基于PLC系统下的变频调速恒压供水系统毕业设计论文

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基于PLC的变频恒压供水系统论文设计

基于PLC的变频恒压供水系统论文设计

上传说明:本论文仅供大家学习和参考用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。

随着人们对供水质量和供水系统可靠性要求的不断提高,需要利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术,要求设计出高性能、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;从具体分析了变频恒水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,得出结论:变频调速是一种优于调压调速、变极调速、串级调速、机械调速等的调速方式,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.它集微机控制技术、电力电子技术和电机传动技术于一体,实现了工业交流电动机的无级调速,具有高效率、宽范围和高精度等特点的结论。

因此本文以采用变频器和PLC 组合构成系统的方式,以乐山第一水厂160kw和75kw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和数据传输的.最后,从分析该厂恒压变频供水的可行性,改造的理论、技术、经济可行性等方面进行多次实验分析:其次,分别从确定变频器的参数,设计变频主电路、变频电机的运行模式、控制模式及流程。

在此基础上,对中小供水厂变频电机的选型、安装、调试和运行各步骤加以详细地阐述。

然后归纳和分析了安装运行中的问题和注意事项。

通过变频恒压供水系统的试运行,对该系统在实际供水中所取得的节约电耗、恒定压力、保护管网等实际效果进行了总结,指出变频技术在中小供水厂供水领域所取得的成果及应用中的局限性。

基于PLC变频调速的恒压供水系统论文

基于PLC变频调速的恒压供水系统论文

目录摘要 (1)前言 (1)第1章常见的变频恒压供水概况 (1)1.1PLC控制的变频恒压供水 (1)1.2常见的供水方式 (1)1.3变频恒压调节的基本原理 (1)1.4变频驱动方式和调节方式以及压力传感变送器的使用 (3)1.4.1 恒压供水系统的驱动方式 (3)1.4.2 恒压供水调节方式 (3)1.4.3 关于压力传感变送器的使用 (4)第2章、恒压供水系统的硬件设计 (5)2.1PLC、变频器控制的恒压供水系统方案 (5)2.1.1 方案特点 (5)2.1.2 变频-工频双回路恒压供水方案优点 (6)2.1.3 设备选型 (6)2.2模拟供水系统的拟定 (6)2.3主电路设计 (7)2.4电气控制系统接线原理图及说明 (8)2.5控制流程图 (9)2.6输入输出元件与PLC地址对照表 (11)2.7PLC程序设计 (12)第3章、恒压供水系统的软件设计 (13)3.1 水泵的转速与其扬程H、流量Q及功率的关系 (14)3.2 PID控制及其调节 (15)总结 (16)致谢 (21)参考文献 (22)基于PLC变频调速的恒压供水系统摘要:随着我国社会经济的发展,住房制度改革的不断深入,人民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提高。

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。

随着人们对供水质量和供水系统可靠性要求的不断提高,需要利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术,要求设计出高性能、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。

最后,从分析该恒压供水变频供水的可靠性,改造理论、技术、经济可行性等方面进行多次实验分析;其次分别从确定变频器的参数,设计变频主电机、变频电机的运行模式、控制模式及流程。

《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》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。

《2024年基于PLC的变频恒压供水系统的设计》范文

《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、引言随着社会经济的不断发展和人民生活水平的持续提高,对于供水系统的稳定性和可靠性要求越来越高。

传统的供水系统往往存在能耗高、调节不精确等问题。

因此,基于PLC(可编程逻辑控制器)的变频恒压供水系统应运而生,其通过变频技术实现恒压供水,不仅提高了供水的稳定性和可靠性,还大大降低了能耗。

本文将详细介绍基于PLC的变频恒压供水系统的设计。

二、系统设计目标本系统设计的主要目标是实现供水系统的恒压供水,降低能耗,提高供水的稳定性和可靠性。

具体来说,包括以下几点:1. 保持供水压力的稳定性,满足用户需求。

2. 通过变频技术实现电机的节能运行。

3. 实现系统的自动化控制,降低人工干预。

4. 具备故障自诊断和保护功能,确保系统安全稳定运行。

三、系统组成基于PLC的变频恒压供水系统主要由以下几部分组成:1. 水泵:负责供水的动力来源,采用变频电机实现调速。

2. PLC控制器:负责整个系统的控制,包括压力采集、电机控制、故障诊断等功能。

3. 压力传感器:实时监测供水压力,将压力信号转换为电信号供PLC控制器处理。

4. 变频器:接收PLC控制器的指令,控制电机的运行速度,实现恒压供水。

5. 其他辅助设备:包括管网、阀门、过滤器等,保证供水的正常运行。

四、系统设计流程1. 需求分析:根据实际需求,确定系统的功能、性能指标等。

2. 硬件选型:选择合适的水泵、PLC控制器、压力传感器、变频器等硬件设备。

3. 系统布线:根据硬件设备的布局,进行合理的布线设计,确保系统的稳定性和可靠性。

4. 程序设计:编写PLC控制程序,实现压力采集、电机控制、故障诊断等功能。

5. 系统调试:对系统进行整体调试,确保系统的各项功能正常运行。

6. 运行维护:对系统进行定期检查和维护,确保系统的长期稳定运行。

五、系统实现1. 压力采集:通过压力传感器实时监测供水压力,将压力信号转换为电信号供PLC控制器处理。

《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》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。

基于PLC的恒压变频供水系统毕业设计论文

基于PLC的恒压变频供水系统毕业设计论文

绪论近年来我国中小城市发展迅速,集中用水量急剧增加。

据统计,从1990 年到1998 年,我国人均日生活用水量(包括城市公共设施等非生产用水)有175.7 升增加到241.1 升,增长了37.2% ,与此同时我国城市家庭人均日生活用水量也在逐年提高。

传统的自来水厂的供水模式在用水量高峰期时供水量普遍不足,造成城市公用管网水压浮动较大。

由于每天不同时段用水对供水压力的要求变化较大,仅仅靠供水厂值班人员依据经验进行人工手动调节很难及时有效的达到目的。

这种情况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。

供水厂以前虽然也进行过一些技术改造,但是生产系统大部分仍然采用人工手动控制,生产过程中的重要参数仍然依靠人工定时记录,例如清水池水位、电机运行时间、耗电量等都是由值班人员定时记录。

随着地区经济的发展,城区居民生活用水和工业用水量大幅度上升。

经过改造和扩建,供水厂目前的日供水能力在7.5 万立方米左右,仍然不能完全满足用水需求。

由于城区用水量中居民生活用水所占的比例比较大,用水量的需求具有时变性。

在用水高峰期时,清水池的水位达不到要求高度,管网压力达不到规定的标准压力,造成高层建筑断水。

用水低峰期时,管网压力经常超过规定的压力上限,极易造成爆管事故并且能源损耗严重。

供水厂原有的生产设备的控制方式比较落后,控制过程烦琐,大部分需要人工进行手动操作,能耗高,而且不能保证供水压力达到压力标准。

此外,水厂作为城市供水系统的重要组成部分,其日常的生产、计划、运行和管理都直接影响到城市的安全供水。

在这种供水模式下长期以来许多水厂各部门的管理人员采用传统的人工管理模式,通过手工从事繁重的业务管理、各种日报表、月报表、年报表的统计汇总等工作。

由于对大量的统计报表的基础数据缺乏科学的分析手段,因此很难为运行管理以及调度提供强有力的决策支持。

所以对供水系统的技术改造已经迫在眉睫,技术改造的目的是提高生产过程的自动化水平。

《PLC实现恒压变频供水系统的设计》范文

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《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。

基于PLC变频调速恒压供水系统的设计毕业设计(论文)

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基于PLC变频调速恒压供水系统的设计毕业设计(论文)洛阳理工学院毕业设计(论文)基于PLC变频调速恒压供水系统的设计摘要随着社会经济的迅速发展,人们对供水质量和供水系统可靠性的要求不断提高。

再加上目前能源紧缺,利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术,设计高性能、高节能、能适应不同领域的恒压供水系统成为必然趋势。

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。

通过对变频器内置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,在全流量范围内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。

依据供水要求,设计了一套由PLC、变频器、远传压力表、多台水泵机组等主要设备构成的全自动变频恒压供水,具有全自动变频恒压运行、自动工频运行和现场手动控制等功能。

关键词:可编程序控制器, 变压变频调速, 恒压供水, PLCI洛阳理工学院毕业设计(论文)PLC-BASED INVERTER CONTRL CONSTANT PRESSURE WATER SUPPLYSYSTEM DESIGNABSTRACTWith the rapid socio-economic development of water quality and water supply systems to improve reliability requirements. In addition, the current energy shortage, the use of advanced automation technology, control technology and communication technology, the design of high performance, high energy, able to adapt to different areas of constant pressure watersupply system has become an inevitable trend.Paper analyzes the way VVVF speed control constant pressure water supply compared with the traditional way of constant pressure water supply valve to control the energy-saving mechanism. Converter built by the preset parameters of PID module, using the hydraulic pressure gauge feedback Fareast one volume, constitute a closed-loop system, in accordance with changes in water consumption. In this paper, based on water requirements, the design of a set by the PLC, frequency converter, Far Easton pressure, multi-pump unit consisting of major equipment such as automatic frequency conversion constant pressure water supply, with automatic constant frequency operation, automatic frequency run and on-site features such as manual control.KEY WORDS:: programmable logic controller, VVVF speed control, constant pressure water supply, PLCII洛阳理工学院毕业设计(论文)目录前言 ................................................. 1 第1章绪论 (2)1.1 本课题设计的背景 ................................ 2 1.2 本课题设计的内容 .. (3)1.2.1 恒压供水系统的选型 ........................ 3 1.2.2 系统的硬件设计 ............................ 3 1.2.3 系统的软件设计 ............................ 3 1.3 系统控制的原理 .................................. 3 第2章系统的硬件设计 (5)2.1 恒压供水系统的基本构成 .......................... 6 2.2 可编程控制器(PLC)的选型 (9)2.2.1 PLC概述 ................................... 9 2.2.2 PLC的选型 ................................. 9 2.3 PLC模拟量控制单元的配置以及应用 ............... 12 2.4供水系统主要器件选型 ........................... 14 2.5 PLC及变频器控制电路 (15)2.5.1 供水系统电气主电路 ....................... 15 2.5.2 供水系统控制电路 ......................... 16 2.6 硬件接线图 ..................................... 17 2.7 控制系统的I/O点及地址分配 ..................... 19 第3章系统的软件设计 (22)3.1 PLC梯形图设计 (22)3.1.1 梯形图绘制 ............................... 22 3.1.2 梯形图指令 ............................... 25 3.1.3 程序的结果以及程序功能的实现 ............. 28 3.2 系统工作流程图 .................................29 3.3 控制系统程序设计 (30)3.3.1 启动程序 (30)III洛阳理工学院毕业设计(论文)3.3.2 水泵切换程序 ............................. 31 3.3.3 逐台停泵程序 ............................. 31 3.3.4 故障处理 (31)第4章系统调试 (32)4.1 PLC程序的运行和模拟调试 ....................... 32 4.2 系统总体调试 ................................... 32 结论 ................................................ 33 谢辞 ................................................. 34 参考文献 .............................................. 35 外文资料翻译 (36)IV洛阳理工学院毕业设计(论文)前言随着各住宅小区的宿舍楼等一座座高楼拔地而起,相应的生活用水量也大幅度增加。

《2024年基于PLC的变频恒压供水系统的设计》范文

《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、引言随着城市化进程的不断推进和居民生活质量的提升,对供水的需求和质量要求也越来越高。

为满足这些需求,我们提出了一种基于PLC的变频恒压供水系统设计方案。

此系统结合了可编程逻辑控制器(PLC)与变频技术,有效控制了水泵的运行状态,达到了稳定供水的目的。

该设计不仅能实现水压的稳定输出,还可以降低能源消耗,具有很高的实际应用价值。

二、系统概述基于PLC的变频恒压供水系统主要由以下几个部分组成:PLC控制器、变频器、水泵、传感器和管网等。

其中,PLC控制器和变频器是该系统的核心部分,负责实现水压的稳定输出和能源的节约。

三、系统设计1. PLC控制器设计PLC控制器是整个系统的“大脑”,负责接收传感器采集的数据,并根据这些数据对变频器进行控制,以实现水压的稳定输出。

在设计过程中,我们选择了高性能的PLC控制器,其处理速度快、可靠性高,可以确保系统的稳定运行。

2. 变频器设计变频器是实现恒压供水的关键设备。

它可以根据PLC控制器的指令调整水泵的转速,从而达到控制水压的目的。

我们选择了高性能的变频器,具有较高的转换效率和稳定的运行性能。

3. 水泵设计水泵是供水系统的核心设备。

在设计过程中,我们选择了高效、低噪音的水泵,以满足供水的需求。

同时,我们还考虑了水泵的节能性能,选择了能效较高的水泵。

4. 传感器设计传感器负责采集水压、流量等数据,为PLC控制器提供控制依据。

我们选择了高精度的传感器,以确保数据的准确性。

5. 管网设计管网是供水系统的“血管”,其设计直接影响到供水的质量和效率。

我们采用了高强度、耐腐蚀的管道材料,并进行了合理的布局和安装,以确保供水的稳定和高效。

四、系统实现在系统实现过程中,我们首先对各个设备进行了选型和采购,然后进行了设备的安装和调试。

在调试过程中,我们对系统的各项性能进行了测试和优化,确保系统能够稳定、高效地运行。

最后,我们对系统进行了实际运行测试,验证了该设计的可行性和实用性。

基于PLC的恒压变频供水系统毕业设计论文

基于PLC的恒压变频供水系统毕业设计论文

绪论近年来我国中小城市发展迅速,集中用水量急剧增加。

据统计,从1990年到1998年,我国人均日生活用水量(包括城市公共设施等非生产用水)有175.7升增加到241.1升,增长了37.2%,与此同时我国城市家庭人均日生活用水量也在逐年提高。

传统的自来水厂的供水模式在用水量高峰期时供水量普遍不足,造成城市公用管网水压浮动较大。

由于每天不同时段用水对供水压力的要求变化较大,仅仅靠供水厂值班人员依据经验进行人工手动调节很难及时有效的达到目的。

这种情况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。

供水厂以前虽然也进行过一些技术改造,但是生产系统大部分仍然采用人工手动控制,生产过程中的重要参数仍然依靠人工定时记录,例如清水池水位、电机运行时间、耗电量等都是由值班人员定时记录。

随着地区经济的发展,城区居民生活用水和工业用水量大幅度上升。

经过改造和扩建,供水厂目前的日供水能力在7.5万立方米左右,仍然不能完全满足用水需求。

由于城区用水量中居民生活用水所占的比例比较大,用水量的需求具有时变性。

在用水高峰期时,清水池的水位达不到要求高度,管网压力达不到规定的标准压力,造成高层建筑断水。

用水低峰期时,管网压力经常超过规定的压力上限,极易造成爆管事故并且能源损耗严重。

供水厂原有的生产设备的控制方式比较落后,控制过程烦琐,大部分需要人工进行手动操作,能耗高,而且不能保证供水压力达到压力标准。

此外,水厂作为城市供水系统的重要组成部分,其日常的生产、计划、运行和管理都直接影响到城市的安全供水。

在这种供水模式下长期以来许多水厂各部门的管理人员采用传统的人工管理模式,通过手工从事繁重的业务管理、各种日报表、月报表、年报表的统计汇总等工作。

由于对大量的统计报表的基础数据缺乏科学的分析手段,因此很难为运行管理以及调度提供强有力的决策支持。

所以对供水系统的技术改造已经迫在眉睫,技术改造的目的是提高生产过程的自动化水平。

基于PLC的恒压供水控制系统的设计-毕业论文

基于PLC的恒压供水控制系统的设计-毕业论文

毕业设计(论文)毕业论文题目:基于PLC的恒压供水控制系统的设计摘要随着城市化的发展,供水的便利性和稳定性决定了用水的品质,对工作和生活有着重要的意义。

本文设计的变频调速恒压供水系统是以PLC以及频率转换器为主要控制系统,A/D转换模块将压力传感器检测到的数字信号变成标准的电信号,通过CPU的PID算法处理的差异,然后由CPU发出控制指令,改变频率可变控制器的频率和输出电压来改变泵的转速和泵数,比如一台作变速运行时其他两泵作恒速运行。

这样,主管道的压力就稳定在恒定范围内,从而保证了供水能力与用水的平衡。

此外,变频恒压供水是以PLC为基础,并与供水泵、压力表等设备相结合,实现切换水泵、运行监控、数据报警的功能。

供水系统以用户体积为基础,自动调节参数的节能系统实现了水量的恒定和多变。

该系统能保持稳定的水压,保护需水量,可应用于高层建筑、居民小区、企业生产等方面。

关键词:PLC;恒压供水;变频调速;组态软件ABSTRACTThe A / D conversion module changes the digital signal detected by the pressure sensor into the standard electrical signal, processes the difference through the PID algorithm of the CPU, and then the CPU sends out the control command, changes the frequency and output voltage of the frequency variable controller to change the speed and number of pumps, such as The other two pumps operate at constant speed when the platform is in variable speed operation. In this way, the pressure of the main pipeline is stable in a constant range, thus ensuring the balance between water supply capacity and water consumption. In addition, frequency conversion constant pressure water supply is based on PLC, and combined with water supply pump, pressure gauge and other equipment, to achieve the function of switching water pump, operation monitoring, data alarm.The water supply system is based on the user volume, and the energy-saving system with automatic adjustment parameters realizes the constant and variable water volume. The system can maintain stable water pressure and protect water demand, which can be applied to high-rise buildings, residential areas, enterprise production and other aspects.Key words: PLC; constant pressure water supply; variable frequency speed regulation; configuration softwareII目录1绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 课题背景及意义 (1)1.3 供水系统的国内外研究现状 (2)1.3.1 国内外发展与现状 (2)1.3.2变频供水系统的发展趋势 (2)1.4 PLC概述 (3)1.4.1 可编程逻辑控制器简介 (3)1.4.2 西门子S7-200系列PLC简介 (3)2 变频恒压供水系统的理论分析及方案 (5)2.1 系统的理论分析 (5)2.1.1水泵工作原理及节能原理 (5)2.1.2 供水系统恒压原理 (5)2.2 变频恒压供水系统控制方案的确定 (6)2.2.1控制方案的确定 (6)2.2.2 变频恒压供水系统的体系结构 (7)2.2.3 变频恒压供水系统控制流程 (9)2.2.4 水泵切换控制分析 (10)3 系统的硬件设计 (12)3.1 系统主要设备的选型 (12)3.1.1 PLC及其扩展模块的选型 (12)3.1.2 变频器的选型 (13)III3.1.3 水泵机组的选型 (13)3.1.4 压力变送器的选型 (13)3.2 系统主电路设计 (14)3.3 系统控制电路设计 (15)3.4 PLC的I/O端口分配及外围接线 (17)4 系统的软件设计 (20)4.1 系统软件设计分析 (20)4.2 PLC程序设计 (24)4.2.1控制系统主程序设计 (24)4.2.2 控制系统子程序设计 (27)5 监控系统的设计 (30)5.1 组态软件简介 (30)5.2 监控系统的设计 (30)5.2.1 组态王的通信参数设置 (30)5.2.2 新建工程与组态变量 (31)5.2.3 组态画面 (31)5.2.4 监控系统界面 (32)6 结论 (34)参考文献 (36)IV1绪论1.1 引言水是生命之源,人们对用水品质、安全等问题愈加重视。

基于PLC的变频调速恒压供水系统设计与实现

基于PLC的变频调速恒压供水系统设计与实现

基于PLC的变频调速恒压供水系统设计与实现一、本文概述随着工业自动化的发展,变频调速技术在供水系统中的应用越来越广泛。

基于PLC(可编程逻辑控制器)的变频调速恒压供水系统,以其高效、稳定、节能的特点,成为当前供水系统设计的重要趋势。

本文旨在探讨基于PLC的变频调速恒压供水系统的设计与实现方法,以期为相关领域的工程应用提供有益的参考。

文章首先介绍了供水系统的基本构成和功能需求,包括恒压供水的重要性以及变频调速技术在供水系统中的应用优势。

随后,详细阐述了基于PLC的变频调速恒压供水系统的总体设计方案,包括硬件选型、软件编程、系统控制策略等方面。

在此基础上,文章重点探讨了系统实现过程中的关键技术问题,如PLC编程实现、变频器的选择与配置、压力传感器信号的采集与处理等。

通过本文的研究,期望能够为供水系统的设计与实现提供一种有效、可靠的解决方案,同时推动变频调速技术在供水领域的应用和发展。

二、系统需求分析和设计目标随着现代工业技术的快速发展,供水系统的稳定性和效率成为了评价一个城市或企业基础设施水平的重要指标。

传统的供水系统往往存在能耗高、调节性差、压力不稳定等问题,无法满足现代供水系统的要求。

为了解决这些问题,本文提出了一种基于PLC的变频调速恒压供水系统设计方案。

稳定性需求:供水系统需要保持长时间的稳定运行,确保供水压力的稳定性,避免因压力波动对供水质量造成影响。

节能性需求:传统的供水系统往往存在能耗高的问题,新的供水系统需要采用先进的控制技术,降低能耗,提高能源利用效率。

调节性需求:供水系统需要能够根据实际需求,自动调节供水流量和压力,以满足不同时段、不同区域的供水需求。

实现供水系统的恒压供水:通过PLC控制系统,实时监测供水压力,根据压力变化自动调节变频器的输出频率,从而控制水泵的转速,实现恒压供水。

提高供水系统的稳定性:采用先进的控制算法,确保供水系统在各种工况下都能保持稳定的运行状态,避免因压力波动对供水质量造成影响。

《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》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。

基于PLC系统下的变频恒压供水系统的毕业设计论文

基于PLC系统下的变频恒压供水系统的毕业设计论文

基于PLC的变频恒压供水系统的设计基于PLC的变频恒压供水系统摘要:随着社会主义市场经济的发展,人们对供水质量和供水系统可靠性的要求不断提高;再加上目前能源紧缺,利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术,设计高性能、高节能、能适应不同领域的恒压供水系统成为必然的趋势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:变频调速;恒压供水;PLC;MCGS;监控系统Frequency Conversion Constant Pressure Water-supplySystem Based on PLCAbstract:With the rapid development of socialistic marketing economy,there is a growing demand for better quality of water supply and higher reliability of supply system. In addition ,considering the current common energy crisis, achieving the scheme of automatingthe water supply system. So it is an inevitable tendency to design and create an energy-savingconstant-pressure water supply system of excellent performance with the help of advancedtechniques of automation,monitor-control system; and communication. Meanwhile, the System can also adapt to various water Supply regions.This paper analyzes the structure of VF speed regulating constant-pressure water supply,and proposes several control methods.By careful study and comparison, PLC and inverter's method fits water supply system and datatransmission very well. Finally the paper shows the design of constant pressure supply water controller according to PID data and detailed introduction of its software and hardware.In this paper,the author designs and realizes the remote monitor and control system through MCGS, and then illustrates its general design, software implement and the measures of preventable disturbance in details.The system, which has initially been completed with reliable performance and excellent energy-saving effect, proves to possess high reliability and real-time quality. The system can not only remarkably improve the quality of water supply, but also economize on labor, which will surely bring us both economic and social benefits.Key Words:VF speed; constant pressure water supply;PLC;MCGS;monitor and control- system基于PLC的变频恒压供水系统的设计第1章绪论1.1 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。

基于plc的变频恒压供水系统-毕业设计(论文)

基于plc的变频恒压供水系统-毕业设计(论文)

毕业设计 [论文]题目:基于PLC的变频调速恒压供水系统设计系别:电气与电子工程系专业:电气自动化技术河南城建学院毕业设计摘要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。

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。

系统采用变频调速方式自动调节水泵电机转速或加、减泵。

改变以往“先启后停”方式,自动完成泵组软启动及无冲击切换,使水压平稳过渡。

变频器故障时系统仍可运行,保证不间断供水。

系统断电恢复后可自启动。

采用硬件/软件备用及钟控功能,使各泵进行轮休,延长了设备的机械使用寿命。

首先介绍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;恒压供水河南城建学院毕业设计摘要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. 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 hydraulic pressure 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 (1)1.1 研究背景 (1)2 系统的理论分析及方案的确定 (4)2.1 调速方式的比较与选择 (4)2.2 控制系统方案 (6)2.3 供水系统的控制流程 (8)2.4 变频恒压供水系统中加减水泵的条件分析 (10)3 变频恒压供水系统的硬件设计 (11)3.1 PLC选型及接线 (11)3.1.1 PLC选型 (11)3.1.2 PLC的接线及I/O分配 (14)3.2 水泵机组选型 (15)3.3 变频器选型及接线 (16)3.3.1 变频器选型 (16)3.3.2 变频器的接线 (19)3.4 PID调节器 (20)3.5 压力传感器 (22)3.6 系统主电路设计 (22)4 系统软件设计 (24)4.1 PLC控制 (24)4.1.1 PLC程序流程图 (24)4.1.2 手动运行 (25)4.1.3 自动运行 (25)4.2 编程及介绍 (26)4.2.1 总程序的顺序功能图 (26)4.2.2 自动运行顺序功能图 (26)4.2.3 手动模式顺序功能图 (27)4.2.4 系统程序梯形图设计 (28)5 总结与致谢 (29)参考文献 (30)附录A 系统硬件总图 (2)附录B 系统梯形图 (3)河南城建学院毕业设计绪论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。

基于PLC的变频恒压供水系统设计毕业论文

基于PLC的变频恒压供水系统设计毕业论文

摘要毕业论文摘要随着我国经济的快速发展,城镇化的快速推进,人们生活水平的快速提高,小区的建设越来越迅速,因此对小区基础设施提出更高要求,本论文根据中国城市小区的供水要求,设计了一套基于PLC的变频调速恒压供水系统。

本系统包含三台水泵电机,它们组成变频循环运行方式。

采用变频器实现对三相水泵电机的软启动和变频调速,运行切换采用“先启先停”的原则。

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。

本系统通过在西门子PLC变频器实训室进行系统的装调,验证了功能的正确性和完整性。

关键词:小区供水PLC 变频调速恒压供水AbstractAbstractWith the rapid development of our economy, the rapid development of urbanization, the rapid increase of people living standard, residential construction more and more quickly, thus put forward the higher requirements for small infrastructure, according to the Chinese city water supply requirements, design a set of variable frequency speed constant pressure water supply system based on PLC.The system consists of three pump motor, which comprises a frequency conversion cycle operation mode. The realization of three-phase motor pump soft start and frequency conversion speed adjustment by frequency converter, operation switch adopts the "start stop first" principle. The pressure sensor detects the current hydraulic pressure signal is sent to the PLC, compared with the set value, PID operation, so as to control the transducers output voltage and frequency, and then change the water pump motor speed to change the water supply pipe network pressure, finally keep stable around the setting value.Keywords: District water supply PLC variable frequency speed-regulation constant-pressure water目录目录摘要 (II)ABSTRACT (III)第一章绪论 (1)1.1传统供水系统 (1)1.2基于PLC的变频恒压供水系统 (1)第二章可编程逻辑控制器简介 (2)2.1可编程逻辑控制器(PLC)的定义 (2)2.2PLC的组成 (2)2.3PLC的工作原理 (3)2.4西门子PLC(S7-200)的简介 (4)第三章变频器在恒压供水系统中的应用 (5)3.1变频恒压供水的系统组成及特点 (5)3.1.1系统组成 (5)3.1.2系统的特点 (6)3.2系统的节能原理 (6)3.2.1水泵的扬程特性 (6)3.2.2管路的阻力特性 (6)3.2.3调节流量的方法 (7)第四章恒压供水系统硬件组成 (8)4.1系统的控制要求 (8)4.2主要硬件选择 (8)4.3系统主电路分析及其设计 (9)4.3.1主电路设计分析 (9)4.3.2控制电路设计分析 (11)4.3.3 I/O分配表 (11)4.3.4 I/O接线 (12)4.4变频器参数设置 (13)第五章系统软件设计 (15)5.1系统软件设计分析 (15)5.2PLC程序设计 (16)第六章总结与展望 (21)致谢 (22)参考文献 (23)附录1 梯形图 (24)第一章绪论第一章绪论1.1传统供水系统由于城市的供水管网一般只能保证6层以下供水,且随着中国城镇化水平提高,楼层建设逐渐增高,传统的高楼供水系统已经落后。

【大学本科毕业设计】PLC变频调速恒压供水系统

【大学本科毕业设计】PLC变频调速恒压供水系统

摘要本论文根据中国城市小区的供水要求,设计了一套基于PLC的变频调速恒压供水系统,并利用组态软件开发良好的运行管理界面。

变频恒压供水系统由可编程控制器、变频器、水泵机组、压力传感器、工控机等构成。

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。

关键词:变频调速,恒压供水,PLC,组态软,电机1 绪论1.1 课题的提出水和电是人类生活、生产中不可缺少的重要物质,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源短缺的国家,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,自动化程度较低,而随着我国社会经济的发展,人们生活水平的不断提高,以及住房制度改革的不断深入,城市中各类小区建设发展十分迅速,同时也对小区的基础设施建设提出了更高的要求。

小区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、经济性直接影响到小区住户的正常工作和生活,也直接体现了小区物业管理水平的高低。

传统的小区供水方式有:恒速泵加压供水、气压罐供水、水塔高位水箱供水、液力耦合器和电池滑差离合器调速的供水方式、单片机变频调速供水系统等方式,其优、缺点如下[1]:(1) 恒速泵加压供水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,破坏性大,目前较少采用。

基于PLC的变频恒压供水系统的毕业设计论文

基于PLC的变频恒压供水系统的毕业设计论文

一、课题简介随着变频技术的发展和人们对生活饮用水品质要求的不断提高,变频恒压供水系统以其环保、节能和高品质的供水质量等特点,广泛应用于多层住宅小区及高层建筑的生活、消防供水中。

变频恒压供水的调速系统可以实现水泵电机无级调速,依据用水量的变化自动调节系统的运行参数,在用水量发生变化时保持水压恒定以满足用水要求,是当今最先进、合理的节能型供水系统。

在实际应用中如何充分利用专用变频器内置的各种功能,对合理设计变频恒压供水设备、降低成本、保证产品质量等有着重要意义。

变频恒压供水方式与过去的水塔或高位水箱以及气压供水方式相比,不论是设备的投资,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无法比拟的优势,而且具有显著的节能效果。

目前变频恒压供水系统正向着高可靠性、全数字化微机控制、多品种系列化的方向发展。

追求高度智能化、系列化、标准化,是未来供水设备适应城镇建设中成片开发、智能楼宇、网络供水调度和整体规划要求的必然趋势。

变频恒压供水系统能适用生活水、工业用水以及消防用水等多种场合的供水要求,该系统具有以下特点:(1)供水系统的控制对象是用户管网的水压,它是一个过程控制量,同其他一些过程控制量(如:温度、流量、浓度等)一样,对控制作用的响应具有滞后性。

同时用于水泵转速控制的变频器也存在一定的滞后效应。

(2)用户管网中因为有管阻、水锤等因素的影响,同时又由于水泵自身的一些固有特性,使水泵转速的变化与管网压力的变化成正比,因此变频调速恒压供水系统是一个线性系统。

(3)变频调速恒压供水系统要具有广泛的通用性,面向各种各样的供水系统,而不同的供水系统管网结构、用水量和扬程等方面存在着较大的差异,因此其控制对象的模型具有很强的多变性。

(4)在变频调速恒压供水系统中,由于有定量泵的加入控制,而定量泵的控制(包括定量泉的停止和运行)是时时发生的,同时定量泵的运行状态直接影响供水系统的模型参数,使其不确定性地发生变化,因此可以认为,变频调速恒压供水系统的控制对象是时时变化的。

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河南工业职业技术学院Henan Polytechnic Institute毕业设计(论文)题目基于PLC变频调速恒压供水系统的设计班级G32105姓名邢文征指导教师张继涛目录摘要 (4)一.绪论 (4)1.1引言 (4)1.2变频恒压供水产生的背景和意义 (5)1.3变频恒压供水的现况 (5)二.变频恒压供水的理论分析 (7)2.1水泵的工作原理 (7)2.2供水电机的搭配 (7)2.3水泵的调节方式 (8)2.4恒压供水系统的能耗分析 (11)2.5供水系统的安全性问题 (14)2.6本章小结 (16)三.变频恒压供水系统的构成及控制原理 (16)3.1变频恒压供水控制系统的构成方案 (16)3.2变频恒压供水系统的结构 (17)3.3变频恒压供水系统的控制方案 (19)3.4变频恒压供水系统的水压恒定控制 (21)3.5变频供水水泵加减的控制 (22)3.6本章小节 (24)四.变频恒压供水系统的设计 (24)4.1乐山市第一水厂的现况 (24)4.2变频改造的可行性分析 (26)4.3变频电机的确定 (27)4.4变频器的选型 (27)4.5硬件设计 (28)4.6软件设计 (30)4.7本章小节 (33)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。

随着人们对供水质量和供水系统可靠性要求的不断提高,需要利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术,要求设计出高性能、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;从具体分析了变频恒水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,得出结论:变频调速是一种优于调压调速、变极调速、串级调速、机械调速等的调速方式,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.它集微机控制技术、电力电子技术和电机传动技术于一体,实现了工业交流电动机的无级调速,具有高效率、宽范围和高精度等特点的结论。

因此本文以采用变频器和PLC 组合构成系统的方式,以乐山第一水厂160kw和75kw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和数据传输的.最后,从分析该厂恒压变频供水的可行性,改造的理论、技术、经济可行性等方面进行多次实验分析:其次,分别从确定变频器的参数,设计变频主电路、变频电机的运行模式、控制模式及流程。

在此基础上,对中小供水厂变频电机的选型、安装、调试和运行各步骤加以详细地阐述。

然后归纳和分析了安装运行中的问题和注意事项。

通过变频恒压供水系统的试运行,对该系统在实际供水中所取得的节约电耗、恒定压力、保护管网等实际效果进行了总结,指出变频技术在中小供水厂供水领域所取得的成果及应用中的局限性。

关键词PLC,变频器,恒压一绪论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。

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11]。

对于大多数采用供水企业来说,传统供水机泵存在日常运行费用太高,供水成本居高不下,单位供水的能耗偏大的问题,寻求供水与能耗之间的最佳性价比,是困扰企业的一个长期问题。

目前各供水厂的供水机泵设计按最大扬程与最大流量这一最不利条件设计,水泵大多数时间在设计效率以下运行。

导致电动机与水泵之间常常出现大马拉小车问题(如图1.1)。

因此,如何解决供水与能耗之间的不平衡,寻求提高供水效率的整体解决方案,是各供水解水企业关心的焦点问题之一。

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,更能有效保证系统的安全可靠运行.恒水压供水系统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。

所以研究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。

1.2变频恒压供水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。

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,此时会造成能量的浪费,同时还有可能造成水管爆裂和用水设备的损坏。

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。

且由于是二次供水,不能保证供水质的安全与可靠性。

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,因而投资成本高。

国外生产的变频器,特别是供水厂用变频器,相对于国产变频器而言也高于国内品。

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.如希望集团(森兰变频器)推出的恒压供水专用变频器(5.sk认叹22kw)。

(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沐320kw之间,电网电压通常为ZooV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(一般都大于犯okw)、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。

如利德福华的一些高压供水变频器在本文中,研究和设计的变频器是以第二种应用范围为基础。

目前国内,除了高压变频供水系统,多数恒压供水变频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。

以中小水厂供水环境来说,由于其包括了自来水生产系统,其温湿度及腐蚀程度都大于常见小区。

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