变频恒压供水控制系统设计

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变频恒压供水控制系统设计

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。

变频恒压供水控制系统方案

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。

恒压供水自动控制系统设计方案

恒压供水自动控制系统设计方案

恒压供水自动控制系统设计方案控制策略:1.PID控制策略:根据水压的反馈信号与设定值之间的误差,计算出控制阀门的开度,以调节出水流量,使水压保持在设定值范围内。

2.水泵组合运行策略:根据需求的水流量大小,自动选择合适的水泵数量和运行状态(单泵或多泵并联),以满足供水系统对水压的要求。

3.系统监测与故障诊断策略:通过监测系统中的传感器,实时监测供水系统的压力、流量、温度等参数,并能够自动诊断故障,提供警报和故障排除建议。

硬件选择:1.压力传感器:选用高精度、稳定性好的压力传感器,能够实时准确地测量供水系统中的水压,并将信号传送给控制器。

2.控制阀门:选择高灵敏度、响应速度快的电动或气动控制阀门,能够根据控制信号快速调节水量,实现恒压供水。

3.变频器:选择适合的变频器可以根据供水需求调节水泵的运行频率,提高系统的能效,减少能耗。

4.控制器:选用可编程控制器(PLC)或微处理器控制器(MCU),具有强大的计算和控制能力,能够实时处理信号,控制整个供水系统的运行。

系统布局:1.水源与水池:根据供水需求选择水源和水池的容量,保证水能够持续供应。

2.水泵配置:根据供水系统的水压需求,选择合适的水泵类型和数量,自动控制其启停和运行状态,以稳定供水压力。

3.阀门安装:在输送管道上设置自动控制阀门,根据系统控制信号调节阀门的开度,以控制出水量,保持恒定的水压。

4.传感器安装:将压力传感器、流量计等安装在适当的位置,能够准确地测量和传递相关参数,为系统控制提供实时反馈信号。

5.控制器布置:控制器应该安装在恒温恒湿的环境中,与其他元件紧密配合,并与操作界面(如触摸屏)相连,便于操作和监控系统运行。

以上是对恒压供水自动控制系统设计方案的一个基本描述。

具体的实施方案需要根据实际情况进行具体分析和设计,以确保系统运行的稳定性、可靠性和效果。

恒压供水系统自动控制设计

恒压供水系统自动控制设计

恒压供水系统自动控制设计一、控制策略设计:1.压力传感器:安装在水泵的出水管道上,用于实时监测出水压力,并将监测数据反馈给控制装置。

2.控制装置:根据压力传感器的反馈数据,判断当前的出水压力是否达到设定值,并决定是否调整水泵的运行状态。

3.设定值设定:用户可以通过控制装置进行设定,可以根据实际需要设定出水压力的目标值。

二、控制装置设计:1.控制算法:根据压力传感器的反馈数据,控制算法可以采用PID控制策略,通过对比设定值和实际值来计算出相应的控制信号,控制水泵的开启和关闭。

2.控制信号传输:控制装置通过控制信号传输装置将计算出的控制信号传输给水泵控制装置。

3.水泵控制装置:根据接收到的控制信号,控制水泵的启停和运行速度。

可以采用变频控制方式,通过调整水泵的转速来实现出水压力的调节。

三、系统优化设计:1.启停设置:当出水压力低于设定值时,自动启动水泵;当出水压力达到设定值后,自动停止水泵。

避免压力超过设定值或低于设定值过多的情况,保持出水压力稳定。

2.变频控制:根据压力传感器的反馈数据,控制装置可以实时调整水泵的转速。

当出水压力低于设定值时,增加水泵的转速;当出水压力高于设定值时,降低水泵的转速。

通过改变水泵的转速,可以实现稳定的出水压力。

3.故障保护:当水泵运行异常或发生故障时,控制装置应能够及时报警,并关闭水泵以避免进一步损害设备。

同时,还可以设计自动切换备用水泵的功能,保证供水的连续性和可靠性。

综上所述,恒压供水系统的自动控制设计包括压力传感器的安装和数据反馈、控制装置的设计、设定值的设定、控制算法的选择、控制信号传输装置的设计、水泵控制装置的设计等多个方面。

通过合理的设计和控制策略,可以实现恒压供水系统的稳定运行,提高供水的效率和质量,同时还能够减少能源的消耗和设备的损耗。

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

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。

变频恒压供水系统设计

变频恒压供水系统设计

摘要:针对药品研发中试企业用水量具有间断性的特征,设计了一种变频恒压供水系统。

该系统利用PLC的逻辑控制与自诊断分析功能,实现了全自动恒压供水,水泵电机根据测量压力均可变频和工频供电,相互备用。

实际运行表明,该系统运行稳定性强,控制灵活,安全可靠。

关键词:节能;变频调速;PID应用宏;PLC控制;逻辑控制引言药品研发中试企业用水量具有间断性特征,有生产需求时用水量大,在药品研发小试阶段用水量较小,因此,离心水泵必须通过调整转速来满足水压稳定性的需求。

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,可实现对供水系统的集中管理与监控,并具有良好的节能效果。

1水泵变频调速节能原理水泵调速的H-Q曲线如图1所示,水泵运行工况点D是泵的特性曲线与管路阻力曲线的交点。

当用阀门控制流量时,若要减小流量,则需关小阀门开度,使阀门摩擦阻力变大,阻力曲线从R1移到R2,扬程则从H0上升到H1,流量从QN减小到Q1,运行工况点从D点移到A点。

调速控制时,阻力曲线不变,泵的特性取决于转速,如果将转速由nN变为n1,运行工况点从D点移到C点,扬程从H0降到H3,流量从QN减小到Q1,则泵在A点、C点工况运行时的轴功率分别为:式中:PA、PC为泵在工况点A、C的轴功率(kW);Q1为工况点流量(m3/s);H1、H3为工况点扬程(m);ρ为输出介质单位体积质量(kg/m3);η为工况点的泵效率(%)。

将PA与PC相减得出使用调速控制时节省的功率:Q、H、P、n之间的关系为:水泵采用调速控制方式时,若所需流量为额定流量的80%,则轴功率仅为额定轴功率的51.2%,节能效果相当显著。

变频恒压供水系统的优点是节约电能,节能量通常在10%~40%,流量越小,节能效果越明显。

2控制系统组成本系统供水泵采用两用一备方式,泵功率15 kW,Q=162 m3/s,H=42 m,泵前装有9.5 m×3 m×2.5 m的生产水箱,企业用水量经常出现间断性、阶梯性特征,且市政供水压力偏高,为保证生产用水的安全性,避免系统管网压力过高,本设计采用变频器一拖三运行方式,每台泵电机均可工作在变频/工频模式下,在主回路控制中,每台电机分别通过接触器与工频电源和变频器输出电源连接,工频回路装有过热继电器,工频和变频控制回路在硬件和软件方面互锁,当任意一台电机出现故障,PLC系统经过逻辑分析自动投入备用供电回路,确保管网供水压力稳定,安全供水。

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的设计

基于PLC的变频恒压供水系统的设计一、概述供水系统的重要性及其在现代社会中的应用:供水系统在现代社会中具有至关重要的地位。

随着城市化进程的加速和人口规模的不断扩大,稳定、高效、节能的供水系统已成为满足居民生活需求、保障工业生产和推动城市可持续发展的重要基础设施。

变频恒压供水系统的优势: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。

相比传统的水塔、高位水箱、气压罐等供水方式,变频恒压供水系统具有以下优势:高效节能:变频恒压供水系统能根据用水量自动调节水泵转速,节能效果显著,可节能3060。

PLC在变频恒压供水系统中的应用:PLC(可编程逻辑控制器)在变频恒压供水系统中的应用,使得系统能够通过微机检测、运算,自动改变水泵转速以保持水压恒定,满足用水需求。

PLC的应用不仅提高了系统的可靠性和稳定性,还简化了系统控制接线,方便了维修和调试。

系统原理:变频恒压供水系统以管网水压(或用户用水流量)为设定参数,通过微机控制变频器的输出频率从而自动调节水泵电机的转速,实现管网水压的闭环调节(PID),使供水系统自动恒稳于设定的压力值。

设备特点:变频恒压供水系统采用可编程控制器,程序灵活多变,精度高,可靠性强,功能多,反映速度快。

系统还配有稳压泵或稳压罐稳压,在用水量小到一定值时,主泵可停止运转,减少水泵电机的机械磨损并且节约电能。

应用前景:变频恒压供水系统作为一种先进的、合理的节能供水系统,在工业、商业和居民生活等领域具有广泛的应用前景。

它不仅能够满足用户对水压和水量的要求,还能够提高供水品质和供水效率,是一种理想的现代化建筑供水设备。

1. 供水系统的重要性和挑战供水系统在城市发展中扮演着至关重要的角色,它直接关系到居民的生活质量和健康。

一个可靠的供水系统能够确保居民获得充足、安全的饮用水,同时支持城市的工业、农业和其他用水需求。

保障居民健康:水质的好坏直接关系到居民的健康。

供水系统需要确保提供的水质符合卫生标准,以减少水源性疾病的传播。

变频器恒压供水系统方案

变频器恒压供水系统方案

变频器恒压供水系统方案变频器恒压供水系统是一种先进的水力设备,通过控制水泵的转速,使得水压保持在设定的恒定水平上。

这种系统的主要优点是能够满足不同用水需求下的稳定压力供应,从而提高供水质量和稳定性。

下面是一个关于变频器恒压供水系统的方案,以便更好地了解其运作原理和应用。

一、系统概述:二、系统原理:当用水需求增加时,传感器会监测到水压下降的信号,并将此信号传递给控制器。

控制器根据传感器的反馈信号,判断出水泵的负载情况,并相应地调节变频器的输出频率,使得水泵的转速增加,从而增加水的供应量,保持恒定水压。

相反,当用水需求减少时,传感器会监测到水压上升的信号,并传递给控制器。

控制器判断出水泵的负载情况,并相应地调节变频器的输出频率,使得水泵的转速减小,从而减少水的供应量,保持恒定水压。

三、系统特点:1.稳定性:变频器恒压供水系统能够自动调节供水量,保持稳定的水压,从而保证供水的稳定性。

2.节能性:系统根据实际需求调节水泵的转速,避免了过度供水,有效减少了能耗。

3.使用寿命长:系统通过控制水泵的运行状态,减少了水泵的启停次数,延长了水泵的使用寿命。

4.安全性:系统具备过载、过压、低压和短路等保护功能,确保供水系统的安全运行。

四、系统应用:变频器恒压供水系统广泛应用于城市居民楼、写字楼、商场、医院、学校等公共建筑的给水供应,以及工业生产中的供水系统。

由于该系统能够根据实际需求精确调节水泵的供水量,满足不同用水量的需求,因此特别适用于节水型社区和工厂。

五、系统优势:1.提高供水质量:系统能够根据实际需求调节供水量,保持恒定水压,避免了因水压变化而导致的水质问题。

2.减少能耗:系统根据实际需求调节水泵的运行状态,避免了过度供水,减少了能耗。

3.简化维护:系统能够自动控制水泵的运行状态,减少了人工干预和维护工作。

4.提高供水稳定性:系统能够根据实际需求调节供水量,保持稳定的水压,提高了供水的稳定性。

综上所述,变频器恒压供水系统是一种先进的水力设备,通过控制水泵的转速,使得水压保持在设定的恒定水平上。

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课题名称变频恒压供水控制系统设计学院(部) 电子与控制工程学院专业电气工程及其自动化班级学生姓名阿不都热扎克·阿不都拉 _学号06 月 23 日至 06 月 27 日共 1 周指导教师(签字)2011年 06 月 7 日目录摘要 (3)一、设计内容 (4)二、设计要求 (4)三、设计内容1、方案的确定 (5)2、变频调速恒压供水系统简介及工作原理 (6)3、水泵的容量计算 (8)4、水泵/变频器/PLC的选择 (9)5、变频器参数设定 (10)6、PID控制器参数选择 (10)7、PLC外部接线图的设计 (11)8、主电路的设计 (12)9、系统的工作原理 (12)四、设计图纸 (13)五、操作使用说明书 (14)六、设计体会 (15)七、主要参考资料 (16)附录一/附录二 (17)附录三 (18)附录四 (19)摘要随着我国社会经济的不断发展,住房制度改革的不断深入,人民生活水平的不断提高,城区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,供水的经济性、可靠性、稳定性直接影响到小区住户的正常生活与工作,也直接体现了小区物业水平的高低。

传统的恒速泵加压供水、水塔高位水箱供水、气压罐供水灯供水方式普遍不通话程度的存在效率低、可靠性差、自动化不高等缺点,难以满足当前经济生活的需要。

论文分析了采用变频调速方式实现恒压供水的工作机理,通过对PID模块的参数预置,利用远传压力表的水压反馈量,构成闭环调节系统,利用变频器与水泵的配合作用实现恒压供水且有效节能。

论文论述了多种供水方案的合理性,同时也指出各种方案存在的问题,通过对比比较给出了比较适合该系统的方案——PLC控制变频恒压供水。

关键字:恒压供水变频调速 PLC一、设计内容变频器是一种新型技术,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。

本课程设计是电气工程及其自动化专业《交流调速》课程的实践性环节,其主要目的是培养学生初步掌握交流调速系统的设计方法及理论知识的应用能力。

本课程设计的基本任务是提高学生在调速系统设计方面的实践技能,培养学生综合运用知识,分析和解决实际问题的能力。

通过控制系统的设计,初步掌握交流变频调速控制系统设计的方法。

二、设计要求一楼宇供水系统,正常供水量为20m3/小时,最大供水量30m3/小时,扬程60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。

具体要求如下:1.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。

2. 二台泵可以互换。

3.给定压力可调。

压力控制点设在水泵出口处。

4.具有自动、手动工作方式,各种保护、报警装置。

采用OMRON CPM1A PLC、富士变频器完成设计。

三、设计内容1、方案的确定相对于传统的加压供水方式,变频恒压供水系统的优点突出地体现在以下几个方面:(1)高效节能变频恒压供水系统的最显著优点就是节约电能,节能量通常在1%~40%。

从单台水泵的节能来看,流量越小,节能量越大。

(2)恒压供水变频恒压供水系统实现了系统供水压力稳定而流量可在大范围内连续变化,从而可以保证用户任何时候的用水压力,不会出现在用水高峰期用户的热水器不能正常使用的情况。

(3)安全卫生系统实行闭环供水后,用户的水全部由管道直接供给,取消了水塔、天面水池、气压罐等设施,避免了用水的“二次污染”,取消了水池定期清理的工作。

(4)自动运行、管理简便新型的变频恒压供水系统具各了过电流、过电压、欠电压、断相、短路保护,瞬时停电保护,过载、失速保护,低液位保护,主泵定时轮换控制和密码设定等功能,功能完善,全自动控制,自动运行,泵房不设岗位,只需派人定期检查、保养。

(5)延长设备寿命、保护电网稳定使用变频器后,机泵的转速不再是长期维持额定转速运行,减少了机械磨损,降低了机泵故障率,而且主泵定时轮换控制功能自动定时轮换主泵运行,保证各泵磨损均匀且不锈死,延长了机泵使用寿命。

变频器的无级调速运行,实现了机泵软起动,避免了电动机开停时的大电流对电动机绕组和电网的冲击,消除了水泵的水锤效应。

(6)占地少、投资回收期短新型的变频恒压供水系统在水池上直接安装立式泵,控制间只要安放一到两个控制柜,体积很小,整个系统占地非常小,可以节省投资,降低运行管理费,再加上变频供水的节能优点,都决定了变频恒压供水系统的投资回收期短,一般约2年。

但是变频恒压供水系统开发周期长,对操作人员的素质要求比较高,可靠性较低,维修不方便,且不适用于恶略的环境。

综上所述,传统的供水方式存在普遍不同程度的浪费水力、电力资源、效率低、可靠性低、自动化程度低等缺点,严重影响了居民用水。

目前的供水方式朝高效节能,自动可靠的方向发展,PLC变频调速技术显著的节能效果和稳定可靠的控制方式,在风能,水泵,空气压缩机,制冷压缩机等高耗能设备上广泛应用,特别是居民用水的恒压供水系统中,变频调速系统节能效果尤为突出,其优越性在:一节能效果显著;二是在开停机时能减小电流对电网的冲击以及供水水压对管网系统的冲击;三是能减小水泵,电机自身的机械冲击损耗。

所以本系统采用PLC变频恒压供水系统。

2、变频调速恒压供水系统简介及工作原理(1)简介由PLC控制变频恒压供水系统是一种十分灵活的供水系统,在较大的多台水泵供水系统中应用相当的普遍。

变频调速恒压供水系统的应用场合主要有:a.高层小区,城乡居民小区,企事业单位等生活用水;b.各类工业需要恒压控制的用水,冷却水循环,热力水网循环,锅炉补水等;c.中央空调系统;d.来自水厂增压供水系统;e.农田灌溉,污水处理,人造喷泉;f.各种流体恒压供水系统;(2)工作原理变频恒压供水系统主要是由PLC、变频器、PID调节器、压力传感器、动力控制线路、2台水泵以及各种电气控制元件等组成。

用户通过控制柜面板上的指示灯、按钮、转换开关来了解系统运行状况和控制系统的运行。

系统工作原理:通过安装在出水管网上的压力传感器,把出口压力信号变成4-20mA的标准信号送入PID调节器,经运算与给定压力参数进行比较,得出一调节参数,送给变频器,由变频器控制水泵的转速,调节系统供水量,使供水系统管网中的压力保持在给定压力上。

当供水负载变化时,输入电机的电压和频率也随之变化,这样就构成了以设定压力为基准的闭环控制系统。

通过PLC实现变频器的启停、故障报警和备用泵自投。

在手动状态下,不再使用变频器,直接手动启停水泵。

(3)变频恒压供水系统原理框图:3、水泵的容量计算公式如下:N=Q*H/367/g(0.6~0.85)式中,N,轴功率,单位是千瓦(kW)Q,流量,单位是立方米每小时(m3/h)H,扬程,单位是米(m)367,是常数,是一个固定值g, 0.6~0.85,是水泵的效率,一般流量大的取大值,流量小的取小值;假定g=0.6(经验值,各品牌效率均不同), N=30*60/367/0.6=8.18kW 水泵功率=轴功率*安全系数即P=N*K K在N不同时有不同的值。

P=K*N=1.23*8.18=10.06KW一般水泵的功率有一些模数,从小到大有:1.1kW,2.2kW,3kW,4kW,5.5kW,7.5kW,11kW,15kW,18.5kW,22kW,30kW,37kW,45kW,55kW,75kW,90kW,110kW,132kW……故选出的电机功率为:11KW。

4、水泵/变频器/PLC的选择水泵型号:IS65-40-250A(流量:23.5m3/ h;扬程:70m;转速:2900r/s);变频器的型号为:FRN11P11S-2JE;PLC型号为:CP1L-L20DR-A 20点CPU单元,AC100-220V 12入,8点继电器输出。

断路器选用DZ47-63 D40A ,热继电器选用JR36-40 20-32A的,接触器选用CJ20-40A的,电机的额定电流大约是22A左右。

5、变频器参数设定6、PID控制器参数选择根据设计要求结合PID的经验数据,可得其数据:采样周期T=3秒,比例系数KP=140,积分时间Ti=24秒。

因为供水系统没有较大的惯性环节所以不需要设置微分参数。

7、PLC外部接线图的设计PLC根据表1的I/O分配关系和C20P的端子排列位置进行相应的接线,PLC系统外部接线图在中,图中各接触器采用220V电源,信号指示及报警指示灯与接触器共用220V电源。

(PLC外部接线图的设计如附图1所示)I/O分配表8、主电路的设计主电路线路如附录一所示,图中的M1、M2、为带动水泵的电动机,由于电动机的功率较小,所以两台电动机都采用直接启动方式,各台电动机分别使用两个接触器控制,KM1和KM2分别控制电动机M1和M2的变频运行。

KM3和KM4分别控制点动机的工频运行。

各电动机分别由FR1、FR2、提供过载保护。

(主电路的设计如附图1所示)9、系统的工作原理工作方式选择:变频器电源开关QF1 ,将自动档位开关SA1旋到自动档位,此时触点00001关闭。

备用泵选择:如选择1号泵为备用泵,则将其备用选择开关SA2旋到1号泵备用档位,此时触电00002被接通,选择1号泵为备用泵。

如选择2号泵为备用泵,则将其备用选择开关SA2旋到2号泵备用档位,此时常闭触电00002被关闭,选择2号泵为备用泵。

自动状态停止:转动旋钮SA1则PLC内部触点00001被接通,可使转换到手动状态。

手动启动1号泵:合工频1号泵电源开关QF2,将自动档位开关SA1旋到手动档位,此时触电00001被接通,即切除自动状态的功能。

按下SB1启动1号泵工作,触电01003被接通,输出继电器KM3动作,启动1号泵工频工作。

手动停止1号泵:按下SB5,触电01003断开,切断输出继电器KM3,1号泵停止工作。

手动启动2号泵:合工频2号泵电源开关QF3按下SB2启动2号泵工作,触电01004被接通,输出继电器KM4动作,启动2号泵工频工作。

手动停止2号泵:按下SB6,触电01004断开,切断输出继电器KM4,2号泵停止工作。

故障排除:1号泵热继电器出现故障时,输入端子FR1动作,接通触点01005,点亮HL5。

2号泵热继电器出现故障时,输入端子FR2动作,接通触点01006,点亮HL2。

四、设计图纸1、主电路图(见附录一)1、控制电路图(见附录二)2、PLC梯形图(见附录三)4、PLC程序(见附录四)5、自动调节原理框图五、操作使用说明书自动启动:分别闭合总电源开关QF1,控制电路电源开关QF2,变频器电源开关QF3 ,将自动档位开关SA1旋到自动档位,如选择1号泵为备用泵,则将其备用选择开关SA2旋到1号泵备用档位。

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