恒压供水专业系统设计毕业答辩论文样本
某小区变频恒压供水系统设计答辩

课题研 究 背 景 及 意 义
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系统的总方案
本论文采用西门子公司的MM430 变频器、K-TP718Micro型触摸屏 和S7-200PLC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。本系统包 含4台水泵电机,它们组成变频 循环运行方式。采用变频器实现 对四台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。
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变频器的选用
变频器主要分通用型和供水专用型两大类, 在供水系统中,当然要选择供水专用型变频 器,这类变频器内部具有PID控制器,同通用 型变频器相比,其在低速带载能力方面要差 一些,不过足以满足具有低速轻载特性的水 泵负载。综合考虑品牌、价格、稳定性等方 面,本系统选用西门子MM430供水专用型变 频器。
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压力传感器的选择
压力变送器用于检测管网中的水压,常装设在泵站的出水口,压力传感器和压力 变送器是将水管中的水压变化转变为1~5V或4~20mA的模拟量信号,作为模拟 输入模块(A/D模块)的输入,在选择时,为了防止传输过程中的干扰与损耗,我们 采用4~20mA输出压力变送器.在运行过程中,当压力传感器和压力变送器出现故 障时,系统有可能开启所有的水泵,而此时的用水量又达不到,这就使水管中的 水压上升,为了防止爆管和超高水压损坏家中的用水设备(热水器、抽水马桶等) ,本文中的供水系统使用电极点压力表的压力上限输出,作为PLC的一个数字量 输入,当压力超出上限时,关闭所有水泵并进行报警输出根据以上的分析,本设 计中选用普通压力表Y-100和XMT-1270数显仪实现压力的检测、显示和变送。压 力表测量范围0~1Mpa,精度1.0;数显仪输出一路4~20mA电流信号,送给与 CPU224连接模拟量模块EM221,作为PID调节的反馈电信号,可设定压力上、下 限,通过两路继电器控制输出压力超限信号。
恒压变频供水系统毕业论文

目录绪论 (1)1.恒压变频供简介 (2)1.1恒压变频供水产生背景及国内现状 (2)1.2传统供水系统及特点 (2)1.3恒压变频供水系统的优点 (3)2.恒压变频供水系统的相关原理 (4)2.1恒压变频供水系统的理论框图 (4)2.2供水系统的基本特性 (5)2.3变频调速原理 (6)2.4 PID控制原理 (7)3.元件选择及功能单元设计 (9)3.1变频器选择及系统总体介绍 (9)3.2系统主体电路 (10)3.3系统控制电路 (13)3.4系统反馈电路 (16)3.5 系统总体电路图和使用说明 (16)4.系统软件设计 (18)结束语 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录 (28)绪论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。
把先进的自动化技术、控制技术、通讯及网络技术等应用到供水领域,成为对供水系统的新要求。
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。
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;同时系统具有良好的节能性,这在能量日益紧缺的今天尤为重要,所以研究设计该系统,对于提高企业效率以及人民的生活水平、降低能耗等方面具有重要的现实意义。
自从通用变频器问世以来。
变频调速技术在各个领域得到了广泛的应用。
变频调速恒压供水设备以其节能、安全、高品质的供水质量等优点。
在实际应用中发挥了很大的作用。
以往的变频调速恒压供水设备。
大都采用带有模拟量输入/模拟量输出的可编程控制器或PID调节器,PID算法编程难度大,设备成本高,调试困难。
随着电力电子技术的飞速发展,变频器的功能越来越强。
可以充分利用变频器内置的各种功能,合理地设计变频调速恒压供水设备。
变频调速恒压供水设备一般具有设备投资少,系统运行稳定可靠,占地面积小,节电节水,自动化程度高,操作控制方便等特点。
因此,变频调速恒压供水设备在住宅小区及高层建筑生活消防供水系统中起着非常重要的作用。
恒压供水系统论文

恒压供水系统引言恒压供水系统是一种能够保持水压稳定的供水系统,广泛应用于楼宇、住宅区、工业园区等场所。
本文将介绍恒压供水系统的原理、构成和工作原理,并对其在实际应用中的优势和局限性进行分析。
原理恒压供水系统是通过控制水泵的启停和变频器的运行来实现水压的稳定。
系统根据水压的变化情况对水泵进行控制,以保持恒定的供水压力。
当水压过低时,水泵启动并加大供水流量;当水压过高时,水泵停止运行以减少供水流量。
变频器能够根据需求自动调整水泵的转速,以适应不同的供水压力需求。
构成恒压供水系统主要由水泵、水箱、变频器、传感器、控制器等组成。
水泵水泵是恒压供水系统的核心设备,负责提供稳定的供水能力。
根据实际需求,可以选择不同类型和规格的水泵,如离心泵、轴流泵等。
水箱水箱用于储存供水。
通过调整水箱的水位来实现不同水压需求下的供水控制。
变频器变频器是恒压供水系统的调速设备。
它可以自动控制水泵的转速,使其能够根据实际需求提供恒定的供水压力。
传感器传感器用于监测供水压力和水位等参数,并将数据传输给控制器进行处理。
控制器控制器通过对传感器数据的分析和处理,实现对水泵和变频器的智能控制。
控制器可以根据实际需求调整水泵的启停和变频器的运行,以保持恒定的供水压力。
工作原理恒压供水系统的工作过程可以分为三个阶段:冲洗阶段、稳定阶段和停机阶段。
冲洗阶段在供水系统启动时,水泵启动并辅以最大功率工作。
此时,控制器通过传感器监测到水压低于设定值,并发出启动变频器的信号。
变频器调整水泵的转速,使其提供较大的供水流量以冲洗管道中的空气。
稳定阶段当冲洗阶段完成后,系统进入稳定阶段。
此时,控制器监测到水压已达到或接近设定值,并发送停止变频器的信号。
水泵停止运行或工作在较低的转速下,以提供稳定的供水流量。
停机阶段当供水需求减小或停止时,系统进入停机阶段。
控制器通过传感器监测到水压高于设定值,并发送启动变频器的信号。
变频器调整水泵的转速,使其提供较低的供水流量或停机。
恒压供水毕业论文 (1)

[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、能适应供水复杂环境的恒压供水系统成为必然趋势。
基于PLC的变频恒压供水系统能够根据用户量的多少来调节供水量,最大程度的解决了水资源和电资源的浪费,因此其是供水方式的发展的必然方向。
本文以某居民小区水泵电动机控制系统为对象,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;具体分析了变频恒压供水的原理及系统的组成结构,采用变频器和PLC构成变频调速系统,通过选择合适的硬件设备和软件编程方法及信号处理方式等阐明如何实现小区恒压供水。
[关键词]恒压供水;变频调速;PLC;节能Abstract: As 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 trend, based on PLC of constant pressure water supply system can adjust water supply according to the water consumption. The greatest degree of waste water resources to solve. so it is the necessary direction of water supply.In this paper, pipe network and pumps under the operation of the curve, 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, based on frequency and PLC constitute a variable speed control system, by selecting the right hardware equipment and software design method expounds how to realize the village water supply.Keywords:Constant pressure Water Supply; Variable velocity Variable frequency; PLC; energy conservation目录1 绪论 (1)1.1引言 (1)1.2国内外变频供水系统现状 (1)1.3本文所做的工作 (1)2 变频恒压供水系统设计要求 (2)2.1系统的工艺要求 (2)2.2系统控制要求 (3)2.3本章小结 (3)3 变频恒压供水系统设计思路 (4)3.1拖动方式的选择 (4)3.2水泵的调节方式 (4)3.3调速方法选择 (4)3.4变频恒压供水系统的组成及原理图 (5)3.5小区变频恒压供水系统控制流程 (6)3.6本章小结 (7)4 系统硬件设计 (8)4.1系统主要设备的选型 (8)4.1.1 PLC选型 (8)4.1.2水泵的选型 (8)4.1.3变频器的选择 (8)4.1.4熔断器选择 (8)4.1.5压力传感器的选择 (9)4.1.6水位传感器的选择 (9)4.2系统主电气原理图设计 (9)4.3启动电路图 (10)4.4制动电路图 (11)4.5 I/O输入输出分配表 (12)4.6系统接线图 (13)4.7本章小结 (14)5 系统软件设计 (15)5.1系统软件设计思想 (15)5.2 PLC部分程序分析 (16)5.3组态软件总体设计 (17)5.4组态软件详细设计 (17)5.5本章小结 (21)6 系统实验室仿真 (22)6.1实验室环境 (22)6.2实验要求 (23)6.3系统调试与实现 (23)6.4本章小结 (23)7 结论与展望 (24)致谢 (25)参考文献 (26)1 绪论1.1引言水是生命之源,人类生存和发展都离不开水[1]。
恒压供水系统设计毕业论文

丽水职业技术学院机电信息分院毕业设计旭日小区恒压供水系统学生学号:080XXXXX学生:XXXX导师:叶XX班级机电0XXX 专业名称机电一体化技术提交日期 201X年X月XX日答辩日期 201X年X月XX日201X年5月丽职院机电信息分院毕业设计摘要随着经济的发展,人们对供水质量和供水系统可靠性的要求不断提高,现今能源的紧缺,利用先进的自动化技术、可编程控制技术、通讯技术和电脑技术,设计出高性能、高效率、能适应不同领域的可靠性高的恒压供水系统成为必然的趋势。
本论文从节约能源的角度出发,提出多种不同的控制方案,最后通过方案间的比较和针对现今社会的调查确定选用变频器与PLC实现恒压供水系统控制的方案。
论文具体介绍恒压供水系统的控制原理及PLC控制系统,给出了PLC控制系统的硬件和软件设计。
系统主要控制目标是泵站总管出水压力,在用户端的检测机构反馈数值与系统给定值进行比较,其差值经PID运算处理后发出控制指令,使变频器变频,调整运转电机数量或或改变电机运转速度,从而到达总管供水压力在给定的范围内。
关键字:变频调速、恒压供水、PLC、MCGS1旭日小区恒压供水系统设计目录第一章绪论 (3)城市供水的需求 (3)恒压供水系统设计的目的和意义 (3)设计的任务及要求 (3)第二章系统的方案选择 (4)系统控制方案选择 (4)恒压供水系统 (4)变频调速节能原理 (5)第三章系统控制回路设计 (5)主电路设计 (5)控制电路设计 (5)3.3 其他回路设计 (6)第四章元器件的选型 (6)选型 (6)变频器的选型 (6)模拟量模块的选择 (6)4.4 压力变送器的选型 (6)触摸屏的选型 (7)原件表 (7)第五章元气件的接线图 (8)5.1 PLC接线图 (8)变频器接线图 (8)5.3 模拟量模块接线图 (8)第六章PLC控制及编程 (9)6.1 PLC控制流程图 (9)6.2 I/O地址分配表 (9)编程及程序介绍 (11)第七章组态 (14)7.1 MCGS组态 (14)第八章总结 (16)致谢 (17)参考文献: (18)附录1 恒压供水系统程序 (19)附录2 电气原理图 (29)2丽职院机电信息分院毕业设计第一章绪论城市供水的需求随着我国城市和工业化进程的加快,城市供水面临着缺水与水环境恶化双重压力,还存在着浪费、低效用水及管理落后现象。
毕业设计(基于组态王,PLC及变频器在恒压供水控制系统的设计论文)模板4

基于组态王、PLC及变频器在恒压供水控制系统的设计摘要随着人民生活水平的日趋提高,新技术和先进设备的应用,使供水设计得到了新的发展机遇,当前住宅建筑的规划趋向于更具有人性化的多层次住宅组合,人们不再仅仅追去立面和平面的美观和合理,而是追求空间上布局的流畅和设计中贯彻以人为本的理念,特别是在市场经济的浪潮中,力求土地使用效率的最大化。
恒压供水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。
供水压力值是根据用户需求确定的,利用变频器、PID调节器、传感器、单片机等器件的有机组合,构成控制系统,调节水泵的输出流量,实现恒压供水。
关键字:恒压变频供水,单片机,恒压供水,自动控制关键词:变频调速,恒压供水,PLC,组态ABSTRACTAs people's living standard is rising to the application of new technologies and advanced equipment, the design of water supply to new development opportunities, the current planning of residential buildings tend to be more user-friendly multi-level residential portfolio, it is no longer just to chase facade and flat appearance and reasonable, but the pursuit of smooth layout and design and implement people-centered concept of space, especially in the tide of market economy, and strive to maximize the land use efficiency.The constant pressure water supply is the amount of water in the water supply network changes, the outlet pressure to maintain a constant water supply. The water pressure value is determined on the basis of user needs, organic combination of the inverter, the PID regulator, sensors, microcontrollers and other devices, constitute the control system adjust the pump output flow, constantpressure water supply.Keywords: constant frequency of water supply,microcontroller, constant pressure water supply,automatic control英文题目目录前言 (1)第1章×××××× (2)1.1 ×××××× (3)1.1.1 ×××××× ....................................... 错误!未定义书签。
恒压供水毕业设计论文

摘要自从变频器的问世以来,变频调速技术在各领域得到了广泛的应用。
变频调速恒压供水设备以其节能、安全、高品质的供水质量等优点,使我国供水行业的技术装备水平从90年代开始经历了一次飞跃。
恒压供水调速系统实现水泵电机无极调速,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,最合理的节能型供水系统。
在实际应用中得到了很大的发展。
随着电力电子技术的飞速发展,变频器的功能也越来越强。
充分利用变频器内置的各种功能,对合理涉及变频调速恒压供水设备,降低成本,保证产品质量等方面有着非常重要的意义本课题是选用一拖一,也就是一台变频器控制一台水泵的控制方式;所用设备主要有西门子公司生产的S7-200(CPU224)的PLC、变频器、交流接触器电机泵、压力传感器、超声波传感器、管道、触摸屏和导线若干它们组成一个闭环回路。
各器件组成部分的原理,西门子S7-200PLC的各个接线的。
本回路中,当水压和液面达到指定值后,通过压力传感器和超声波传感器反应,并由变频器控制电泵机来达到恒压控制和恒定液面控制。
关键词:PLC 变频器一拖一恒压控制恒定液面控制目录第一章绪论………………………………………………………………………1.1课题研究的背景………………………………………………1.2供水系统发展过程…………………………………………..第二章 PlC的概述…………………………………………………………….2.1可编程控制器的定义…………………………………………………2.2 PLC的发展和应用……………………………………………………2.3 西门子S7-200 PLC概述……………………………………………2.4 本课题的主要研究内容……………………………………………. 第三章变频恒压供水系统的理论分析………………………………………3.1水泵的工作原理……………………………………………………3.2 供水电机的搭配…………………………………………………….3.3 水泵的调节方式……………………………………………………3.4 恒压供水系统的能耗分析…………………………………………3.5 供水系统的安全性问题[9…………………………………………. 第四章变频很压供水系统的硬件设计…………………………………………4.1设计的方向………………………………………………………….4.2变频恒压供水系统的结构设计……………………………………4.3 变频恒压供水系统的构成………………………………………….4.4 PLC外围接线图……………………………………………………心得体会………………………………………………………………………….. 致谢……………………………………………………………………………参考文献……………………………………………………………………………附录……………………………………………………………………………….第一章绪论1.1课题研究的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。
毕业设计(论文)高楼恒压供水系统设计

本科毕业论文(设计)论文(设计)题目:高楼恒压供水系统设计学院:明德学院专业:机械电子技术工程班级:机电11151学号:学生姓名:指导教师:2015年6 月2 日贵州大学本科毕业论文(设计)诚信责任书本人郑重声明:本人所呈交的毕业论文(设计),是在导师的指导下独立进行研究所完成。
毕业论文(设计)中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。
特此声明。
论文(设计)作者签名:日期:目录摘要.............................................. ..... .. (I)A bstract..................................................... ............... (II)第一章绪论 (1)1.1 课题提出的目的及意义 (1)1.2 研究或设计的国内外现状和发展趋势 (2)现状 (2)1.2.2 发展趋势 (3)本课题的主要研究内容 (3)第二章变频恒压供水系统及控制方案确定 (4)2.1 变频器 (4)变频器的够成 (4)2.1.2 变频器的特点 (4)变频器的接线 (4)2.2 变频恒压供水系统的理论分析 (5)2.2.1 电动机的调速原理 (5)2.2.2 变频恒压供水系统的原理分析 (6)2.2.3 变频恒压供水系统的组成及原理图 (7)2.2.4 变频恒压供水系统控制流程 (9)2.2.5 水泵的切换条件 (10)水泵管径的计算与选型 (10)管径的确定 (10)局部水头的损失 (11)排水管道的沿程水头损失 (12)2.3.4 水泵的选型 (12)第三章主电路的设计及所用元器件 (15)功率的计算 (15)主电路分析设计及电路的保护 (15)系统控制电路分析及其设计 (16)压力传感器的接线图 (20)3.5 元器件的选型及元件表 (20)第四章恒压供水系统的软件设计 (21)软件的设计分析 (21)4.2 PLC程序设计 (22)控制系统主程序设计 (22)4.2.2 控制系统子程序设计 (25)4.3 PID控制器参数整定 (28)4.3.1 PID控制及其控制算法 (28)4.3.2 PID参数整定 (29)第五章系统的安装调试 (31)水泵的安装 (31)基础要求 (31)5.1.2 泵位置的要求及必要的减振 (31)5.2 接线的安装 (32)5.3 管道试压及联动试车 (32)5.3.1 管道试压 (32)5.3.2 联动试车 (32)5.4 系统调试 (33)信号调试 (33)5.4.2 程序调试 (33)第六章监控系统的设计 (34)6.1 组态软件简介 (34)6.2 监控系统的设计 (34)6.2.1 组态王的通信参数设置 (34)6.2.2 新建工程与组态变量 (35)6.2.3 组态画面及监控系统界面 (36)结束语 (39)致谢 (40)摘要随着社会主义市场经济的不断发展,人们对供水质量和系统的要求越来越高,加之提倡节能环保,因此利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术来设计高性能、高节能的恒压供水系统成为必然所趋。
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恒压供水专业系统设计毕业答辩论文丽水职业技术学院机电信息分院毕业设计旭日小区恒压供水系统学生学号:080XXXXX学生姓名:XXXX导师姓名:叶XX班级机电0XXX 专业名称机电一体化技术提交日期 201X年X月XX日答辩日期 201X年X月XX日201X年5月摘要随着经济的发展,人们对供水质量和供水系统可靠性的要求不断提高,现今能源的紧缺,利用先进的自动化技术、可编程控制技术、通讯技术和计算机技术,设计出高性能、高效率、能适应不同领域的可靠性高的恒压供水系统成为必然的趋势。
本论文从节约能源的角度出发,提出多种不同的控制方案,最后通过方案间的比较和针对现今社会的调查确定选用变频器与PLC实现恒压供水系统控制的方案。
论文具体介绍恒压供水系统的控制原理及PLC控制系统,给出了PLC控制系统的硬件和软件设计。
系统主要控制目标是泵站总管出水压力,在用户端的检测机构反馈数值与系统给定值进行比较,其差值经PID运算处理后发出控制指令,使变频器变频,调整运转电机数量或或改变电机运转速度,从而达到总管供水压力在给定的范围内。
关键字:变频调速、恒压供水、PLC、MCGS目录第一章绪论.............. 错误!未定义书签。
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第二章系统的方案选择... 错误!未定义书签。
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第三章系统控制回路设计错误!未定义书签。
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其他回路设计.... 错误!未定义书签。
第四章元器件的选型错误!未定义书签。
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压力变送器的选型错误!未定义书签。
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第五章元气件的接线图.. 错误!未定义书签。
PLC接线图....... 错误!未定义书签。
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模拟量模块接线图错误!未定义书签。
第六章PLC控制及编程. 错误!未定义书签。
PLC控制流程图错误!未定义书签。
I/O地址分配表 . 错误!未定义书签。
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第七章组态.............. 错误!未定义书签。
MCGS组态....... 错误!未定义书签。
第八章总结.............. 错误!未定义书签。
致谢.............................. 错误!未定义书签。
参考文献:.................. 错误!未定义书签。
附录1 恒压供水系统程序.错误!未定义书签。
附录2 电气原理图..... 错误!未定义书签。
第一章绪论随着我国城市和工业化进程的加快,城市供水面临着缺水与水环境恶化双重压力,还存在着浪费、低效用水及管理落后现象。
长期以来区域供水都是有市政管网经过二次加压和水塔、高位水池等设施来实现。
由于用户用水有着季节和时间段的明显变化。
普通的供水方式就不能满足供水需求,从而造成各种资源的浪费。
随着电力技术的发展,以变频调速为核心的智能供水控制系统取代了以往高位水箱和压力罐等供水设备。
智能供水有三方面的特点:一起动平稳,起动电流可限制在额定电流以内,从而避免了起动时对电网的冲击;二由于泵的平均转速降低了,从而可延长泵和阀门等元件的使用寿命;三可以消除起动和停机时的“水锤效应”。
其稳定安全的运行性能、简单方便的操作方式、以及齐全周到的功能,将使供水实现节能和节省人力,最终达到高效率的供水的目的。
本设计的任务是在原有供水不变的基础上配备PLC和变频器等现今运用最为广泛的先进技术,在用水需求量改变时,变送器根据管网压力,把数值传送给PLC,PLC经过PID运算与设定值进行对比,来增减或调整电机投运台数和转速,从而能达到智能供水的目的。
设计中给出详细的设计方案,及方案设计的数据、PLC程序、外部线路连接图和硬件的选型。
系统控制要求:1、对三台变频泵根据反馈值进行控制,及加减泵或改变单台泵的运转速度。
2、在用水量相对较少的时间段采用辅佐泵供水,停止其他水泵工作。
3、可手动/自动两个档位相互切换,相互间互不干扰。
第二章系统的方案选择目前普遍而言小区供水主要采用水泵、水塔、高位水箱等,这些供水方式存在着严重的浪费现象。
比如水泵,就是直接用水泵把水源输送到用户单元,此方法操作简单,但是非常繁琐。
每次用水都必须去开启水泵。
水塔,就是先用水泵把水抽到高处,然后利用水的压力供水,和直接用水泵供水有了进一步提高。
但是这种方法把水经过两次输送。
输送过程中不可避免的造成二次污染,影响居民健康。
所以这种方法不可取。
高位水箱——采取这种方法不但达到了高层楼房用户不因城市水管压力减小而用不到水的目标,也尽量避免了水源的二次污染。
可它的投资成本价高。
居民负担加重,所以不可取。
综合上述方案,恒压供水系统就凸现而出。
结合小区用水特点和经济效益,恒压供水就是不二的选择。
下面就具体介绍一下此系统。
系统的控制方式如图2-1恒压供水控制系统总图。
系统由PLC作为主站,变频器、触摸屏作从站组成。
触摸屏上可显示系统当前的工作情况和各项数值,也可进行简单的数字量操作,如手动控制时进行各泵的手动开关控制(详细信息见第七章)。
变频器只作为执行机构,它与PLC 进行数据传输,以及反馈信息给PLC。
在控制系统中还有变送器,它只进行模拟量传输,反馈各管路压力当前值。
图2-1 恒压供水控制系统总图1、从水泵的工作效率不是变频供水的水泵功率不随供水需求变化而变化。
我们来做个计算:以一台1KW的水泵电机工作12小时。
不变频时需用电12KWh。
变频调速供水除12小时都是需求量大则为12KWh,但12小时不可能全是用水高峰期,所以在一些用水相对较少的时候,变频调速就体现出来了。
2、从电机的使用寿命看水泵电机如果都是在没有保护的状态下启动停机,在启动过程中由于电机加速过程十分急剧,这样很容易产生“水锤”效应。
“水锤效应”极具破坏性,压强过高,将引起管子爆裂;反之,压强过低有会导致管子的瘪塌。
此外,“水锤效应”还可能损坏阀门或其他元部件。
这对电机的使用寿命有严重的影响。
而采用变频器调速后,可以通过对电机启动时间上控制来延长启动时间,使电机加速时间延长。
在停机过程中,同样可以对电机降速时间延长,从而彻底消除“水锤效应”。
在停机过程中,由于采用延长加速减速时间,使得水泵叶片承受压力减小;轴承磨损减小。
所以,采用了变频调速以后,水泵电机的寿命将大大延长。
第三章系统控制回路设计在设计主电路时,采取电机启动保护器QM 来保护电机。
电机启停均有PLC控制,在电机变频调速时,同时接通变频器和变频电机,根据水压进行变频调速或增泵减泵处理。
系统详细控制见附录2《电气原理图》。
控制电路是控制系统的大脑,它操控着控制系统的所有动作机信号处理。
在设计上因对某些不能同时接通的电路部分进行双重互锁(即机械与电气互锁),以保证电路的正常运行。
在模拟量处理中,为此加上了A/A1安全隔离栅,以保证模拟信号的准确安全传输。
具体接线图见附录2《电气原理图》。
其他回路设计在电路设计中,常常一个主电路很难完成系统的控制,所以在设计中添加了辅助回路。
辅助回路在系统中作辅助用,但又不能缺少。
辅助回路包括一个控制变压器和两个电源开关。
变压器输出的电压为220V,供控制电路使用;两个开关电源分别供给PLC输入输出和模拟量回路。
详细的分配见附录2《电气原理图》。
第四章元器件的选型PLC具有可靠性高,抗干扰能力强、配套齐全,功能完善,适用性强、易学易用、系统的设计、建造工作量小,维护方便,容易改造、体积小,重量轻,能耗低等特点。
在本设计中,需13点输入,15点输出。
西门子PLCcpu224(14DI/10DO),输入点满足要求,输出点不满足;cpu226(24DI/16DO)输入输出都能满足要求。
故此次设计选择西门子PLCcpu226(24DI/16DO)。
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频率的电能控制装置,能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因素、过流/过压/过载保护等功能。
本次设计中选选用斯耐德ATV21风机泵用变频器。
此系列有可变转矩泵和风机应用锁必需的所有功能:PI调节器,预置PI;自动重启动,可在运行时恢复;变频跳跃;过载检测与欠载检测等功能(具体说明及参数设置可见ATV21用户手册)。
设计中有压力模拟量的运算,按要求有四个模拟量输入,而对变频器要进行输出控制,所以需要一位输出。
故选择西门子EM235模拟量模块。
压力变送器的选型为了使供水系统更加准确的完成供水任务,在选择压力变送器就变的十分重要。
经过各品牌之间的对比,这里选择罗斯蒙特压力变送器。
因为各种品牌的触摸屏一般都有自己的软件,在选择上有一定的限制。
本次设计选择昆仑通态研发的人机界面TPC7062K。
本次软件为组态软件。
电气元件表根据电气原理图进行选择,详细资料见表4-1硬件明细表:序号名称代号1 主断路器QF12 控制变压器断路器QF23 一号泵电机保护启动器QM14 二号泵电机保护启动器QM25 三号泵电机保护启动器QM36 辅佐泵电机保护启动器QM47 一号电机接触器KM18 二号电机接触器KM29 三号电机接触器KM310 辅佐电机接触器KM411 中间继电器KA1-KA1512 熔断器FU1--FU713 熔断器FD1--FD214 急停按钮SJ115 普通按钮SB1~SB616 指示灯HL1-HL217 声光蜂鸣器HA18 电流互器TB1-TB319 开关电源A/D1-A/D220 进线电抗器TC21 控制变压器TK22 变频器V/F23 可编程控制器(CPU)PLC-CPU24 模拟量输入模块PLC-225 解摸屏TPC7062K26 信号隔离安全栅A/A1-A/A427 通讯电缆MPI表4-1 硬件明细表第五章元气件的接线图PLC接线图在PLC的输出端,本设计采用了中间继电器,为防止回路因回流电压而损坏PLC。