变频调速恒压供水系统设计说明
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。
中达优控 KP系列变频恒压供水控制器 使用手册说明书
KP系列变频恒压供水控制器使用手册感谢选用中达优控KP系列变频恒压供水控制器。
为充分发挥本产品的卓越性能及确保使用者和设备的安全，在使用之前，请详细阅读本手册。
一、系统概述中达优控KP系列变频恒压供水控制器专业为水泵行业打造的高档人机界面控制器。
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该控制器可安全稳定运行于各种环境，覆盖全国范围的使用，5年以上的持续使用时间，几乎零故障率。
KP系列变频恒压供水控制器采用7寸高清彩色液晶屏，触摸操作，全中文界面显示，所见即所得。
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全自动6段时间压力控制及定时启停水泵，并且具有依星期启停机组。
远程启动第二压力，能很好地满足生活供水和消防供水需求。
产品提供完备的输入输出信号，可与各种品牌的变频器配套使用。
另有RS485通讯供使用。
可方便自由地配置1~4台水泵运行。
另有市政压力或水箱液位等信号供使用。
可方便地切换控制器为水箱恒压供水、无负压供水、箱式无负压供水。
可适应远传压力表和压力变送器信号。
在用户的使用上，无需编程，只需有普通电工知识，依照我公司提供的原理图接线，简单设置后即可使您的供水系统正常投入使用。
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二、系统工作原理1、工作概述：a) 本系统可实现1－3台主泵和1台辅泵的自动控制，从参数设置中任意设定启用的泵数量；b) 系统增泵时，先以变频器启动水泵后，若在变频器50Hz时不能满足设定压力需要，则本泵转为工频，然后变频器再启动下一台泵，依次循环；c) 管网压力超过设定压力值后，变频泵将降速运行，频率降到启停频率后还是超过设定值，则最后启动运行的工频泵停止运行，其余的工频泵也依此方式停止，最后停止的是变频泵。
d) 系统停止时，会自动记住当前运行的泵号，下次启动时，系统将从下一台泵号启动，从而使各泵工作时间均衡；e) 打开倒泵开关，自动倒泵时间的设置不为零时，系统会在设定的时间后自动换泵运行；f) 系统会自动存储故障记录，以备查看。
基于西门子PLC控制的变频恒压供水系统的设计
基于西门子PLC控制的变频恒压供水系统的设计摘要：随着经济的快速发展和国内生产、生活用水的不断增加，供、用水系统的矛盾越来越突出。
传统的供水系统一般由气压罐、启动控制柜、电动阀等设备来实现，这种方式控制的恒压供水系统管网压力波动大，水泵启动频繁，故障率较高。
现由变频器、西门子S7-200PLC、管网压力传感器等通过PID调节来实现管网的恒压供水。
该方式控制精度高，管网压力波动性小，压力稳定，控制水泵数量不受限制、故障率低等优点，故可在供水系统中广泛推广应用。
关键词：西门子PLC；变频恒压；供水系统；自动控制技术引言：由于传统的恒压供水系统具有较大的局限性，本文介绍的利用变频器和PLC技术设计的恒压供水系统消除了传统供水系统的局限性。
本文从恒压供水系统的组成和功能、PLC技术的程序设计、试验和结论这三个方面对该系统进行了阐述。
1恒压供水系统概述恒压供水系统主要由三部分组成，分别是设计控制单元、执行单元、检测反馈单元。
这三个单元紧密联系、缺一不可。
只有这些单元互相配合，才能实现系统的恒压供水功能。
这三种单元的概况分别是：①控制单元：控制元件是恒压供水系统中最重要的组成部分之一，通常采用S7-200可编程控制器对其进行控制，具有稳定性和可靠性的特点。
由S7-200可编程控制器实现的控制单元操作简单、方便、直观，而且其通信功能强大。
②执行元件：执行元件也是恒压供水系统中最核心的部分，它由独立的变频器组成。
其主要负责接收控制单元发出的信号来调节电机的输出频率，调节水泵转速，最终实现控制管网压力的功能。
③检测反馈单元：检测反馈单元是控制系统中不可缺少的部分，只有在检测元件的帮助下，才可测量出管网的实际压力，管网压力检测采用扩散硅管道式压力变送器，其特点是把隔离的硅压阻式压力敏感元件封装于不锈钢壳体内制作而成。
它能将接受到的液体或气体压力转换成标准的4-20mA电流号对外输出至PLC系统，从而保证系统的正常、高效运行。
基于plc的变频恒压供水系统-毕业设计标准版
河南理工大学毕业设计（论文）说明书河南理工大学毕业设计（论文）说明书摘 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。
控制程序设计。
关键词：PLC ；变频调速；恒压供水；变频调速；恒压供水ABSTRACTIn today's rapid urbanization, urban living is mainly living quarters, then the construction of residential water supply system is particularly important. And with the growing urban water demand, water supply systems, the proposed higher requirements. Economics of water supply, reliability and stability to the district residents directly affected the normal life and work.The system is designed for household water set by the frequency converter, PLC, water pump and other equipment consisting of automatic constant pressure water supply control system. System PLC, frequency converter, the corresponding sensors and actuators together organically, and play their respective advantages, the control system easy to operate,not only to the greatest extent to meet the needs of stability and security of its operating performance, simple and convenient mode of operation , and the complete and thoughtful features, will make water saving water, saving, labor saving, high efficiency high-quality final run, reliable, energy-saving purposes. This paper introduces the way to achieve frequency control constant pressure water supply valve control compared to conventional energy-saving principle of constant pressure water supply. Converter built-in PID module on the preset parameters, using hydraulicpressure sensor feedback, closed loop system. According to changes in water consumption, to PID regulation mode, by adjusting the pump output flow, constant pressure water supply and efficient energy. Then it analyzes the state of pump units and conversion of various water conditions, analysis of the pump frequency by the frequency change operating mode of the switch process. Important parts of functional analysis, focusing on research and put forward based on PLC and frequency constant pressure water supply system program, were given control of the hardware design and PLC programming.Keywords: PLC; frequency control; constant pressure water supply目 录1 绪论绪论.......................................................................................................................... ......................................................................................................................... 11 1.1 研究背景研究背景........................................................................................................ ....................................................................................................... 11 1.2 变频恒压供水系统的国内外研究现状变频恒压供水系统的国内外研究现状 ....................................................... ....................................................... 22 1.3 供水系统安全性讨论供水系统安全性讨论.................................................................................... ................................................................................... 22 1.4 本文的设计思想本文的设计思想............................................................................................ ........................................................................................... 33 2 系统的理论分析及方案的确定系统的理论分析及方案的确定.............................................................................. ............................................................................. 44 2.1 调速方式的比较与选择调速方式的比较与选择 ............................................................................... ............................................................................... 44 2.2 控制系统方案控制系统方案................................................................................................ ............................................................................................... 66 2.3 供水系统的控制流程供水系统的控制流程.................................................................................... ................................................................................... 99 2.4 变频恒压供水系统中加减水泵的条件分析变频恒压供水系统中加减水泵的条件分析.............................................. 11 3 变频恒压供水系统的硬件设计变频恒压供水系统的硬件设计 ........................................................................... ........................................................................... 1313 3.1 PLC 选型及接线选型及接线........................................................................................... .......................................................................................... 1313 3.1.1 PLC 选型选型............................................................................................. ............................................................................................ 1313 3.1.2 PLC 的接线及I/O 分配 (16)3.2 水泵机组选型水泵机组选型 ............................................................................................. ............................................................................................. 1818 3.3 变频器选型及接线变频器选型及接线...................................................................................... ..................................................................................... 1919 3.3.1 变频器选型变频器选型........................................................................................ ....................................................................................... 1919 3.3.2 变频器的接线变频器的接线.................................................................................... ................................................................................... 2323 3.4 PID 调节器 (23)3.5 压力传感器压力传感器.................................................................................................. ................................................................................................. 2525 3.6 系统主电路设计系统主电路设计.......................................................................................... ......................................................................................... 2626 4 系统软件设计系统软件设计........................................................................................................ ....................................................................................................... 2727 4.1 PLC 控制控制 ...................................................................................................... (2727)4.1.1 PLC 程序流程图程序流程图................................................................................. ................................................................................ 2727 4.1.2 手动运行手动运行............................................................................................ ........................................................................................... 2828 4.1.3 自动运行自动运行............................................................................................ ........................................................................................... 2828 4.2 编程及介绍编程及介绍.................................................................................................. ................................................................................................. 2929 4.2.1 总程序的顺序功能图总程序的顺序功能图........................................................................ ....................................................................... 2929 4.2.2 自动运行顺序功能图自动运行顺序功能图........................................................................ ....................................................................... 3030 4.2.3 手动模式顺序功能图手动模式顺序功能图........................................................................ .. (3131)4.2.4 系统程序梯形图设计系统程序梯形图设计....................................................................... ....................................................................... 3232 5 总结与展望总结与展望............................................................................................................ ........................................................................................................... 3333 致 谢........................................................................................................................ ....................................................................................................................... 3434 参考文献参考文献.................................................................................................................... ................................................................................................................... 3535 附录A 系统硬件总图 .............................................................................................. 36 附录B 系统梯形图 .. (37)1 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。
386s3-b恒压供水变频器使用说明书
386s3-b恒压供水变频器使用说明书
386s3-b恒压供水变频器使用说明书
首先，感谢您使用我们的386s3-b恒压供水变频器。
本说明书将为您提供详细的操作指导，帮助您更加方便地使用该设备。
1. 设备介绍：
386s3-b恒压供水变频器是一种专为水泵系统设计的智能控制设备。
它采用先进的变频技术，能够根据水压变化自动调整水泵的运行状态，实现恒压供水功能。
2. 安装与连接：
将变频器正确地安装在防尘、避光、通风的环境中。
确保电源接地良好，将输入电源与水泵连接，连接时注意电压与频率的匹配。
按照说明书连接传感器和控制线，并确保连接牢固可靠。
3. 参数设置：
使用前，请根据实际需要，通过操作面板上的按键，设置合适的参数。
根据水泵的特性和使用要求，设置最大运行频率、控制模式、上限和下限压力等参数。
4. 运行调试：
通过启动变频器，观察水泵的运行情况。
在调试过程中，可以在面板上进行手动控制，检查压力设定是否准确，确保水泵的运行状态正常。
如有需要，可调整参数并重新调试。
5. 注意事项：
a. 使用前请仔细阅读说明书，确保操作正确。
b. 必须确保电源安全可靠，避免电流过大或过小的情况发生。
c. 不得擅自改动设备内部结构，以免引起故障。
d. 若发生异常情况，应立即停止使用，并联系专业人员进行检修。
通过以上几个方面的介绍，相信您已经了解了386s3-b恒压供水变频器的使用方法。
如果您有任何疑问或需求，欢迎与我们联系，我们将竭诚为您服务。
感谢您选择使用386s3-b恒压供水变频器，祝您使用愉快！。
变频恒压供水设备使用说明书
变频恒压供水设备使用说明书恒压变频给水装置一、产品概述使用XXX说XXX书变频恒压给水设备利用可编程控制器，可根据管网瞬间的压力和流量变化自动调节水泵的转速及多台水泵的启停，在满足用户流量需求的基础上，使供水压力始终恒定在预先设定的压力值上，整套系统设计合理，运行可靠。
在供水中应用，可取代水塔、高位水箱和气压罐等供水方式，性能稳定、节能效果显著。
变频供水设备主要有微机变频控制柜、水泵机组、压力传感器、液位控制器（可选）、管道管件和阀门等构成。
二、适用的水质范围适用于生活饮用水、中水，水温C—90C、PH值6.5-8.5.三、使用范围本设备设计合理、系统运行可靠、压力稳定高效节能、安装方便，操作简单，噪音底，可使用于各种需要恒压变量供水的场合；1、高层建筑、住宅小区、企事业等生活供水系统；2、各种自来水厂、给水加压泵站；3、以上旧有系统的节能、降耗改造。
四、主要性能和特点1、主动化程度高，可实现恒压变量、多恒压变量、变压变量多种掌握方式，多种启停方式，压力不乱精度≤±1%；2、节能效果显著；3、掌握柜掌握对多台泵均实现变频软启动，无打击电流，机械打击磨损较小，可延长设备使用寿命、提高系统的不乱性和减小对电网的打击；4、设备中多台水泵可实现循环启动运行，以均稀各泵的事情量进一步延长水泵寿命；5、系统设计配置灵活，可根据需求设定多达6台水泵及1台隶属小泵的供水掌握系统。
五、技术参数本系列变频给水装置参数如下：1、电源：3相5线。
380V（±10%），50Hz（±5%）；2、供水流量范围：—3900m3/h;3、压力调节范围：—2.8MPa;4、适用电机容量：0.15—315kw5、加减速时间：—6500秒；6、变频器效率：85%—95%7、产品标准：Q/0112GT001-2005六、设备工作原理简述以多台水泵并联供水为例，系统设定一恒定的压力值，当用水量变化而产生管网压力的变化，通过远传压力表，将管网压力反馈给变频器内置控制器，通过控制器调整变频器的输出频率，调节泵的转速以保持恒压供水；如不能满足供水要求时，则变频器将控制多台变频泵和工频泵的启停而达到恒压变量供水。
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。
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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，人民的生活水平不断提高；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。本文根据城区供水管网改造工程设计了一套由PLC、变频器、远传压力表、多台水泵机组、计算机等主要设备构成的全自动变频恒压供水及其远程监控系统，具有自动工频/变频恒压运行、可实现远程自动控制和现场手动控制等功能。论文分析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机理。通过对变频器置PID模块参数的预置，利用远传压力表的水压反馈量，构成闭环系统，根据用水量的变化，采取PID调节方式，在全流量围利用变频泵的连续调节和工频泵的分级调节相结合，实现恒压供水且有效节能。 论文论述了采用多泵并联供水方案的合理性，分析了多泵供水方式的各种供水状态及转换条件，分析了电机由变频转工频运行方式的切换过程及存在的问题。给出了实现有效状态循环转换控制的电气设计方案和PLC控制程序设计方案。系统有效地解决了传统供水方式中存在的问题，增强了系统的可靠性。并与计算机实现了有机的结合，提升了系统的总体性能。
关键词：PLC；变频调速；恒压供水；变频工频切换
A
With the continuous deepening of reforming and opening up, the construction and economy of small and medium-sized cities inChinahave developed rapidly. People's living standards have improved constantly. The water supply system is demanded more as city water consum ption increasing. The urban construction and economic development and also people’s daily work and life are impacted directly by the reliability, stability and the economical of energy conservation of the water supply system.An autom atic conversion and voltage constant Water Supply and remote monitoring system, which consist of the PLC, the converter, the remote transition pressure gauges, the multi-pumps unit, the computer and so on. It is of automatic line-frequency /conversion function, remote and local automatic control. In this paper, the mechanism of energy saving, which uses speed governing with invertor to design voltage constant water supply system, competing with traditional valve controlled pressure constant system. Closed loop system is built by presetting the parameter of the PID inside of convertor, and feedback of remote transiton hydraulic meter. Using the step regulation of convertor pump and frequency pump in full rang of flow to apply PID control onthe change of water achieves energy saving of voltage constant water supply. This paper discusses the reasonability of water supply scheme with much pump parallel connection, and analyses the conversion condition and the various states of water supply of the much pump way of water supply as well as the switch process and the problem of a generator from variable frequency operation mode to work frequency operation mode. In addition，the combination of the system and the computer is achieved，which improved the overall function of the system．
Key words：PLC; Variable Velocity Variab le frequency; Constantp ressure
water-supply; variable frequency to working frequency
摘 要I
AbstractII
1 绪 论1
பைடு நூலகம்1.1课题背景及意义1