基于PLC变频器恒压供水系统论文设计.doc

邵阳职业技术学院
机电一体化专业
课题名称:恒压供水系统的设计
专业机电一体化
班级机电1092
姓名张琪
设计日期: 2011-11-10
指导教师: 肖伟
2011-11-10
目录
1 概述 1
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本文主要内容 3
2 变频恒压供水系统构成及工作原理 5
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变频恒压供水系统中加减水泵的条件分析 9
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3 基于PLC的变频恒压供水系统设计与实现 11
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变频器的选择与接线 11
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原其它元器件的选择 14
PLC控制I/O口配置 16
电气控制系统原理及线图 17
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21
手动运行 21
自动运行 21
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总程序的顺序功能图 22
自动运行顺序功能图 22
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程序说明 24
4 结束语 30
致谢 31
参考文献 32
1 概述
内容摘要
随着我国社会的发展和进步,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,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、机械调速等其他调速方式的方案,也是当今国际上一项效益最高、性能最好、应用最广、、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 组合构成系统方式,逐步阐明如何实现水压恒定供水得实现。
最后,从分析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,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。

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于生活水、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