变频器在供水系统中的应用
PLC及变频器在多台泵自动恒压供水系统中的应用
PLC及变频器在多台泵⾃动恒压供⽔系统中的应⽤⽂章编号:1009—0207(2001)02—067-03P LC 及变频器在多台泵⾃动恒压供⽔系统中的应⽤3邓 巍Ξ(新疆⼯业⾼等专科学校 机电系,乌鲁⽊齐830000)摘 要:本⽂介绍了⽤ABB 公司⽣产的ACS -400型变频器和⽇本三菱公司⽣产的F1-30型⼩型P LC 所设计的⽆塔恒压供⽔系统,其中包括⽅案的确定、硬件设计及软件设计等。
此系统可合理解决三台泵在供⽔⾼、低峰时泵的切换及压⼒的稳定,可确保管⽹平稳压⼒波动<2%,泵切换时压⼒波动10%。
关键词:变频器;P LC ;恒压控制中图分类号:TP202 ⽂献标识码:A 随着异步电机变频调速技术的不断发展,恒压供⽔系统被⼴泛地应⽤到⼯业、农业、科研和民⽤等领域的各个⽅⾯。
不仅取得了显著的节能效果,还极⼤地改善了环境污染。
恒压供⽔的⽅法很多,变频器驱动⽔泵向管路供⽔,由⽔压传感器反馈信号与⽔压设定值在变频器中构成闭环,以保持⽔泵供⽔压⼒恒定的⽅法是⽬前性能最好的。
由于⽤变频器驱动的交流异步电动机能够快速平稳地进⾏调速,使得供⽔系统不仅能够精确地保持设定的⽔压值,⽽且在启停供⽔系统时没有冲击。
与其它⽅法相⽐,除了节能、卫⽣、安全、静⾳、调整⽅便、维修量⼩等特点外,还适于多系统集中控制或是实现⾃动化调节。
1 电⽓控制⽅案的确定1.1 以我校供⽔情况为例学⽣⽤⽔量波动范围较⼤,早、中、晚为⽤⽔⾼峰,上课时间基本不⽤⽔,在泵房设计中考虑⽤⽔量⼩时电机的效率,⽤⽔量⼤时压⼒要稳定,且照顾电机运⾏时间的均稳性,故采⽤三台电机泵各11K W 完成供⽔,要求系统⽆论是⽤⽔⾼峰,还是⽤⽔低⾕,压⼒都要稳定在误差10%范围内,⽽且三台电机投⼊与切换时压⼒不应超过规定范围。
管⽹⽔泵启动电流都不能有冲击。
电机、变频器、P LC 、传感器如有故障,声光报警。
综合系统供⽔质量及低成本要求,选⽤ABB 公司ACS -400型变频器⼀台(内含PI D 调节器),以确保每台电机均可以⾃动软启动及稳态时的压⼒控制。
变频器在恒压供水系统的应用
变频器在恒压供水系统的应用摘要：应用变频器实现供水系统的恒压供水，避免了调节闸阀的开度来控制管道压力而造成的损失，节约了电能；泵站由变频器来控制水泵机组的运行，减少了设备的维修，改善了工作环境。
关键词：变频器恒压供水闭环控制节能中图分类号：tn773文献标识码： a 文章编号：前言鹤岗诚基水电热力有限责任公司南部供水系统由富力泵站、鹿林加压站和南山配水池组成，富力泵站以0.76mpa恒压运行，在保证鹿林山地区用水的前提下，多余水量送到鹿林加压站，由鹿林加压站将水送至南山配水池，通过自流供南山地区用水。
为保证富力泵站的恒压供水和南山配水池有调节水量的能力来满足南山地区用水，诚基水电热力有限责任公司在富力泵站、鹿林加压站安装了变频器，通过plc实现了南部供水系统的自动化控制。
高压变频器的工作原理变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一种频率的电能控制装置。
变频器由移相变压器、功率单元和控制器组成。
它采用直接“高-高”形式，6kv输入直接高压 6kv输出，6kv系列有15个功率单元，单元串联多电平拓扑结构，每相由5个功率单元串联而成，每个功率单元可以互换，其电路结构如图3为基本的交-直-交单相逆变电路，整流侧为二极管三相全桥，通过对igbt逆变桥进行正弦pwm控制，可得到单相交流输出。
功率单元输入侧由移相变压器供电，移相变压器的副边绕组分为三组，构成30脉冲整流方式，经过多级移相叠加的整流方式，消除了大部分由独立功率模块引起的谐波电流，大大改善网侧的电流波形。
输出侧由每个单元的u、v输出端子相互串接而成星型接法给电机供电，通过对每个单元的pwm波形进行重组，可得到阶梯pwm 波形。
这种波形正弦度好，可减少对电缆和电机的绝缘损坏，完全适合旧设备的改造。
控制器由高速单片处理器、人机界面和plc共同构成，单片机实现pwm控制，人机界面提供了全中文监控界面实现远程监控和网络化控制，内置plc则用于信号的逻辑处理。
PLC 变频器在恒压供水上的应用
PLC 变频器在恒压供水上的应用摘要建设节约型社会，合理开发、节约利用和有效保护水资源是一项艰巨任务。
根据高校用水时间集中，用水量变化较大的特点，分析了供水系统存在成本高，可靠性低，水资源浪费，管网系统待完善的问题。
提出以利用自来水水压供水与水泵提水相结合的方式，并配以变频器、软启动器、PLC、微泄露补偿器、压力传感器、液位传感器等不同功能等传感器，根据管网的压力，通过变频器控制水泵的转速，使水管中的压力始终保持在合适的范围。
从而可以解决因楼层太高导致压力不足及小流量时能耗大的问题。
另外水泵耗电功率与电机转速的三次方成正比关系，所以水泵调速运行的节能效果非常明显，平均耗电量较通常供水方式节省近四成。
结合使用可编程控制器，可实现主泵变频，副泵软启动，具有短路保护、过流保护功能，工作稳定可靠，大大延长了电机的使用寿命。
关键词：变频调速，PLC，恒压供水，自动控制PLC FREQUENCY CONVERTER IN THEAPPLICATION OFCONSTANT PRESSURE ON THE WATERABSTRACTBuilding the conservation-oriented society, the reasonable development, saves and the effective protecting water resources is an arduous task. Be centralized according to the university water used time, the water consumption change major characteristic, analyzed the campus original water supply system existence cost to be high, the reliability was low, the water resources waste, the pipe network system treated the consummation the question. Proposed that draws water the way which using the running water hydraulic pressure water supply and the water pump unifies, and matches by the inverter, the soft starter, PLC, Micro reveals the compensator, the pressure transmitter, the fluid position sensor and so on. according to the network management pressure, controls water pump's rotational speed through the inverter, causes in water pipe's pressure maintains at throughout the appropriate scope, thus may solve the problem which the floor high pressure is too insufficient when small current capacity the energy consumption is big.Moreover the water pump consumes the electric power and the electrical machinery rotational speed is proportional three cubed the relations, therefore the water pump velocity modulation movement's energy conservation effect is obvious, the average power consumption usual water supply way saves 40%.The union uses the programmable controller, may realize the main pump frequency conversion, the auxiliary pump soft start, has the short circuit protection, the overflow protection function stably, the work reliable, lengthened electrical machinery's service life greatly.目录摘要ABSTRACT目录第一章绪论1.1变频恒压供水产生的背景和意义1.2变频恒压供水系统的国内研究现状第二章变频恒压供水系统结构及工艺流程2.1 恒压供水系统原理2.2 工艺流程第三章硬件设计方案3.1主要器件选型3.1.1 PLC简介3.1.2 PLC的选型3.1.3 变频器简介3.1.4 变频器的选型3.2供水系统电气设计3.3变频器、PLC接线图及参数设置3.4 PLC I/O分配表第四章软件设计方案4.1 梯形图的基本绘制规则4.2 程序流程图4.3 程序清单总结致谢参考文献第一章绪论1.1变频恒压供水产生的背景和意义水已经成为中国21世纪的热点问题，水有其自然属性，它既是一种特殊的、不可替换的资源，又是一种可重复使用、可再生的资源；水又有其经济和社会属性，不仅工业、农业的发展要靠水，水更是城市发展、人民生活的生命线。
变频调速在恒压供水系统中的应用
变频调速在恒压供水系统中的应用目前，变频调速已经被广泛地应用在城市供水系统中，变频调速在恒压供水系统中以其节能、安全、技术先进、供水质量高特点在城市供水中广泛应用。
变频调速恒压供水系统实现水泵电机的无级调速，依据用水量发生变化引起管网压力发生变化，自动调节供水系统设备运行参数，在用水量发生变化时保持管道水压恒定。
很好地解决了城市自来水管网压力不能满足日常用水要求和城市消防用水的需】【求12。
解决了利用阀门控制水量消耗能源的供水调节方式，是取代水塔、高地水池、高位水箱、加压气罐等给水设备的先进型供水控制设备。
〔一〕控制系统原理变频调速恒压供水系统主要由出水管压力变送器、PID 调节器、PLC 可编程控制器、变频器、仪表、水泵机组、电脑、低压电器等组成。
蓄水池或吸水井的水经加压泵送入城市管网，通过压力变送器接入出水管压力信号，传递给PID 调节器，由PID 调节器将管网传输来的压力信号与预先设定的压力信号比较运算后输送给变频器一个转速控制信号，同时PID 调节器输送给可编程控制器PLC 压力控制信号。
由可编程控制器PLC 实现对加压泵的变频运行或工频运行的自动控制。
变频调速恒压供水装置应用于水泵调速节能效果非常显著。
变频调速恒压供水装置可根据用户需要设置恒压值，实现恒压供水的目的。
当供水能力与用水量平衡时变频装置工作在恒压值上，假设用水量减少时，供水流量g Q 大于用水量y Q 则供水压力g P 升高，引起反馈压力信号增加，反馈压力信号与PID 调节器预先设定目标信号比较后的合成信号下降，PID 调节器传输给变频器的转速控制信号减小，变频器输出频率b F 下降引起加压泵电机转速n 下降，由于电动机转速n 下降引起加压泵供水流量g Q 下降直到管道压力信号回到预先设定的目标值，供水能力与用水流量又重新平衡y g Q Q 。
假设用水量增大时，供水流量g Q 小于用水流量y Q ，则供水压力g P 下降，引起反馈压力信号值减小，反馈压力信号与PID 调节器预先设定目标信号比较后的合成信号上升， PID调节器传输给变频器的转速控制信号增大，变频器输出频率Fb上升引起加压泵电机转速n 上升，由于电动机转速n上升引起加压泵供水流量g Q上升直到管道压力信号回到预先设定的目标值，供水能力等于用水流量yQ ，又到达新的平衡实现恒压供水。
变频恒压供水系统的研究开发及应用
变频恒压供水系统的研究开发及应用一、本文概述随着社会的快速发展和城市化进程的加快，供水系统的稳定运行对于满足人们日常生活和工业生产的需求至关重要。
变频恒压供水系统作为一种先进的供水技术，以其高效、节能、稳定等优点，逐渐成为供水系统升级改造的首选方案。
本文旨在全面探讨变频恒压供水系统的研究开发历程、技术原理、系统构成及其在实际应用中的表现，以期为供水行业的技术进步和可持续发展提供有益的参考。
本文将对变频恒压供水系统的基本概念进行阐述，明确其技术特点和优势。
接着，将详细介绍该系统的研究开发过程，包括关键技术的突破、系统优化等方面的内容。
在此基础上，文章将深入剖析变频恒压供水系统的技术原理和系统构成，包括变频器的工作原理、恒压控制策略、系统硬件和软件设计等。
本文将通过实际案例分析，探讨变频恒压供水系统在供水工程中的应用情况，包括系统的运行效果、节能效果、稳定性等方面的评估。
通过对比分析，展示变频恒压供水系统在提高供水质量、降低能耗、减少维护成本等方面的显著优势。
本文将对变频恒压供水系统的发展前景进行展望，分析其在未来供水行业中的潜在应用价值和挑战。
同时，提出针对性的建议和措施，以期推动变频恒压供水系统的进一步发展和普及，为供水行业的可持续发展做出更大的贡献。
二、变频恒压供水系统的基本原理和技术特点变频恒压供水系统是一种集变频调速技术、PLC控制技术、PID 调节技术及远程监控技术于一体的现代化供水系统。
其设计目的是为了满足不同用水场合对水压和水量的需求，同时实现能源的高效利用和供水质量的稳定。
本节将详细介绍变频恒压供水系统的基本原理和技术特点。
变频恒压供水系统的工作原理基于流体力学中的泵与管路的特性。
系统主要由水泵、变频器、压力传感器、PLC控制器等组成。
其核心是利用变频器调节水泵电机的转速，从而改变水泵的出水流量和压力，以适应用水量的变化。
当用水量增加，系统检测到压力下降时，压力传感器将信号反馈给PLC控制器。
变频调速技术在供水系统中的应用
变频调速技术在供水系统中的应用变频调速技术是一种在供水系统中广泛应用的技术手段，其通过调整电机的转速来控制水泵的流量和压力，从而实现对供水系统的精确控制。
本文将从供水系统的需求、变频调速技术的原理和优势以及应用案例等方面进行探讨。
一、供水系统的需求供水系统是城市和农村中不可或缺的基础设施，用于为居民、企事业单位提供稳定的供水服务。
然而，传统的供水系统一般采用恒速运行的方式，无法根据实际需求进行灵活调节，存在能耗高、运行效率低等问题。
因此，需要引入变频调速技术来提高供水系统的运行效率和节能性。
二、变频调速技术的原理和优势变频调速技术是一种通过改变电机的输入电压和频率，从而调整电机转速的技术手段。
在供水系统中，通过变频器控制电机的输入信号，可以实现对水泵的转速精确调节。
这种技术具有以下几个优势：1. 节能高效：传统的供水系统采用恒速运行，无法根据实际需求进行调节，导致能耗浪费。
而变频调速技术可以根据实际需求动态调整水泵的转速，避免了过剩能耗，提高了供水系统的能效。
2. 精确控制：供水系统往往需要根据不同的用水需求来调节流量和压力，传统的供水系统无法满足这种要求。
而采用变频调速技术可以根据实际需求精确控制水泵的转速，从而实现对供水系统的精确控制。
3. 减少设备损坏：传统的供水系统由于无法根据实际需求进行调节，容易导致水泵的频繁启停，从而增加了设备的损坏风险。
而采用变频调速技术可以实现平稳启停，减少了设备的损坏风险，延长了设备的使用寿命。
1. 城市供水系统：在城市供水系统中，采用变频调速技术可以根据不同的时间段和用水需求，灵活调节水泵的运行状态，从而提高供水系统的运行效率和节能性。
例如，在用水高峰期可以提高水泵的流量和压力，而在用水低谷期可以降低水泵的流量和压力，以达到节能的目的。
2. 农田灌溉系统：在农田灌溉系统中，采用变频调速技术可以根据作物的生长需求，调整水泵的流量和压力，从而实现精确的灌溉。
例如，在作物生长初期可以提高水泵的流量和压力，而在作物生长后期可以降低水泵的流量和压力，以满足不同生长阶段的需求。
变频器在恒压供水系统中应用
浅谈变频器在恒压供水系统中的应用摘要：在“高产、高能、高效”的三高社会中，如何有效的提高经济效益成为企业的重中之重。
其中，提高设备技术含量，加强技术革新是重要手段之一。
本文主要阐述变频器在工厂恒压供水系统中的应用，分析了恒压供水系统的工作原理及其系统功能。
关键词：变频器恒压供水系统工作原理l 引言恒压供水控制系统的基本控制策略是：采用电动机调速装置与可编程控制器(plc)构成控制系统，进行优化控制泵组的调速运行，并自动调整泵组的运行台数，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约电能的目的。
系统的控制目标是泵站总管的出水压力，系统设定的给水压力值与反馈的总管压力实际值进行比较，其差值输入cpu运算处理后，发出控制指令，控制泵电动机的投运台数和运行变量泵电动机的转速，从而达到给水总管压力稳定在设定的压力值上。
随着电力电子技术的发展，电力电子器件的理论研究和制造工艺水平的不断提高，电力电子器件在容量、耐压、特性和类型等方面得到了很大的发展。
进入90年代电力电子器件向着大容量、高频率、响应快、低损耗的方向发展。
作为应用现代电力电子器件与微计算机技术有机结合的交流变频调速装置，随着产品的开发创新和推广应用，使得交流异步电动机调速领域发生一场巨大的技术革命。
目前自动恒压供水系统应用的电动机调速装置均采用交流变频技术，而系统的控制装置采用pi 控制器，因plc不仅可实现泵组、阀门的逻辑控制，并可完成系统的数字pid调节功能，可对系统中的各种运行参数、控制点的实时监控，并完成系统运行工况的crt 画面显示、故障报警及打印报表等功能。
自动恒压供水系统具有标准的通讯接口，可与城市供水系统的上位机联网，实现城区供水系统的优化控制，为城市供水系统提供了现代化的调度、管理、监控及经济运行的手段。
2 组成及工作原理一般供水系统三台泵组成，每台泵的出水管均装有手动阀，以供维修和调节水量之用，三台泵为一台小泵两台大泵组成，小泵为1 5kw大泵为30kw，三台泵的协调工作以满足供水需要。
变频器在恒压供水系统中的运用分析
变频器在恒压供水系统中的运用分析摘要：恒压供水系统中运用变频器不但能提升系统的稳定性和可靠性，而且能够起到延长水泵使用寿命、节约电能的作用。
本文首先以恒压供水需求特点展开分析，并重点介绍了基于变频器驱动技术的恒压供水系统的硬件构成及控制策略分析，最后提出了几点在恒压供水系统中变频器选择和设计的关键要点，希望为我国供水领域提供一些参考思路。
关键词：变频器；恒压供水系统；控制原理引言在我国的市政供水系统中，主要包括三种供水模式，一是直接供水、二是利用天台水池供水，三是利用泵站进行恒压供水。
其中前两种供水方式水压很不稳定，容易造成局部楼层缺水，且容易造成二次污染，卫生管理较为困难。
而恒压供水模式水压恒定，适用性强，但也具有系统负载大，耗电量高的问题。
因此，为解决恒压供水模式的不利因素，可以利用变频器驱动技术来控制水泵运行，提高系统的稳定性，降低系统用电载荷。
一、恒压供水需求特点分析近年来，随着城市化发展进程的不断推进，城市所辖面积越来越大，城市人口数量和密度也在不断增加，高层建筑也越来越多。
因此，高层建筑供水面临着更加严峻的压力，供水系统的稳定是社会安定和谐的重要保证。
对于建筑供水系统而言，最重要的一点是要保持适当的供水压力，如果压力过低，较高楼层可能会出现供水量不足或者停水问题，如果压力过高，一方面会浪费能源，另一方面也容易造成供水管路负载过大，导致水管爆裂或阀门泄露等各种问题。
所以，当前的建筑供水大多采用恒压供水工作模式。
恒压供水系统的主要功能是根据供水系统内的压力反馈来调节供水泵站的运行状态，当用水量较小时，水管内的压力值相对稳定，供水泵就需要工作在较小的负荷水平下，维持住必要的供水压力即可。
当在用水高峰期时，供水管路系统内的压力值快速下降，这时就需要加大供水水泵运行负荷，快速补充供水管线内的水压，保证供水压力稳定。
因此，供水泵的运行工况是处在较为复杂的变载荷运行工况下的，需要完善的控制系统和变频驱动设备来实现对泵站电机的平滑控制，进而维持供水系统水压基本处于恒定状态。
变频器-PLC在供水控制系统中应用论文
浅谈变频器-PLC在供水控制系统中的应用【摘要】本文主要指出变频器-plc在供水系统中的工作原理及运转优势等问题，并分析与阐述变频器-plc在供水控制系统中的自动化应用。
【关键词】变频器-plc；供水系统；应用０．前言目前，在我国水位控制中有绝大部分的水泵电机还不是变速拖动，不变速电机将大量的耗能浪费在调节供水量变化、开停水泵中，这样既降低了电机的工作效率、缩短电机寿命，同时也会由于电机频繁启动、停止造成故障率的上升，严重浪费水资源，而系统的维护工作量与成本也有所增加。
随着我国高位用水与工业用水的日益增多，传统的控制方法已无法满足发展需要。
过去，采用人工形式进行水位控制，而由于不可能时时刻刻监测水位情况，因此难以控制水泵的工作启停，经过使用机械或者浮标等水位控制设备后，供水情况有所好转，但还是由于机械装置的可靠性差、故障点多，产生诸多维修麻烦。
变频技术的应用，体现了在节能、恒压等多方面的优越性，可妥善解决以上问题，无论是选择plc还是单片机与变频器结合的方式，都可构成良好的系统，并达到控制效果。
从硬件的接口方面考虑，单片机的电路相对复杂；从软件的设计方面考虑，plc相比单片机来说，其编程更加直观；从经济角度考虑，由于当前我国plc 技术已经日益成熟，小型plc的成本与单片机不相上下，再加上供水系统需要根据现场情况不断调整参数，而plc软件中对参数的调整相对更方便，利于售后人员的掌握，极大提高工作效率。
因此，变频器-plc在供水控制系统中的应用得以广泛认可，且控制效果十分好。
设计硬件接口的方便可行、软件的简单实用，提高了可靠性与安全性，带来高性价比的供水控制系统。
通过供水系统中引入变频器-plc技术，既改善了传统用水阀门的劣性，而且实现了节能环保、恒压控制等，符合当前可持续发展社会的需求。
１．变频器-plc在供水控制系统中的工作原理一般控制系统中的一台变频器可以带动三台水泵，而每台水泵的工作既可在常规模式下进行，也可实现变频泵，但是每台泵也只能处于其中一种模式中，通过两个继电器之间的互相锁定，可确保其安全性与可靠性。
变频调速恒压供水系统在城市供水中的应用
从而造成 了能量浪费 ， 同时 由于管 网压力增 大 ， 使 管 用水 的低谷 。用水高峰 和低谷时用水 量 的偏 差很大 。因而 ， 供水 泵扬程升高 ， 网、 阀门等设备故 障率增加 。 不足 和供水过 剩的 现象时有 发生 。而 供水 和用水之 间 的不平 衡 集 中地反 映在供水 管网的压力上 ， 即： 用水量多 而供水量 少 ， 则 压
述 了该系统的附带功能 ， 指 出其满足 了用户 用水需求 ， 提高 了供 水质量 ， 节约 了电能 ， 降低 了成本。 关键词 ： 变频调速 ， 供水系统 ， 运行 ， 功能
中图分类号 ： Ｔ Ｕ ９ ９ １ ． ３ 文献 标 识 码 ： Ａ
１ 变频 调速 恒压供 水 的必 要性
－
１ ３Ｏ ・
第４ ０卷 第 ２期 ２ ０ １ ４年 １月
山 西 建 筑
Ｓ Ｈ ＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖ ｏ １ ． ４ ０ Ｎｏ ． ２ Ｊ ａ ｎ ． ２ ０ １ ４
文章编号 ： ＇ １ ０ ０ ９ — ６ ８ ２ ５ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ２ － ０ １ ３ ０ — ０ ２
１ ） 满足了用பைடு நூலகம்用水需求 ， 提高 了供水质量。
泵轴 功率 与
Ｑ围成的 面积成 正比。此时轴 功率 Ｐ ， 与Ｑ ， Ｈ，
Ｏ Ｑ 围成 的面积成 正比。根据生产工艺要 求 ， 当用 城市用水大体可分 为居 民家庭 用水 、 公共 服务 用水 、 生 产运 的乘积 即 Ｈ 水 流量需从 Ｑ 减 小到 Ｑ 时 ， 如果采用 调节 阀门方法 （ 相 当于增 营用水以及消 防用 水 。各类 用水 的用水 时间 和用水量 是 随时变 ， 使管阻特性从 曲线 ｒ ， 变副 曲线 ｒ ， 系统 由原来 的工 化的 ， 与人们起居 作息生活 习惯 、 季节 变化 、 生产 计划等方 方面面 加管 网阻力 ） 。 变到新 的工作点 Ａ 运行 。此时水泵扬程为 ， 轴功率 Ｐ 的因素有关 。根据 以往一年 中的用水情 况知道 ， 每 日用水 高峰一 作点 Ａ Ｈ ２ Ｏ Ｑ 成正 比。从 图 １中可 以看 出， 利 用调节 阀调节 流 般发生在上午 ９ ： Ｏ ０～１ ２ ： Ｏ ０ ， 此时生活用 水 、 工业 用水量大 。夏 季 与面积 Ａ 量时会出现用水量 减少 ， 水泵扬程增 大 ； 用水量 增大 ， 而水泵扬 程 高温期 间用水高峰会 出现在下午 ４ ： Ｏ ０～ ９ ： Ｏ ０ ， 这是居 民淋洗用水 的集 中体 现。０ ： Ｏ ０～ ４ ： Ｏ ０除 工业用 水外 ， 居 民很少 用水 ， 此时 是 减小的现象。特别 是用 水量减 少时 ， 由于水 泵转 速 不变 ， 而使 水
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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、能适应复杂环境的恒压供水系统成为必然趋势。
本文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，逐步阐明如何实现水压恒定供水。
关键词：变频器；PLC；恒压供水；ABSTRACTAs China's social and economic development, urban construction and development very quickly, but also the construction of infrastructure facilities has put forward higher requirements. City water supply system construction is one of the important aspects of the water supply reliability and stability, the economy of a direct impact on the user's normal work and life. As people on the water quality and water supply systems in the continuous improvement of reliability requirements, the use of advanced automation technology, control technology and communication technology, design a high-performance, high-energy, water supply plants to adapt to the complex environment of constant pressure water supply Systems become an inevitable trendIn this paper, clarify the water supply system for energy-saving Frequency Control Principle; specific analysis of the frequency of the principle of constant pressure water supply system and the composition of the structure, through research and comparison, concluded: Frequency Control is the highest international one-effectiveness, performance, the best and most widely, the most The future development of the Motor technology. Therefore this paper to adopt the inverter and PLC combination of a systematic approach to a small residential area pump motor control system for the target, and gradually clarified how to achieve a constant supply pressure.Key words：Inverter; PLC ; Constant pressure Water Supply ;目录第一章绪论 ................................ 错误!未定义书签。
1.1 课题背景 ........................................... 错误!未定义书签。
1.2 国内外变频供水系统现状 ............................. 错误!未定义书签。
1.3 课题的建立以及本文完成的主要工作 (3)第二章变频技术介绍 (4)2.1 什么是变频器 (4)2.2 变频器的分类 (4)2.2.1 交-直-交变频器 (4)2.2.2 交-交变频器 (5)2.3 变频器的额定值和技术指标 (7)2.3.1 变频器的额定值 (7)2.3.1.1 输入侧的额定值 (7)2.3.1.2 输出侧的额定值 (7)2.3.2变频器的性能指标 (8)2.4使用变频器的目的及效果 (9)第三章恒压供水控制系统的总体设计 (10)3.1系统概况 (10)3.2设备选型 (10)3.2.1JD-BP32-XF型供水变频器 (10)3.2.2PLC模块 (11)3.2.3PID调节器 (12)3.2.4压力传感器 (14)3.3电气控制系统原理图 (14)3.3.1主电路图 (14)3.2.2PLC控制电路图 (15)第4章系统程序设计 (17)4.1程序中使用的PLC内部器件及功能 (17)4.2PLC接线图 (17)4.3PLC供水控制系统流程图 (18)4.4该系统PLC控制程序 (19)第5章总结 (21)参考文献 (22)谢辞 (23)第一章绪论1.1 课题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。
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。
假定一栋楼有10层，由于高层楼对水压的要求高，在水压低时，高层用户将无法正常用水甚至出现无水的情况，水压高时将造成能源的浪费。
因此，自来水厂通过水泵加压后，必须恒压供给每一个用户。
传统的供水方式如水塔高位水箱供水，单片机变频调速供水系统等都存在不同程度浪费水力、电力资源；效率低；可靠性差；自动化程度不高等缺点，严重影响了居民的用水和工业系统中的用水。
目前的供水方式朝向高效节能、自动可靠的方向发展。
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，特别是在城乡工业用水的各级加压系统，居民生活用水的恒压供水系统中，变频调速水泵节能效果尤为突出。
应用变频器恒压供水，因为水箱能大幅度减小，因此能有效地减小楼房的负载，由于减小了供水水箱和楼房的负荷，何以节约工程造价，相应地也扩大了楼房的面积。
由于采用了变频调速，减小了供水水泵的频繁启动，可以使水泵工作在高效状态，从而可以节约能源，减小对电网的冲击。
由于电动机所消耗的功率与转速的立方成正比，因此可以获得较好的节能效果。
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。
三是用变频器进行调速，用调节泵和固定泵的组合进行恒压供水，节能效果显著，对每台水泵进行软启动，启动电流可从零到电机额定电流，减少了启动电流对电网的冲击同时减少了启动惯性对设备的大惯量的转速冲击，延长了设备的使用寿命。
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，是当今较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，合理设计变频恒压供水设备、降低成本、保证供水质量等尤其重要。
PLC变频恒压供水系统是集变频技术、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，同时该系统还具有良好的节能性，这在能源日益紧缺的今天尤为重要，所以研究设计该系统，对于提高供水质量、降低能耗等方面具有重要的现实意义。
1.2 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。
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。
目前,就国内变频恒压供水现状而言，归结起来主要采用以下三种方法:（1）水池－水泵（恒压变频或气压罐）－管网系统－用水点这种方式是集中供水。
对于一、二层是商业群房，群房上建有多幢住宅的建筑，目前较多采用此种供水方案。
一般设计有地下生活水池一座，集中恒压变频供水，不设屋顶水箱。
主水泵一般有三台，二开一备自动切换，副泵为一般为一小流量泵，夜间用水量小时主泵自动切换到副泵，以维持系统压力基本不变。
恒压变频供水是较为理想和先进的。
首先恒压变频供水保证出水压力不变，根据用水量大小进行变频供水，既节约电能，又保证水泵软启动（对电网电压冲击不大），延长了水泵寿命。
各台水泵自动轮换使用，即最先投入使用的水泵最早退出运行，这样各台水泵寿命均等，而且一旦水泵出现故障，该系统能自动跳过故障泵运行。
如图1-1所示。
图1-1 恒压变频供水系统（2）水池－水泵－高位水箱－用水点此方式也是集中供水。
单幢次高层和高层建筑的高压供水区较多采用该种方案。
一般也需要设计有一座地下水池，通过两台水泵（一用一备）抽水送至高位水箱，再由高位水箱向下供水至各用水点。
该方式是较成熟的水泵、水箱供水方式。
（3）单元水箱－单元增压泵－单元高位水箱－各单位用水点此方式已简化为单元总水表进水。
单元水箱和单元增压泵实际上是一个整体，我们称之为单元增压器。
由于有屋顶水箱，高水位时停泵，低水位时启泵，这样，水泵也有了停息时间，既省电又不至于一停电就停泵无水供应，用水有了保障，社会效益较好。
1.3 课题的建立以及本文完成的主要工作本文主要包括以下内容：本设计是以PLC控制为基础，通过变频器实现恒压供水。