变频恒压供水系统的构成
变频恒压供水控制系统 --
摘要在城市化进程迅速的今天,城市的居住形式主要是生活小区,那么小区供水系统的建设就显得尤为重要。
而且随着城市用水量不断增加,对供水系统的建设提出了更高的要求。
供水的经济性、可靠性、稳定性直接影响到小区住户的正常生活和工作。
本系统是针对居民生活用水而设计的一套由变频器、PLC、水泵机组等设备组成的自动变频恒压供水控制系统。
该系统将PLC、变频器、相应的传感器和执行机构有机地结合起来,并发挥各自优势,能够最大程度满足需要,具有运行稳定、操作简单和高效节能等特点。
该系统对变频器内置PID模块参数进行预置,通过压力传感器对水压的反馈构成闭环控制系统;PID模块根据用水量的变化调节水泵的输出流量,实现恒压供水,并达到有效节能的目的。
本文首先介绍了采取变频调速方式实现恒压供水相对于传统的阀门控制恒压供水方式的节能原理;其次,对水泵机组的各种供水状态及转换的条件、水泵由变频转工频运行方式的切换过程进行分析,着重研究并提出了基于PLC 和变频器的恒压供水系统的方案,并给出了硬件设计和PLC控制程序设计。
关键词:PLC;变频调速;恒压供水目录第一章绪论 (3)1.1研究背景 (3)1.2控制方案确定 (3)第二章变频恒压供水系统的硬件设计 (8)2.1 PLC选择及接线 (8)2.1.1 PLC选择 (8)2.1.2 接线及I/O分配 (10)2.2水泵机组选型 (13)2.3 变频器选型及接线 (14)2.3.1 变频器选型 (14)2.3.2变频器的接线 (17)2.4 PID调节器 (17)2.5压力传感器 (19)2.6系统主电路设计 (19)第三章变频恒压供水系统的软件设计 (21)3.1PLC控制 (21)3.1.1 PLC程序流程图 (21)3.1.2手动运行 (21)3.1.3自动运行 (22)3.2编程及介绍 (23)3.2.1总程序的顺序功能图 (23)3.2.2手动运行顺序功能图 (23)3.2.3自动运行顺序功能图 (24)3.2.4梯形图设计 (25)第四章总结与展望 (30)结束语 (31)参考文献 (32)第1章绪论1.1 研究背景在城市化进程迅速的今天,城市的居住形式主要是生活小区,那么小区供水系统的建设就显得尤为重要。
变频恒压供水系统毕业设计
毕业设计摘要随着中国经济的快速发展,城市化步伐加快。
现在很多人已经住进小区,所以小区必须提供给人们很好的供水质量,但也不能浪费有限的水资源。
每个小区都建有自己的供水系统。
小区供水系统的稳定性,可靠性,经济性直接影响到供水质量,传统的供水方式普遍存在占地面积大、可靠性差、难以维护等缺点,所以现在基本已经被淘汰了。
本文主要设计一套小区变频恒压供水系统,该系统由PLC,变频器,水泵机组,压力传感器,液位传感器,上位机,通信模块等设备组成。
该系统具有生活管网和消防管网。
该系统可以手动运行,也可以自动运行,同时还设计了人机界面,通过远程通信可以远程控制系统的运行。
系统针对传统供水方式的缺点有了大大的改善,不仅提高了供水质量,同时也节约了水资源,投入资金较少,维护方便。
变频恒压供水系统与传统供水系统相比,节能效果非常显著。
为了实现系统的恒压,本设计通过压力传感器检测压力,然后反馈给变频器的PID模块,这样就构成一个闭环控制系统。
再通过变频器控制电机的转速,这就是变频调速。
论文同时也讨论了消防供水的问题,在消防管网中配备了两台高功率的电机。
最后,还通过组态软件编译了人机界面,使系统更加完善。
同时通过通信模块与上位机相连接,构成一个远程监控系统,通过上位机就可以实现远程监控系统的运行情况,还可以改变系统的运行参数。
对于保护环节,系统设计了水位报警,变频器故障报警,软启动器保护等。
关键词:变频器;PLC;恒压供水;变频调速;监控系统ABSTRACTAlong with the rapid development of Chinese economy, the urbanization step is quickly. Now many people have moved to communities, so the Community has to provide good water supply quality to people, but can not waste water resources. Community built their own water systems. Community water supply system must supplies water the stability, credibility of system, the economy directly influences to supply water quality .The traditional means of water supply cover big area, and low efficiency,hard maintenance etc. So it’s already been eliminated now.This text mainly designs a cell constant pressure water supply system, which by the PLC, transducer, water pump, pressure sensors, liquid level sensors, host computer, communication modules and other equipment composition. The system has to live tube net and fire net. The system can control by hand, it also can control automatically. It still designed a man-machine interface at the same time.Passing the long range correspondence can with the movement that the long range control the system. The system has solved the problem existing in the traditional way of water supply, such as economize water resources, it are little to throw in funds, maintenance convenience.The system compare with the traditional way of water supply, it has energy conservation effect extraordinary prominence. For carrying out system of constant pressure, this design spreads the feeling machine examination pressure through a pressure, Then the feedback give the PID mold piece of inverter. Therefore this made one cyclic control system. And then variable-frequency controls the electric machine, so this is a variable velocity variable frequency. The problem that the thesis also discussed that the fire fight supplies water at the same time took care of to provide with the electrical engineering of two set high powers in the net in the fire fight.Finally, it also edited and translated a man-machine interface through a set of software. The system is more perfect. At the same time we Build up a conjunction between the PLC and the computer. For the protection link, the system designed water level to report to the police, the inverter breakdown reports to the police, the soft starter protects etc.Key words:V ariable-frequency; PLC; Constant pressure water-supply; V ariable V elocity variable frequency; monitor and control-system目录摘要 (2)第一章绪论 (6)1.1变频恒压供水产生的背景和意义 (6)1.2变频恒压供水系统的国内研究现状 (6)1.2.1各类供水系统的比较 (6)1.2.2国内恒压供水系统研究状况 (7)1.3几种供水系统的比较 (7)1.4本课题的主要研究内容 (8)第二章变频恒压供水系统的理论以及方案确定 (10)2.1 供水系统的基本模型和主要参数 (10)2.2供水系统的特性曲线和工作点 (11)2.3供水系统中恒压实现方式 (13)2.4异步电动机调速方法 (14)2.5 变频调速恒压供水系统能耗分析 (15)2.6供水系统安全性讨论 (16)2.7变频恒压控制的理论模型 (18)2.8变频恒压供水系统的近似数学模型 (18)2.9变频恒压供水系统中加减水泵的条件分析 (19)第三章变频恒压供水系统的硬件设计 (21)3.1 变频恒压供水系统总体控制方案的确定 (21)3.2变频恒压供水系统总体结构图 (23)3.3变频恒压供水系统主要器件的选型以及参数整定 (25)3.3.1系统配置设备的参数计算 (25)3.3.2变频器的选型 (25)3.3.3 PLC及其扩展模块的选型 (30)3.3.4水泵机组的选型 (32)3.3.4压力传感器的选型 (33)3.3.5软启动器或自耦变压器 (33)3.4系统电路设计 (34)3.4.1系统管网设计 (34)3.4.2压力传感器的接线图 (34)3.4.3变频器和PLC控制电路设计 (35)3.4.4系统控制电路的设计 (38)3.5系统的I/O地址分配 (38)第四章变频恒压供水系统的软件设计 (40)4.1变频恒压供水系统的工作原理 (40)4.2系统的主程序流程图 (41)4.3 PID调节器控制以及参数整定 (43)4.3.1 PID调节器控制 (43)4.3.2变频器PID参数调整流程图 (45)4.3.3变频器PID参数设置及参数调整 (46)第五章系统远程监控系统的设计 (48)5.1 监控系统硬件构成 (48)5.2 三菱FX系列PLC通信协议 (50)5.3 PLC通信程序设计 (51)5.4计算机通信程序设计 (52)5.5上位机监控软件设计 (53)第六章总结 (55)参考文献 (56)附录1:梯形图 (57)第一章绪论1.1变频恒压供水产生的背景和意义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。
变频恒压供水系统
变频恒压供水系统变频恒压供水系统是一种先进的供水设备,通过变频控制技术来实现水压的恒定调节。
本文将详细介绍变频恒压供水系统的工作原理、优点、应用领域以及未来发展趋势。
一、工作原理变频恒压供水系统主要由水泵、变频器、压力传感器和控制器等组成。
其工作原理是通过压力传感器监测水压大小,并将实时的水压信号传送给控制器。
控制器根据设定的水压值与实际水压之间的偏差,控制变频器调整水泵的运行频率,从而实现恒定的水压供应。
二、优点1.高效节能:采用变频器驱动水泵,可以根据实际需求调节水泵的运行频率,提高能效,降低能耗。
2.稳定可靠:通过实时监测和调节水泵的运行频率,可以保持水压的恒定,在供水过程中避免压力波动。
3.操作简便:系统具有用户友好的界面和操作面板,可以方便地设置水压值、监测运行状态及故障信息。
4.维护方便:系统具有自动保护功能,能够实时监测水泵的工作状态,提醒用户及时进行维护和保养。
5.灵活多样:系统可以根据不同的供水需求进行定制,可用于家庭、工业、农业等不同场景。
三、应用领域1.民用供水:变频恒压供水系统可以用于家庭、公寓、写字楼等民用场所,保证水压稳定,提供良好的供水条件。
2.商业供水:商场、酒店、餐厅等商业场所对供水的要求较高,变频恒压供水系统可以确保供水的稳定性和连续性。
3.工业供水:工业生产中,往往需要大量的水源供给,变频恒压供水系统可以满足不同工艺流程对水压的要求。
4.农业灌溉:农田灌溉需要保证稳定的水压,变频恒压供水系统可以实现对农田的定时供水,提高农作物的产量。
四、发展趋势随着科技的不断进步,变频恒压供水系统正朝着智能化、高效节能的方向发展。
未来,我们可以期待以下几个趋势:1.智能控制:利用物联网技术,实现对供水系统的远程监控和控制,提高运行效率和便利性。
2.节能环保:采用更加高效的电机和控制器,进一步降低能耗,减少对环境的影响。
3.多元化应用:推出更多适用于不同场景的变频恒压供水系统,满足不同用户的需求。
变频恒压供水系统组成及工作原理
变频恒压供水系统组成及工作原理变频恒压供水最简单的方式:一台变频器,一个电接点压力表。
变频器是电子元件,没有机械运动;水泵总的转速还是跟水量成比例的。
另外,供水系统对水压没精度要求,况且压力波动不会超过0.02MPa(设定0.3MPa时)。
变频器在恒压供水系统中的应用变频恒压供水主要有分为:恒压变流量和变压变流量两大类。
一、变频恒压供水系统组成系统为变频恒压的供水系统,分为冷水、热水两大供水系统,系统为1拖1的恒压供水,两台电机为互备,可选择使用1#泵或2#泵运行,KM3、 KM8为手动工频运行选择,作为变频的维修系统备用,KM2 ,KM3、 KM7,KM8为机械互锁的接触器,保证选择变频运行和工频运行的正确切换。
变频恒压供水的基本原理:以压力传感器和变频器组成闭环系统,根据系统管网的压力来调节电机的转速,实现高峰用户的水压恒定,和低峰时的变频的休眠功能,得到恒压供水和节能的目的。
二、系统硬件参数热水系统:电机参数: Pe=15kw Ue=380v Ie=26.8A Ne=1490rpm变频器型号: 6SE64430-2AD31-8DA0 Pe=18.5kw Ie=38A压力传感器: GYG2000 反馈信号4-20mA 供电+24V 量程0-0.5Mpa冷水系统:电机参数: Pe=22kw Ue=380v Ie=39.4A Ne=2940rpm变频器型号: 6SE64430-2AD33-7EA0 Pe=30.5kw Ie=62A压力传感器: GYG2000 反馈信号4-20mA 供电+24V 量程0-0.5MPa三、PID闭环控制功能原理及调试方法变频器的内置PID功能,利用装在水泵附近的主出水管上的压力传感器,感受到的压力转化为4-20mA电信号作为反馈信号。
根据变频恒压的层高设定压力值作为给定值,变频器内置调节器作为压力调节器,调节器将来自压力传感器的压力反馈信号与出口压力给定值比较运算,其结果作为频率指令输送给变频器,调节水泵的转速使出口压保持一定。
变频恒压供水机组结构及原理-PPT课件
们将Qb与Hb作为水泵额定参数,在系统需水量为Qa时,从上图
n2曲线我们可以看出,转速下降为n2时,依然可以保证系统压力
Hb,但从功率曲线可以看出此时与n1转速时的功率差ΔP=Pa-P,
即节省的电能,ΔH可看作是节省的无用扬程,由此可知,利用变
频控制可实现稳压和省电的功能。
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变频恒压供水工作模式简介
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VAS变频恒压供水机组结构示意图
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我司VAS变频恒压供水机组标准配置
水泵(根据供水系统所需扬程流量选择水泵型号与台数) 电控柜(根据水泵型号、台数、变频运行方式选择) 变频器(包含于电控柜中) 远传压力表(考虑到仪表的匹配性,该项与电控柜同时采购) 普通压力表(上仪四厂) 压力罐(意大利Zlimet) 阀门(止回阀/闸阀/弹性减振接头等) 管路(出水总管一套) 底座(采用碳钢焊接整体底座) 其他管路附件
变频恒压供水机组可以根据用 户的要求选择多种附加功能。
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变频恒压供水机组的特点
采用变频恒压可编程控制,可满足用户多种需 求
无级变速运行,节能效果显著 可保持给水系统压力恒定,工作压力按需设定 采用变频器启动和停泵,无启动电流,延长水
泵寿命 实现无人值守,PLC控制智能化运行 有效防止水锤,延长管路管件寿命 结构紧凑,占地少,投资小,施工期短,不需
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变频恒压供水机组原理
变频恒压供水机组的原理来自于 水泵比例律,而水泵比例律是由 水泵的相似律推导而来的
水泵的相似律:
QP ( DP )3 nP QM DM nM
HP (DP )2(nP )2 HM DM nM PP ( DP )5(nP )3 PM DM nM
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图中显示全速运转n1与变速转速n2时,水泵的性能曲线。假设我
变频恒压供水一拖二
变频恒压供水一拖二
一、变频恒压供水系统主电路和控制线路图:
系统由变频器、PLC和两台水泵构成。
利用了变频器控制电路的PID等相关功能,和PLC配合实施变频一拖二自动恒压力供水。
具有自动/手动切换功能。
变频故障时,可切换到手动控制水泵运行。
控制过程:水路管网压力低时,变频器启动1#泵,至全速运行一段时间后,由远传压力表来的压力信号仍未到达设定值时,PLC控制1#泵由变频切换到工运行,然后变频启动2#泵运行,据管网压力情况随机调整2#泵的转速,来达
到恒压供水的目的。
当用水量变小,管网压力变高时,2#泵降为零速时,管网压力仍高,则PLC控制停掉1#工频泵,由2#泵实施恒压供水。
至管网压力又低时,将2#泵由变频切为工频运行,变频器启动1#泵,调整1#泵的转速,维修恒压供水。
如此循环不已。
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恒压变频供水系统
恒压变频供水系统1. 简介恒压变频供水系统是一种用于水泵控制的先进技术。
传统的水泵系统在供水过程中,由于水位的变化,输出水压往往不稳定,无法满足实际需求。
而恒压变频供水系统通过智能控制水泵的运行,以实现恒定的供水压力,提供稳定的水压,增加供水系统的可靠性和效率。
2. 工作原理恒压变频供水系统主要由水泵、变频器、压力传感器和控制器组成。
通过控制器对变频器和水泵进行智能调节,使得水泵的运行速度能够根据系统需求进行自动调整。
系统工作的流程如下:1.控制器通过压力传感器实时监测供水系统的压力。
2.控制器根据设定的目标压力,对变频器进行控制,调整水泵的运行频率。
3.变频器通过改变电源的频率,控制电机的转速,从而调整水泵的出水量。
4.控制器根据实际压力和目标压力之间的差异,实时调整水泵的运行状态,以使得供水系统的压力能够保持恒定。
3. 优势恒压变频供水系统相比传统的水泵系统具有以下优势:1.省电节能:恒压变频供水系统根据实际需求智能调节水泵的运行频率,避免了传统水泵系统长时间运行的浪费,从而节省了大量的电能。
2.稳定可靠:恒压变频供水系统通过实时监测压力并自动调节水泵的运行状态,保持了恒定的供水压力,有效避免了水压波动和水位变化对供水系统的影响,提高了供水系统的可靠性。
3.声音低噪:恒压变频供水系统采用先进的变频器技术,使得水泵运行时的噪音较小,减少了对周围环境和使用者的影响。
4.易维护:恒压变频供水系统可以通过控制器对水泵进行智能监控和维护,及时发现和解决问题,提高了供水系统的可维护性和可操作性。
4. 应用领域恒压变频供水系统广泛应用于以下领域:1.水务公司:恒压变频供水系统能够提供稳定的水压,满足居民和企业的用水需求,减少供水压力不足和停水的问题。
2.商业楼宇:恒压变频供水系统能够在商业楼宇中提供稳定的水压,满足楼宇内各个部门的用水需求,提高楼宇的运营效率。
3.工业厂区:恒压变频供水系统能够根据生产线的需求,实现水压的恒定,确保生产线的正常运行。
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。
恒压变频供水控制系统操作说明111
恒压变频供水控制系统操作说明一、设备构成LCZP系列变频调速恒压供水设备由泵、动力及控制系统和其他操作设备组成。
本设备配有3台主供水泵(含备用泵1台),1台辅助泵。
二、设备的运行(1)设备启动后,首先一台水泵在变频调速器控制下,投入变速运行,只有当输出压力达到预定值至其流量与用水量平衡时,转速稳定到某一值。
(2)当用水量增加时,水泵按设定速率加速到另一个稳定转速;而用水量减小时,水泵按设定的速率减速到新的稳定转速。
(3)当变速运行水泵的转速达到最大转速后,用水量进一步增加时,该水泵切换到工频电源后恒速运行;变频调速器则转换到另一台水泵,使之投入变速运行。
如果当变速运行的水泵转速达到最大转速时,用水量仍在增加,将发生如上的转换并有新的水泵投入并联运行。
(4)当变速运行水泵的转速,因用水量减小而达到临界转速后,用水量进一步减小,则设备将停掉一台水泵,直到剩下只有一台水泵时为止。
(5)当仅有一台水泵变速运行,且用水量接近于零时,水泵转速趋于最小临界转速,则系统会退出变频运行而转入辅助泵的间隙运行,以减少设备的无效运行而使系统更节能。
三、操作说明:首先保证所有电气元件及仪表正常,空开闭合,水池满水位的情况。
各水泵开启时观查各相对应的仪表是否正常。
A、手动工频:1#工频启动1#工频运行1#工频停止依次操作,开启/关闭各台水泵,辅助小泵旋钮在“使用”的位置,按启动/停止,开启/关闭小泵。
B 、手动变频:(1#泵变频,2#、3#泵工频运行)1、每次只能一台泵变频运行,另外二台泵做工频补充;2、本图例为1#泵变频时,2#、3#泵工频运行的操作方法;3、调节方式依次类推。
即2#泵变频时,1#、3#工频运行;3#变频时,1#、2#工频运行;4HZ 灯亮,此时显示的是频率值;5、按使PU 灯亮;6调节到需要的频率数值;7注意:1、频率的根据远传压力表的值来调节,当频率值已达到50HZ 时,而压力还没有达到所要的值时,开工频泵运行,再修正变频泵的频率值,直到20HZ 时停止该变频泵运行。
变频恒压供水系统工作原理
变频恒压供水系统工作原理变频恒压供水系统是一种先进的水泵控制系统,广泛应用于建筑、给排水、消防和工业领域,能够实现稳定的供水压力。
在本篇文章中,我将向您介绍变频恒压供水系统的工作原理以及其优势。
一、工作原理变频恒压供水系统由水泵、变频器和压力传感器等组成。
其工作原理主要通过变频器对水泵的电源进行频率调节来控制水泵的转速,从而实现恒定的供水压力。
具体来说,变频恒压供水系统通过压力传感器实时监测供水管网的压力,并将监测到的信号传输给变频器。
变频器根据压力信号的变化来调整水泵的转速,使得供水管网的压力保持在一个设定的恒定值。
当供水管网的压力低于设定值时,变频器会增加水泵的转速,提高供水压力;当供水管网的压力高于设定值时,变频器会降低水泵的转速,减小供水压力。
通过持续监测和调整,变频恒压供水系统可以实现稳定的供水压力,并根据实际需求进行自动调节。
二、优势1. 高效节能:变频恒压供水系统可以根据实际需求灵活调整水泵的转速,避免了传统水泵系统一直以满负荷运行的浪费现象。
通过减少水泵的能耗,变频恒压供水系统能够显著降低能源消耗,提高供水系统的效率。
2. 稳定可靠:传统供水系统存在由于供水压力波动引起的供水不稳定问题,而变频恒压供水系统通过实时监测和调节水泵转速,能够保持供水压力在设定值范围内的稳定性,有效解决了这一问题。
3. 智能控制:变频恒压供水系统采用先进的自动控制技术,能够根据供水压力的变化进行自动调节,无需人工干预。
系统还具有故障自诊断和报警功能,能够及时发现和解决问题,提高供水系统的可靠性和安全性。
4. 环保节能:由于变频恒压供水系统可以根据实际需求调整水泵的工作状态,避免了过高或过低的供水压力,减少了压力调节阀的使用,降低了供水系统的泄漏和能耗,对节能和环保起到积极作用。
总结回顾通过本文的介绍,我们了解到变频恒压供水系统的工作原理以及其带来的优势。
变频恒压供水系统通过变频器对水泵的转速进行调节,实现供水管网的恒定压力。
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。
变频恒压供水系统
变频恒压供水系统变频恒压供水系统是一种利用变频器控制水泵以实现恒压供水的系统。
在传统的供水系统中,由于水泵的固定转速和无法根据需求实时调整,常常导致供水压力不稳定或过高。
通过使用变频器来控制水泵的频率和转速,可以有效地解决这些问题,提高供水质量和效率。
本文将介绍变频恒压供水系统的工作原理、优势以及使用注意事项,以便读者能够更好地了解和应用这一技术。
工作原理变频恒压供水系统由变频器、传感器、控制器和水泵组成。
其工作原理如下:1.传感器感知水压:水泵出口处安装有压力传感器,用于实时感知供水管道的压力情况。
2.控制器监测水压:控制器接收传感器传来的压力信号,并根据预设的压力范围进行比较和调整。
3.变频器控制水泵:根据控制器的指令,变频器调整水泵的电频和电流,进而控制水泵的转速和出水量。
当压力过低时,变频器会提高水泵的转速;当压力过高时,变频器会降低水泵的转速。
4.恒压供水:通过不断调整水泵的转速,系统能够保持供水管道的压力在预设范围内,实现恒压供水。
优势使用变频恒压供水系统带来以下几点优势:1.节能环保:传统的供水系统通常采用固定转速的水泵,无法根据实际需求进行调节,造成能源的浪费。
而变频器可以实时调整水泵的转速,根据实际需要提供合适的供水压力,从而达到节能的效果。
2.提高供水质量:传统供水系统由于压力不稳定,易导致供水管道的漏水、爆管等问题,影响供水质量。
而变频恒压供水系统可以保持恒定的供水压力,有效地解决了这些问题,提高了供水质量。
3.增加设备寿命:传统供水系统由于波动的水压对水泵产生较大的冲击和磨损,导致设备寿命大大缩短。
而变频恒压供水系统能够保持稳定的供水压力,减轻了水泵的工作负荷,延长了设备的使用寿命。
4.方便维护管理:通过变频器实时监测和调整水泵的工作状态,系统可以及时检测到故障并进行报警,方便用户及时进行维护和管理。
使用注意事项在安装和使用变频恒压供水系统时,需要注意以下几点:1.安全电气接线:根据相关的电气安装规范进行接线操作,确保供水系统的安全可靠。
(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。
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。
变频恒压供水知识点总结
变频恒压供水知识点总结一、变频恒压供水的工作原理1.1 变频恒压供水系统的组成变频恒压供水系统一般由水泵、变频器、传感器、控制器等组成。
水泵用于提供水源,变频器用于控制水泵的转速和输出流量,传感器用于监测管网压力或流量,控制器根据传感器反馈的信号对变频器进行控制,实现供水系统的恒压供水。
1.2 变频恒压供水的工作原理变频恒压供水系统的工作原理是通过控制变频器改变水泵的转速,从而控制水泵的输出流量,以实现管网中的恒压供水。
当管网中的压力下降或流量增大时,传感器会将信号反馈给控制器,控制器根据这些信号调节变频器的输出频率,使水泵的输出流量相应增加,从而维持管网的恒压供水状态。
1.3 变频恒压供水的工作流程变频恒压供水系统的工作流程一般包括以下几个步骤:传感器监测管网压力或流量,将监测结果反馈给控制器,控制器根据监测结果调节变频器的输出频率,变频器控制水泵的转速,水泵输出相应的流量,实现管网的恒压供水。
二、变频恒压供水的特点2.1 能耗低变频恒压供水系统能根据实际需求调节水泵的输出流量,能够有效降低水泵的运行能耗,提高能源利用率。
2.2 运行稳定变频恒压供水系统能够根据管网压力和流量的变化自动调节水泵的输出流量,能够保持管网的恒压供水状态,使供水系统运行更加稳定可靠。
2.3 维护简便变频恒压供水系统通过智能控制,能够自动诊断故障并发出警报,使系统的维护更加简便高效。
2.4 适应性强变频恒压供水系统能够根据不同的供水需求灵活调节水泵的输出流量,能够适应不同的供水场景,具有很强的适应性。
2.5 节能环保变频恒压供水系统能够根据实际需求调节水泵的输出流量,减少了不必要的能耗,具有良好的节能环保效果。
三、变频恒压供水的应用范围变频恒压供水技术目前已在各个领域得到了广泛应用,主要包括以下几个方面:3.1 居民小区供水系统变频恒压供水系统能够根据居民用水需求调节水泵的输出流量,能够保持管网的恒压供水状态,使居民用水更加方便舒适。
变频恒压供水系统的构成及原理
变频恒压供水系统的构成及原理一、变频恒压供水系统的构成及原理变频恒压供水控制系统通过测到的管网压力,经变频器的内置PID调节器运算后,调节输出频率,实现管网的恒压供水。
变频器的频率超限信号(一般可作为管网压力极限信号)可适时通知PLC进行变频泵逻辑切换。
为防止水锤现象的产生,泵的启停将联动其出口阀门。
系统工作原理间图如下所示。
假设整个系统由四台水泵,一台变频器,一台PLC和一个压力变送器及若干辅助部件构成。
各部分功能如下:安装于供水管道上的压力变送器将管网压力转换成1—5伏的电信号;变频调速器用于调节水泵转速以调节流量;PLC用于逻辑切换。
此外,上述系统还配备了外围辅助电路,以保障自动控制系统出现故障时可通过人工调节方式维持系统运行,保证连续生产。
二、设备选型说明变频恒压供水系统主要由变频控制柜、压力传感器、水泵等组成。
变频控制柜由断路器、变频器、接触器、中间继电器、PLC 等组成。
1. 供水系统选用原则(1)蓄水池容量应大于每小时最大供水量。
(2)水泵扬程应大于实际供水高度。
(3)水泵流量总和应大于实际最大供水量。
(4)变频控制柜选型:用户可根据供水量和供水高度确定水泵型号及台数,然后对控制柜进行选型。
2. 变频器根据工艺要求,建议配用ABB ACS600系列变频器。
ACS 600系列变频器是ABB公司采用直接转矩控制(DTC)技术,结合诸多先进的生产制造工艺推出的高性能变频器。
它具有很宽的功率范围,优良的速度控制和转矩控制特性,完整的保护功能以及灵活的编程能力,较高的可靠性和较小的体积。
主要技术数据:功率范围:2.2-3000kW电源电压:380/400/415/440/460/480/500VAC 3相±10%;电源频率:48-63Hz控制连接:2个可编程的模拟输入(AI);1个可编程的模拟输出(AO);5个可编程的数字输入(DI);2个可编程的数字输出(DO)。
连续负载能力:150% In,每10分钟允许1分钟串行通讯能力:标准的RS—485接口可使变频器方便地与计算机连接。
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兴崛变频恒压供水系统的构成
从原理框图,我们可以看出变频调速恒压供水系统由执行机构、信号检测、控制系统、人机界面、通讯接口以及报警装置等部分组成。
1、执行机构
执行机构是由一组水泵组成,他们用于将水供入管网,图3.3中的4个水泵分为三种类型:
调速泵: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。
快速泵:水泵运行只在工频状态,速度恒定,它们用以在用水量增大而调速泵的最大供水能力不足时,对供水量进行定量的补充。
当水泵采用循环的控制方式时,M1、M2、M3既可以做调速泵,也可以作为恒速泵,如果水泵采用固定的控制方式时,M1、M2、M3中只有一台可以调速泵,其余两台作为恒速泵。
附属小泵:它只运行于启、停两种工作状态,用以在用水量很小的情况下(例如:夜间)对管网用水量进行少量的补充。
系统中使用附属小泵的原因在于变频泵暂时无法在实际使用中实现其恒压供水,尤其是夜间和管网有小流泄压现象时会出现超压或断流。
在变频调速恒压供水系统中,这样构成水泵组有下几个原因:
(1)用几个小功率的水泵代替一台大功率的水泵,使水泵选型容易,同时这种结构更适合于大功率的供水系统。
(2)供水系统的增容和减容容易,不需要更换水泵,只要再增加恒速水泵即可。
(3)以小功率的变频器代替大功率的变频调速器,以降低系统投入成本,增加系统运行可靠性。
(4)附属小泵的加入,使系统在用水量很低时(如:夜间)可以停止所有的主水泵,用小水泵进行补水,降低系统的运行噪音。
(5)在用水量不太大时,系统中不是所有的水泵在运行,这样可以提高水泵的运行寿命,同时降低系统的功耗,达到节能的目的。
对于多泵并联的母管制供水系统,既要保证恒压供水,又要实现经济调度,一般均采用如下的设计原则:多泵并联,大小泵结合,调速泵保证管网压力,水泵台数的增减保证流量,小泵实现小流量保压。
具体方案如下:
(1)一般不用一台大泵,宁可用多台小泵,这样有利于经济调度。
(2)调速泵为主泵,流量最大,扬程要比其他水泵高出30%-50%,有利于扩大调速效果,只能在超过实际压力的富裕扬程内调节流量,大大的制约其调节范围。
(3)定速泵的选择可以采用相同扬程,不同流量的泵,这样也有利于经济调度。
(4)为了进行小流量的保压(例如深夜),系统中有一台小流量的泵。
(5)调速泵采用变频器调速,一备一用的固定拖动不进行切换操作。
水泵检修时可采用冷切换方式暂时切换到其他泵上做调速运行。
(6)其他泵可采用一台软启动器或用PLC实现循环软启动操作。
变频器与工频电网之间的相互切换问题,使用冷切换是最简单、最安全的切换方式,但是它只能用于可以分为异步切换和同步切换两种方式。
目前流行的多泵恒压供水系统变频循环软启动控制方案都采用异步切换的方式,因此就不可避免
地会产生过大的电流冲击和机械转矩冲击,导致供电系统的保护跳闸和设备的损坏,也不可避免地会引起供水系统的压力和流量的扰动。
2信号检测
在系统控制过程中,需要检测的信号包括来水出水水压信号、液位信号和报警信号:
(1)水压信号:它反映的是用户管网的水压值,它是恒压供水控制的主要反馈信号。
此信号是模拟信号,读入PLC时,需进行A/D转换。
另外为加强系统的可靠性,还需对供水的上限压力和下限压力用电接点压力表进行检测。
检测结果可以送给PLC,作为数字量输入,在来水不足和出水超压(电接点压力表控制)时控制水泵的起动与停止。
(2)液位信号:它反映水泵的进水水源是否充足,信号有效时,控制系统要对系统实施保护控制,以防止水泵没水空抽而损坏电机和水泵。
此信号来自在安装于水源处的液位传感器或电接点压力表。
(3)报警信号:它反映系统是否正常运行,水泵电机是否过载、变频器是否有异常,是否有溢流现象(地下室用),该信号为开关量信号。
3控制系统
供水控制系统已被安装在供水控制柜中,包括供水控制器(PLC系统)、变频器和电控设备三个部分。
(1)供水控制器:它是整个变频恒压供水控制系统的核心。
供水控制器直接对系统中的工况、压力、液位、报警信号进行采集,对来自人机接口和通讯接口的数据信息进行分析、实施控制算法,得出对执行机构的控制方案,通过变频调速器和接触器对执行机构(即水泵)进行控制。
(2)变频器:它是对水泵进行转速控制的单元。
变频器跟踪供水控制器送来的控制信号改变调速泵的运行频率,完成对调速泵的转速控制。
根据水泵机组中水泵被变频器拖动的情况不同,变频器有两种工作方式;
变频循环式:变频器拖动某一台水泵作为调速泵,当这台水泵运行在50hz时,其供水量仍不能达到用水要求,需要增加水泵机组时,系统先将变频器从该水泵电机中脱出,
将该泵切换为工频的同时用变频去拖动另一台水泵电机。
变频固定式:变频器拖动某一台水泵作为调速泵,当这台水泵运行在50hz时,其供水量仍不能达到用水要求,需要增加水泵机组时,系统直接启动另一台恒速水泵,变频器不做切换,变频器固定拖动的水泵在系统运行前可以选择。
(3)电控设备:它是由一组接触器、保护继电器、转换开关等电气元件组成。
用于在供水控制器的控制下完成对水泵的切换、手/自动切换及就地/远控等工作。
4人机界面
人机界面是人与机器进行信息交流的场所。
通过人机界面,使用者可以更改设定压力,修改一些系统设定以满足不同工艺的需求,同时使用者也可以从人机界面上得知系统的一些运行情况及设备的工作状态。
人机界面还可以对系统的运行过程进行监示,对报警进行显示。
5通讯接口
通讯接口是本系统的一个重要组成部分,通过该接口,系统可以喝组态软件以及其他的工业监控系统进行数据交换:同时通过通讯接口,还可以讲现代先进的网络技术应用到本系统中来,例如可以对系统进行远程的诊断和维护等。
6报警装置
作为一个控制系统,报警是必不可少的重要组成部分。
由于本系统能适用于不同的供水领域,所以为了保证系统安全、可靠、平稳的运行,房子因电机过载、变频器报警、电网过大波动、供水水源中断、出水超压、泵站内溢水等等造成的故障,因此系统必须要对各种报警量进行检测,由PLC判断报警类别,进行显示和保护动作控制,以免造成不必要的损失。