前景和明显的经济效益与社会效益。
1.3 变频恒压供水的现况1.3.1 国内外变频供水系统现状变频恒压供水是在变频调速技术的发展之后逐渐发展起来的。
目前国外的恒压供水系统变频器成熟可靠,恒压控制技术先进。
国外变频供水系统在设计时主要采用一台变频器只带一台水泵机组的方式。
这种方式运行安全可靠,变压方式更灵活。
此方式的缺点必是电机数量和变频的数量一样多,投资成本高。
目前国内有不少公司在从事进行变频恒压供水的研制推广,国产变频器主要采用进口元件组装或直接进口国外变频器,结合PLC 或PID调节器实现恒压供水,在小容量、控制要求低的变频供水领域,国产变频器发展较快,并以其成本低廉的优势占领了相当部分小容量变频恒压供水市场。
但在大功率大容量变频器上,国产变频器有待于进一步改进和完善。
1.3.2 变频供水系统应用范围变频恒压供水系统在供水行业中的应用,按所使用的范围大致分为三类:(1) 小区供水(加压泵站)变频恒压供水系统这类变频供水系统主要用于包括工厂、小区供水、高层建筑供水、乡村加压站,特点是变频控制的电机功率小,一般在135kW以下,控制系统简单。
由于这一范围的用户群十分庞大,所以是目前国内研究和推广最多的方式。
(2) 国内中小型供水厂变频恒压供水系统这类变频供水系统主要用于中小供水厂或大中城市的辅助供水厂。
这类变频器、电机功率在135kV~320kW之间,电网电压通常为220V或380V。
受中小水厂规模和经济条件限制,目前主要采用国产通用的变频恒压供水变频器。
(3) 大型供水厂的变频恒压供水系统这类变频供水系统用于大中城市的主力供水厂,特点是功率大(一般都大于320kW)、机组多、多数采用高压变频系统。
这类系统一般变频器和控制器要求较高,多数采用了国外进口变频器和控制系统。
目前,国内除了高压变频供水系统,多数变频供水系统均声称只要改变容量就可以通用于各种供水范围,但在实际运用中,不同供水环境对变频器的要求和控制方式是不一致的,大多数变频器并不能真正实现通用。
所以在部分条件复杂的中小水厂,采用通用的恒压供水变频系统并不能完全满足实践要求,现部分中小水厂已认识到这一情况,并针对实际情况对变频恒压供水系统加以改进和完善。
1.4 我的主要工作本课题主要通过研究PLC来控制变频器实现恒压供水,通过设计解并熟悉了PLC的工作原理,编程原理以及编程方法。
进行了控制系统的主电路设计、控制电路设计,系统的控制设备选用S7-200系列的PLC(CPU222),变频器选用西门子泵类专用的变频器MM430。
进行了控制程序(梯形图)的设计。
在控制过程中,电控系统由S7-200完成,PID控制由变频器完成。
最后,对变频恒压供水系统进行调试,对该系统在供水中所取得的节约电耗、恒定压力、保护管网等进行了总结,指出变频技术在供水领域所取得的成果及局限性。
2 变频恒压供水的理论分析2.1 水泵的工作原理供水所用水泵主要是离心泵,普通离心泵如图 2.1所示,叶轮安装在泵2内,并紧固在泵轴3上,泵轴由电机直接带动,泵壳中央有一液体吸入口4与吸入管5连接,液体经底阀6和吸入管进入泵内,泵壳上的液体排出口8与排出管9连接。
在泵启动前,泵壳内灌满被输送的液体:启动后,叶轮由轴带动高速转动,叶片间的液体也必须随着转动。
在离心力的作用下,液体从叶轮中心被抛向外缘并获得能量,以高速离开叶轮外缘进入泵壳。
在蜗壳中,液体由于流道的逐渐扩大而减速,又将部分动能转变为静压能,最后以较高的压力流入排出管道,送至需要场所。
液体由叶轮中心流向外缘时,在叶轮中心形成了一定的真空,由于贮槽液面上方的压力大于泵入口处的压力,液体便被连续压入叶轮中。
可见,只要叶轮不断地转动,液体便会不断地被吸入和排出。
图2.1 离心泵结构示意图2.2 供水电机的搭配供水电机驱动离心泵运行,和离心泵共同组成了供水系统的整体,电机的配置主要以水泵供水负载来决定。