恒壓供水控制系統(tǒng)設計

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1、word資料下載可編輯變頻器綜合設計變頻器控制恒壓供水系統(tǒng)專業(yè)班級：15電氣普招設計人：王于風學號：201550030107指導教師：雷鋼設計時間：2017年10月20日專業(yè)技術資料word資料下載可編輯摘　　要恒壓供水在城市自來水管網(wǎng)系統(tǒng)、住宅小區(qū)生活消防用水系統(tǒng)、樓宇中央空調(diào)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)等眾多領域中均有應用。恒壓供水是指用戶端在任何時候，不管用水量的大小總能保持管網(wǎng)中水壓的基本恒定。在恒壓供水系統(tǒng)中可根據(jù)壓力給定的理想值信號及管網(wǎng)水壓的反饋信號進行比較，變頻器根據(jù)比較結(jié)果調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速，達到控制管網(wǎng)水壓的目的。本文主

2、要針對當前供水系統(tǒng)中存在的自動化程度不高、能耗嚴重、可靠性低的缺點加以研究，開發(fā)出一種新型的并在這三個方面都有所提高的變頻式恒壓供水自動控制系統(tǒng)。全文共分為四章。第一章闡明了供水系統(tǒng)的應用背景、選題意義及主要研究內(nèi)容。第二章闡明了供水系統(tǒng)的變頻調(diào)速節(jié)能原理。第三章詳細介紹了系統(tǒng)硬件的工作原理以及硬件的選擇。第四章詳細闡述了系統(tǒng)軟件開發(fā)并對程序進行解釋。關鍵詞：恒壓供水，PLC，變頻技術專業(yè)技術資料word資料下載可編輯目錄摘　　要II1變頻控制系統(tǒng)簡介11.1變頻調(diào)速供水控制系統(tǒng)簡介11.2變頻調(diào)速在供水行業(yè)中的應用12供

3、水系統(tǒng)的變頻調(diào)速節(jié)能原理42.1水泵調(diào)速運行的節(jié)能原理42.2本系統(tǒng)總體介紹53系統(tǒng)硬件的工作原理及硬件選擇73.1PLC的工作原理及選擇73.2變頻調(diào)速系統(tǒng)原理及選擇93.3壓力傳感器的選擇123.4水泵的選擇133.5鑒頻鑒相問題143.6控制電路164系統(tǒng)軟件開發(fā)184.1PLC編程簡介184.2PLC程序解釋26致謝29參考文獻30專業(yè)技術資料word資料下載可編輯1變頻控制系統(tǒng)簡介1.1變頻調(diào)速供水控制系統(tǒng)簡介變頻調(diào)速供水控制系統(tǒng)是集現(xiàn)代變頻調(diào)速技術、PLC技術、監(jiān)控技術和計算機技術為一體的新一代給水控制系統(tǒng)。該

4、系統(tǒng)完全可以取代傳統(tǒng)的水塔、高位水箱和氣壓罐等給水方式。與傳統(tǒng)的給水方式相比，該系統(tǒng)不但滿足了現(xiàn)代工礦企業(yè)、城鎮(zhèn)居民和高層建筑對新型給水系統(tǒng)的要求。系統(tǒng)采用內(nèi)置變頻調(diào)速器、先進的可編程控制器等現(xiàn)代控制技術，對水泵機組進行閉環(huán)控制，確保壓力波動小、達到設定壓力時間短、且可隨用水量的變化自動調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速及工作水泵臺數(shù)，確保恒壓變量供水。系統(tǒng)采用現(xiàn)代計算機數(shù)字控制技術和模塊化、標準化的設計，滿足多種本地和遠程聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，系統(tǒng)的可擴展性強。系統(tǒng)具有手動、自動操作方式，系統(tǒng)壓力、電機電流、電機頻率和電機累計運行千瓦時LED顯示，變頻器

5、、電機工況與故障指示及防誤操作等功能。系統(tǒng)具有輸入電源缺相、不平恒、過壓、過流、過載、短路、電機過熱、飛速啟動、斷水及低水位停機等完善的安全保護功能，有效的提高了給水成套設備的安全可靠性。該系統(tǒng)還配有完善的故障自診斷、故障檢修手動工作方式等功能，使維修工作十分輕松快捷。由于控制回路與負載回路之間是通過中間繼電器實現(xiàn)電隔離和信號耦合的，因此系統(tǒng)的抗干擾能力強。系統(tǒng)自動檢測瞬時水壓，并據(jù)此調(diào)節(jié)水泵的供水量，機組特性曲線接近管網(wǎng)損失特性曲線，節(jié)能效果顯著。由于變頻器對電機實行的是循環(huán)軟啟動控制，啟動平穩(wěn)無沖擊，提高了電機、水泵和

6、管道等的壽命，減少了管網(wǎng)的泄露。此外由于系統(tǒng)無需高位水箱等設備，不但節(jié)省了投資，而且無水質(zhì)二次污染問題。本系統(tǒng)還可以將生產(chǎn)、生活、消防等系統(tǒng)合為一體，投資省、占地少、經(jīng)濟效益明顯。1.2變頻調(diào)速在供水行業(yè)中的應用作為高性能的調(diào)速傳動，直流電動機調(diào)速控制方法長期以來一直應用廣泛。但是直流電動機由于換向器和電刷維護保養(yǎng)很麻煩，價格也相當昂貴。使異步電機實現(xiàn)性能好的調(diào)速一直是人們的理想。異步電機的調(diào)速方法很多，例如變極調(diào)速、有極調(diào)速、定子調(diào)壓調(diào)速、串級調(diào)速、變頻調(diào)速等。但是因為各種各樣的缺點沒有得到廠泛的應用。專業(yè)技術資料wor

7、d資料下載可編輯70年代以后，由于微電子技術、電力電子技術和微處理機技術的發(fā)展，促使晶體管變頻器的誕生。晶體管變頻器不但克服了以往交流調(diào)速的許多缺點，而且調(diào)速性能可以和直流電動機的調(diào)速性能相媲美。三相異步電動機具有維修方便、價格便宜、功率和轉(zhuǎn)速適應面寬等優(yōu)點，其變頻調(diào)速技術在小型化、低成本和高可靠性方面占有明顯的優(yōu)勢。到80年代末，交流電機的變頻調(diào)速技術迅速發(fā)展成為一項成熟的技術，它將供給交流電機的工頻交流電源經(jīng)過二極管交流變成直流，再逆變成頻率可調(diào)的交流電源，以此電源拖動電機在變速狀態(tài)下運行，并自動適應變負荷的條件。它改

8、變了傳統(tǒng)工業(yè)中電機啟動后只能以額定功率、定轉(zhuǎn)速的單一運行方式，從而達到節(jié)能目的。現(xiàn)代變頻調(diào)速技術應用于電力水泵供水系統(tǒng)中，較為傳統(tǒng)的運行方式是可節(jié)電40%-60%,節(jié)水15%-30%。由于變頻調(diào)速具有調(diào)速的機械特性好，效率高，調(diào)速范圍寬，精度高，調(diào)整特性曲線平分，可以實現(xiàn)連續(xù)的、平穩(wěn)的調(diào)速，體積小、維護