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文檔簡(jiǎn)介
1、<p> 課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(A)</p><p> 題 目 高低位水箱供水系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p> 學(xué)院(部) 電控學(xué)院 </p><p> 專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 </p><p&
2、gt; 班 級(jí) </p><p> 學(xué)生姓名 </p><p> 學(xué) 號(hào) </p><p> 6 月 11 日至 6 月
3、 17 日 共 1 周</p><p> 指導(dǎo)教師(簽字) </p><p> 系 主 任(簽字) </p><p> 2011年 5 月 28 日</p><p><b> 目 錄</b></p><p><
4、;b> 一 摘要</b></p><p><b> 二 控制要求</b></p><p> 三 基本設(shè)計(jì)思路</p><p> 四 系統(tǒng)工作原理</p><p><b> 五 梯形流程圖</b></p><p> 六 控制線
5、路的元件選擇和整定</p><p> 七 元器件明細(xì)表:</p><p> 八 對(duì)系統(tǒng)的使用說明</p><p><b> 九 圖紙目錄表</b></p><p><b> 十 查考文獻(xiàn)</b></p><p><b> 一、摘要 <
6、;/b></p><p> 現(xiàn)代化社會(huì)的發(fā)展,中高層的建筑越來越多,這就為我們給中高層建筑供水提出了一個(gè)新的難題,一般來說,自來水廠很難把水直接供給給高層的住戶,為了解決這樣的問題,一般都采用高低位水箱供水系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)造價(jià)便宜,工藝簡(jiǎn)單,能滿足大部分人的要求。所謂高低位水箱供水系統(tǒng)就是將自來水廠的供水直接注入到建筑的蓄水池,然后利用水泵把水抽送到高層的水箱,供給給高層的用戶使用。</p>
7、<p><b> 二、控制要求 </b></p><p> 高低位水箱均設(shè)水位信號(hào)器。高位水箱水位達(dá)到低位,低位水箱水位達(dá)到高位時(shí),水泵啟動(dòng);高位水箱水位達(dá)到高位或者低位水箱水位達(dá)到低位時(shí),水泵停止。</p><p> 兩臺(tái)水泵分工作泵和備用泵,可以互換,只有一臺(tái)水泵工作。當(dāng)工作水泵出現(xiàn)故障時(shí),備用泵自投。水泵功率5.5KW.</p>&
8、lt;p> 具有手動(dòng),自動(dòng)工作方式。</p><p><b> 各種指示及報(bào)警。</b></p><p><b> 三、基本設(shè)計(jì)思路</b></p><p> 在高層建筑中,水泵及其控制室一般位于建筑物的地下層,水箱通常設(shè)于大廈的頂部。這樣,將水箱的水位信號(hào)傳輸?shù)娇刂乒裥枰喈?dāng)長(zhǎng)的距離。為了避免信號(hào)在傳輸過程
9、中因?yàn)楦鞣N干擾而引起繼電器誤動(dòng)作,信號(hào)控制回路通常采用220V的電壓。另外,由于水位信號(hào)為小容量的繼電器,其觸點(diǎn)不適合于直接控制接觸器,因此,需要通過中間繼電器進(jìn)行中間轉(zhuǎn)換,即擴(kuò)張觸點(diǎn)容量。總體來說,為了便于線路的維修,管理等,應(yīng)將輔助線路分為信號(hào)控制回路和電動(dòng)機(jī)控制回路等幾部分,這樣,才能使控制線路的分工更加明確,可讀性更強(qiáng)。</p><p> 主電路控制圖見圖1所示:</p><p>
10、; PLC I/O 口分配表如下所示:</p><p><b> 梯形圖如圖2所示:</b></p><p> 根據(jù)梯形圖寫出PLC系統(tǒng)指令如下所示:</p><p> 3. 安裝接線圖如圖3所示:</p><p> 4. 面板布置圖如圖4所示:</p><p><b> 四
11、.系統(tǒng)工作原理</b></p><p><b> 1. 備用泵的選擇</b></p><p> 控制備用泵的選擇按鈕SRES1和SRES2分別對(duì)梯形圖X000,X001相對(duì)應(yīng)。當(dāng)按下SRES1(或者SRES2)時(shí),就把相應(yīng)的1號(hào)(2號(hào))泵選為備用泵。當(dāng)2號(hào)(1號(hào))泵故障時(shí),1號(hào)泵備用解除。或者手動(dòng)狀態(tài)下,按下1號(hào)(2號(hào))泵啟動(dòng)按鈕時(shí),1號(hào)(2號(hào))泵備用
12、解除。具體工作原理如下:為表達(dá)方便,用記號(hào)“↑”表示ON,用“↓”表示OFF,設(shè)選擇2#作為備用,按下SRES2,則X001↑,輸出繼電器Y433↑,控制臺(tái)“2#備用”指示燈亮。</p><p> 2 .水箱液位高低位的指示</p><p> 安裝在水箱內(nèi)的高位水箱上限GG和低位水箱下限D(zhuǎn)D,高位水箱下限GD和低位水箱上限D(zhuǎn)G,均為常開型,對(duì)應(yīng)觸點(diǎn)X006、X008、設(shè)水位到達(dá)高位水箱
13、上限(或低位水箱下限時(shí)),則X006↑,在其前沿產(chǎn)生一個(gè)掃描周期的脈沖信號(hào),該脈沖使M100↑,則M202↑,停止水泵工作,并用在梯形圖中進(jìn)行有關(guān)控制。當(dāng)水位達(dá)到低水箱上限或高水箱下限時(shí),分析同上,此時(shí)啟動(dòng)水泵。上下液位狀態(tài)有脈沖信號(hào)M101和M102相互復(fù)位。</p><p><b> 3. 機(jī)組的啟動(dòng)</b></p><p> 本設(shè)計(jì)中電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)可以通過手動(dòng)
14、和自動(dòng)來選擇。當(dāng)選擇了手動(dòng)方式時(shí),把SA旋到手動(dòng)擋即X004↑,這時(shí)我們可以通過按動(dòng)手動(dòng)啟動(dòng)按鈕X002(1號(hào)泵)和X003(2號(hào)泵)來控制泵的啟動(dòng)。這種方式的好處時(shí),在任何時(shí)候都可以通過人的操作來控制水箱里水的容量。當(dāng)選擇了自動(dòng)供水方式時(shí),即把自動(dòng)按鈕X005旋上來時(shí),這時(shí)候水泵的起停主要靠水箱中水位的高低來控制,當(dāng)高位水箱水位達(dá)到地位,低位水箱水位達(dá)到高位時(shí) X008↑和X009↑,發(fā)出水泵啟動(dòng)信號(hào),同時(shí)水泵啟動(dòng)燈亮,作泵啟動(dòng)開始供
15、水。當(dāng)高位水箱水位達(dá)到高位,低位水箱水位達(dá)到地位時(shí),立刻觸動(dòng)觸點(diǎn)X006↑,發(fā)出水泵停止信號(hào),同時(shí)水泵停止指示燈亮,水泵停止供水。</p><p> 每臺(tái)水泵的電機(jī)啟動(dòng)時(shí)接觸器的動(dòng)作順序位Y連接→電源接觸器→△接觸器。梯形圖中,Y030、Y033分別控制兩個(gè)電極的電源;Y031、Y034分別控制兩個(gè)Y接觸器,Y032、Y035分別控制兩個(gè)△接觸器,軟件定時(shí)器T450、T452分別控制每臺(tái)電機(jī)Y→△轉(zhuǎn)換時(shí)間。&l
16、t;/p><p> 1號(hào)泵的啟動(dòng):當(dāng)選擇手動(dòng)狀態(tài)時(shí),只需要按下1號(hào)泵的SB1,接通X002,水泵即起動(dòng)。當(dāng)選擇自動(dòng)狀態(tài)時(shí),需要電源接通的同時(shí),2號(hào)泵處于備用狀態(tài),且水泵起動(dòng)信號(hào)亮,這時(shí)1號(hào)泵正常啟動(dòng)。2號(hào)泵啟動(dòng)同理。</p><p><b> 4. 水泵故障</b></p><p> 水泵有時(shí)會(huì)因各種原因造成故障,不能正常運(yùn)行。這時(shí)候不僅檢測(cè)
17、到故障發(fā)出報(bào)警,同時(shí)還應(yīng)以最快的方式排除故障,保障供水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。它的工藝過程主要如下:通常水泵出現(xiàn)故障的原因主要有: 水泵在運(yùn)行中過載,這時(shí)候裝在水泵主回路中的熱繼電器就會(huì)動(dòng)作,及時(shí)的切斷工作電源,使故障水泵停止運(yùn)行。有時(shí)候還會(huì)因?yàn)檫^電流而導(dǎo)致水泵不能正常運(yùn)行,這時(shí)候水泵主回路中的斷路器就會(huì)及時(shí)動(dòng)作,切斷故障電流。</p><p> 所以當(dāng)出現(xiàn)過載時(shí),熱繼電器動(dòng)作,X010↑(或者X011↑),接通線圈Y
18、430(或Y431),同時(shí)發(fā)出故障信號(hào),故障信號(hào)燈亮。當(dāng)水泵1出現(xiàn)故障時(shí),自動(dòng)切斷1號(hào)泵電源,并解除2的備用狀態(tài)并及時(shí)同時(shí)投入工作。2號(hào)泵故障同理。</p><p><b> 五.梯形流程圖</b></p><p><b> 1.號(hào)泵流程:</b></p><p> 自動(dòng)啟動(dòng):將SA旋到自動(dòng)擋使X005↑→SRES2
19、↑→X001↑→M201↑(2號(hào)泵備用)→M103產(chǎn)生脈沖→1號(hào)泵Y031↑(Y啟動(dòng))→T450 (延時(shí)) →Y032↑(1號(hào)泵△運(yùn)行)。</p><p> 手動(dòng)啟動(dòng):將SA旋到手動(dòng)擋→X004↑→SRES2↑(2為備用)→ SB1按下→X002↑→M103↑→Y031↑(1號(hào)泵Y啟動(dòng))→T450(延時(shí)) →Y032(1號(hào)泵△運(yùn)行)。</p><p> 故障: Y430↑→Y030
20、↓(1號(hào)泵停止)同時(shí)2號(hào)泵解除備用并投入工作。</p><p> 正常停泵:SB3按下→X012↑→Y030↓(1號(hào)泵停泵)。</p><p><b> 2.號(hào)泵流程:</b></p><p> 自動(dòng)啟動(dòng):將SA旋到自動(dòng)擋使X005↑→SRES1按下→X000↑→M200↑(1號(hào)泵備用)→M102產(chǎn)生脈沖→Y034↑(Y啟動(dòng))→T452
21、(延時(shí)) →Y035↑(△運(yùn)行)。</p><p> 手動(dòng)啟動(dòng): 將SA旋到手動(dòng)擋→X004↑→SRES1↑(1為備用)→ SB2按下→X003↑→M102↑→Y034↑(Y啟動(dòng))→T452(延時(shí)) →Y035↑(△運(yùn)行)。</p><p> 故障: Y431↑(故障信號(hào)→0604↑) →Y033↓2號(hào)泵停泵同時(shí)1號(hào)泵解除備用并投入工作。</p><p>
22、; 正常停泵: SB4按下→X013↓→Y033↓(二號(hào)泵停泵)。</p><p> 六 .控制線路的元件選擇和整定</p><p> 本設(shè)計(jì)用到的元器件主要有低壓斷路器,接觸器,熱繼電器,導(dǎo)線,外部直流電源,信號(hào)燈</p><p><b> 1 接觸器</b></p><p> ?。?)系統(tǒng)參數(shù)的計(jì)算:<
23、;/p><p> 設(shè)cosa=0.85,因?yàn)镻n=5.5KW,Un=380V所以 In=PN/√3Uncosa=9.8A</p><p> (2) 接觸器選擇應(yīng)考慮極數(shù),額定工作電壓,額定工作電流,接通和分段能力,都應(yīng)符合電機(jī)要求,所輔助觸頭應(yīng)滿足繼電邏輯控制要求,故所選接觸器的型號(hào)為L(zhǎng)C1-D18,數(shù)量為2個(gè)。</p><p><b> 2低壓斷路
24、器</b></p><p> 通常來說,低壓斷路器的額定電流應(yīng)該大于電動(dòng)機(jī)的額定電流,延遲動(dòng)作的過電流脫扣器的額定電流應(yīng)為電動(dòng)機(jī)額定電流的1.1——1.2倍,瞬時(shí)動(dòng)作的過電流整定值應(yīng)按大于電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流的1.7——2.0倍考慮,故可選DZ20-100.</p><p><b> 3 接觸器</b></p><p> 接觸器選擇
25、應(yīng)考慮極數(shù),額定工作電壓,額定工作電流,接通和分段能力,都應(yīng)符合電機(jī)要求,所輔助觸頭應(yīng)滿足繼電邏輯控制要求。</p><p><b> 4 熱繼電器</b></p><p> 熱繼電器額定電流應(yīng)為電動(dòng)機(jī)額定電流的1.05——0.95倍,在長(zhǎng)期過載20%時(shí)應(yīng)可靠動(dòng)作,熱繼電器動(dòng)作時(shí)間必須大于電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)或者長(zhǎng)期時(shí)間。故選擇JR16-20/3。</p>&
26、lt;p><b> 5 控制柜的選擇</b></p><p> 由于控制柜的元器件比較少,所以可選用其外部尺寸為500×600×250</p><p><b> 七.元器件明細(xì)表</b></p><p> 八. 對(duì)系統(tǒng)的使用說明</p><p> 本系統(tǒng)能過實(shí)現(xiàn)自
27、動(dòng)和手動(dòng)的控制水泵供水,在自動(dòng)模式下,系統(tǒng)能過自動(dòng)見識(shí)高低位水箱水位情況,并根據(jù)水位信號(hào)器采集到的信號(hào)來決定是否啟動(dòng)水泵。同時(shí)本系統(tǒng)設(shè)置了兩臺(tái)水泵,當(dāng)其中一臺(tái)水泵出現(xiàn)了故障時(shí),另一臺(tái)水泵能過及時(shí)的投入到使用中,保障了高層的供水。同時(shí)在使用前應(yīng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢驗(yàn),檢查的主要能容包括:檢查線路的連接是否正確,連接是否可靠;檢查信號(hào)燈是否損壞,若損壞要及時(shí)更換;檢查PLC的接線是否正確;對(duì)水泵進(jìn)行空載試驗(yàn)觀察其各項(xiàng)指標(biāo)是夠合格;同時(shí)在使用時(shí),要經(jīng)
28、常的對(duì)高低位水箱進(jìn)行清潔,以免影響水位信號(hào)開關(guān)的性能。</p><p><b> 九.圖紙目錄表</b></p><p><b> 十 查考文獻(xiàn)</b></p><p> 1. 建筑電氣控制技術(shù) 王儉 建筑工業(yè)出版社</p><p> 2.建筑電氣控制技術(shù) 馬小軍
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