plc無(wú)塔供水畢業(yè)設(shè)計(jì)--無(wú)塔供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　中文摘要··························

2、3;···············Ⅰ</p><p>　　英文摘要················

3、3;·························Ⅱ</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　

4、課題設(shè)計(jì)任務(wù)及要求·························1</p><p>　　§1.1 設(shè)計(jì)主要內(nèi)容···

5、83;··························1</p><p>　　§1.2 設(shè)計(jì)要求····

6、;······························1</p><p>　　§1.3 設(shè)計(jì)主要工

7、作······························1</p><p>　　第二章 無(wú)塔供水系統(tǒng)的介紹&#

8、183;························3</p><p>　　§2.1 變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)簡(jiǎn)介····&

9、#183;············3</p><p>　　§2.2 變頻調(diào)速的節(jié)能、調(diào)速原理················&

10、#183;·4</p><p>　　第三章 無(wú)塔供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)·························6</p><p>

11、　　§3.1 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案論證························6</p><p>　　§3.2 工藝過(guò)程分析··

12、83;···························6</p><p>　　§3.3 主電路的設(shè)計(jì)··

13、83;···························10</p><p>　　§3.4 控制柜的設(shè)計(jì)··&#

14、183;···························12</p><p>　　第四章 PLC控制的設(shè)計(jì)···

15、;··························14</p><p>　　§4.1 PLC的基本組成···&#

16、183;························14</p><p>　　§4.2 可編程控制器的特點(diǎn)及應(yīng)用····&

17、#183;·············15</p><p>　　§4.3 PLC的工作原理···············

18、3;············15</p><p>　　§4.4 PLC程序的設(shè)計(jì)·················&

19、#183;··········16</p><p>　　§4.5 PLC程序的解釋··················

20、3;·········24</p><p>　　第五章 器件選擇······················

21、;·············27</p><p>　　§5.1可編程控制器PLC的選擇················

22、;····27</p><p>　　§5.2變頻器的選擇··························

23、;····27</p><p>　　§5.3壓力傳感器的選擇·························

24、83;29</p><p>　　§5.4壓力調(diào)節(jié)器的選擇··························30</p><p

25、>　　§5.4其它器件的選擇····························30</p><p>　　結(jié)論

26、83;····································&

27、#183;·······32</p><p>　　參考文獻(xiàn)························

28、················33</p><p>　　致謝················&

29、#183;····························34</p><p><b>　　無(wú)塔供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)<

30、/b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本論文介紹了恒壓供水的基本原理以及系統(tǒng)構(gòu)成的基礎(chǔ)，說(shuō)明了可編程控制器（PLC）在恒壓供水系統(tǒng)中所擔(dān)任的角色，在分析了供水自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)中小城市樓宇供水的現(xiàn)狀，從系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案和實(shí)際需求分析開(kāi)始，緊密的聯(lián)系實(shí)際生活的需要，力求做到使系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)便，解

31、決實(shí)際中問(wèn)題，保證供水安全、快捷、可靠。</p><p>　　基于上述分析設(shè)計(jì)了一套變頻調(diào)速技術(shù)為基礎(chǔ)的恒壓供水系統(tǒng)。該系統(tǒng)綜合運(yùn)用了變頻調(diào)速技術(shù)以及自動(dòng)控制技術(shù)，為了提高恒壓供水系統(tǒng)的控制精度和可靠性，所以設(shè)計(jì)中采用三臺(tái)大功率電機(jī)驅(qū)動(dòng)水泵在用水高峰期運(yùn)行供水，在用水低谷時(shí)轉(zhuǎn)化為兩臺(tái)小功率電機(jī)驅(qū)動(dòng)水泵運(yùn)行供水。供水方式為分組控制﹑輪流變頻的控制策略。</p><p>　　變頻恒壓供水保證了

32、供水質(zhì)量，以PLC為主機(jī)的控制系統(tǒng)豐富了系統(tǒng)的控制功能，提高了系統(tǒng)的可靠性。因?yàn)榇嗽O(shè)計(jì)是基于用水量的變化，所以很可觀的節(jié)省了水資源。</p><p>　　關(guān)鍵詞： PLC，恒壓供水系統(tǒng)，變頻調(diào)速，節(jié)能</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　This paper introduced the constant

33、pressure water supply system and the basic principles constitute the basis that the programmable logic controller (PLC) in Water Supply System in the role, the analysis of water supply development of the automatic contro

34、l system And on the basis of merit, small and medium-sized cities in China with the status of building water supply, from the system's overall design and analysis of actual demand, closer ties with the needs of real

35、life, to make sure that the s</p><p>　　Based on the above analysis and design a set of VVVF technology-based Water Supply System. The system integrated use of the VVVF technology and automatic control techno

36、logy, in order to improve the constant pressure of the water supply system control accuracy and reliability, so the design of high-power motor drive using three water pumps at the peak of running water, in water Low ebb

37、when converted into two small power motor-driven pumps running water. Water supply for the control group﹑ rotati</p><p>　　Frequency Water Supply guarantee the quality of the water supply to the PLC for the h

38、ost control system enriches the system control functions, improve the reliability of the system. Because this design is based on changes in water consumption, so the very substantial savings in water resources.</p>

39、<p>　　KEY WORDS: PLC, Water Supply System, Frequency Control, energy saving</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　近年來(lái)隨著控制技術(shù)的發(fā)展與完善，變頻器以廣泛地應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域之中。但在城市供水系統(tǒng)中，有很多仍采用高位水塔方式供水。這種非匹配

40、方式供水經(jīng)常會(huì)因?yàn)橛盟康淖兓霈F(xiàn)用水高峰期時(shí)供水壓力不足，用水低峰期時(shí)供水壓力過(guò)高，不僅十分浪費(fèi)能源而且存在事故隱患（例如壓力過(guò)高容易造成爆管事故），且建造水塔需花費(fèi)大量財(cái)力。</p><p>　　日常的生活用水量隨季節(jié)、晝夜、上下班的時(shí)間不同而有較大變化，因而經(jīng)常出現(xiàn)供水用水的不平衡，主要表現(xiàn)在水壓上，用水多而供水少則水壓低，用水少而供水多則水壓高。為保證某小區(qū)的供水正常，我們利用 PLC，配以不同功能的傳

41、感器，根據(jù)網(wǎng)管的壓力，通過(guò)變頻器控制水泵的轉(zhuǎn)速，使水管中的壓力始終保持在合適的范圍。</p><p>　　采用變頻恒壓供水系統(tǒng)直接取代水塔、高位水箱及傳統(tǒng)的氣壓罐供水裝置。另外水泵耗電功率與電機(jī)轉(zhuǎn)速的三次方成正比關(guān)系，所以水泵調(diào)速運(yùn)行的節(jié)能效果非常明顯。恒壓供水調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水泵電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速，在用水量發(fā)生變化時(shí)保持水壓恒定以滿足用水要求，是當(dāng)今最先進(jìn)、合理的節(jié)能型供水系統(tǒng)。</p><p>

42、　　隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，變頻器的功能也越來(lái)越強(qiáng)。充分利用變頻器內(nèi)置的各種功能，對(duì)合理設(shè)計(jì)變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備，降低成本，保證產(chǎn)品質(zhì)量等方面有著非常重要的意義。 </p><p><b>　　課題設(shè)計(jì)任務(wù)及要求</b></p><p>　　§1.1 設(shè)計(jì)主要內(nèi)容</p><p>　　某居民小區(qū)內(nèi)生活用水泵站采用變頻調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行

43、控制。主要設(shè)備為三臺(tái)籠型電機(jī)和一臺(tái)變頻器拖動(dòng)，在用水較少的夜間由兩臺(tái)輔助電機(jī)拖動(dòng)。電氣控制部分用PLC作為主控制器。</p><p>　　其中，三臺(tái)33KW主電機(jī)在正常情況下要兩臺(tái)運(yùn)行一臺(tái)備用，為防止備用泵長(zhǎng)期閑置銹蝕，要求備用機(jī)組可在操作臺(tái)上用開(kāi)關(guān)按鈕任意切換，運(yùn)行中任意一組出現(xiàn)故障，備用機(jī)組應(yīng)立即投入運(yùn)行。兩臺(tái)7.5KW輔助電機(jī)在用水量特別少的時(shí)候驅(qū)動(dòng)水泵供水，此時(shí)拖動(dòng)電機(jī)均工頻運(yùn)行。當(dāng)供水量仍大于用水量時(shí)，

44、多余的供水需通過(guò)溢流閥返回水源處。</p><p><b>　　§1.2 設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　要求設(shè)計(jì)手動(dòng)﹑自動(dòng)兩種工作方式。在手動(dòng)方式時(shí)，可由操作人員分別起動(dòng)每臺(tái)水泵，各臺(tái)水泵不進(jìn)行聯(lián)動(dòng)；在自動(dòng)方式時(shí)，根據(jù)壓力大小實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，且起動(dòng)時(shí)要求聯(lián)動(dòng)。</p><p>　　控制方案能根據(jù)用水量的需求來(lái)自動(dòng)調(diào)整拖動(dòng)水泵運(yùn)行的電

45、機(jī)的方式，并且工作機(jī)組和備用機(jī)組需要經(jīng)常更換。</p><p>　　§1.3 設(shè)計(jì)主要工作</p><p>　　§1.3.1變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的介紹</p><p>　　主要介紹變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的工作原理；介紹變頻器的節(jié)能、調(diào)速原理；詳細(xì)敘述恒壓無(wú)塔供水系統(tǒng)的組成以及各個(gè)器件的作用；仔細(xì)分析設(shè)計(jì)方案。</p><p>

46、;　　§1.3.2變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的內(nèi)容及要求，詳細(xì)論證變頻恒壓供水系統(tǒng)的在供水系統(tǒng)中的優(yōu)點(diǎn)，分析工藝流程及供水系統(tǒng)的工作方式。</p><p>　　根據(jù)分析的結(jié)果，由S7-200系列的編程軟件繪制本設(shè)計(jì)的梯形圖語(yǔ)句，并仿真出結(jié)果。</p><p>　　§1.3.3 圖紙繪制</p>&

47、lt;p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)的要求及控制方式繪制圖紙。完成設(shè)計(jì)后需提交以下圖紙：系統(tǒng)主電路圖﹑工作流程圖﹑設(shè)計(jì)控制柜﹑PLC外部接線圖﹑I/O表及地址分配表﹑梯形圖。</p><p>　　§1.3.4 元器件的選擇</p><p>　　根據(jù)所涉及內(nèi)容的要求，分析計(jì)算出本設(shè)計(jì)所需的最佳元器件，例寫(xiě)出一些主要元器件的技術(shù)參數(shù)。</p><p>　　第二章 無(wú)塔

48、供水系統(tǒng)的介紹</p><p>　　§2.1 變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)簡(jiǎn)介</p><p>　　變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)、泵組和變頻調(diào)速系統(tǒng)、壓力儀表、管路系統(tǒng)等組成。電動(dòng)機(jī)泵組多由同型號(hào)的水泵并聯(lián)而成。電機(jī)由變頻器和工頻電網(wǎng)供電，根據(jù)供水系統(tǒng)的運(yùn)行狀況自動(dòng)調(diào)節(jié)和切換。恒壓供水泵的系統(tǒng)簡(jiǎn)圖的構(gòu)成如圖2-1。</p><p><b>　　圖2－1

49、</b></p><p>　　其主要優(yōu)點(diǎn)：①對(duì)電網(wǎng)沖擊小，保護(hù)功能完善。消除了水泵電機(jī)直接啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊和干擾，并且設(shè)備控制系統(tǒng)具有短路、過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)載、欠壓、過(guò)熱等多種保護(hù)功能，大大提高了工作效率，延長(zhǎng)了水泵的使用壽命。②當(dāng)變頻器發(fā)生故障時(shí)，能夠轉(zhuǎn)換至工頻運(yùn)行，確保供水不間斷。③因?yàn)閷?shí)現(xiàn)恒壓自動(dòng)控制，不需要操作人員頻繁操作節(jié)省了人力。④由于變量泵工作在變頻運(yùn)行狀態(tài)，在其運(yùn)行過(guò)程中，其轉(zhuǎn)速是由外

50、供水量決定的，故系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中可節(jié)約可觀的電能，其經(jīng)濟(jì)效益是十分明顯的。由于其節(jié)電效果明顯，所以系統(tǒng)具有收回投資快、長(zhǎng)期受益的特點(diǎn)，其產(chǎn)生的社會(huì)效益也是非常巨大的。⑤無(wú)塔供水系統(tǒng)不需要水塔、高位水箱和氣罐，設(shè)備簡(jiǎn)單，控制實(shí)時(shí)性好，且能滿足不斷增加的供水需求。⑥建筑高度增加時(shí)，無(wú)塔供水器只需要改變水壓設(shè)定值和修正流量參數(shù)就能滿足要求，而無(wú)需改變供水需求。</p><p>　　§2.2 變頻調(diào)速的節(jié)能、調(diào)

51、速原理</p><p>　　§2.2.1 變頻調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速原理</p><p>　　由電機(jī)學(xué)的基本公式 </p><p><b>　　(2-1)</b></p><p>　　式中電動(dòng)機(jī)定子繞組的磁極對(duì)數(shù)一定，改變電源頻率，即可改變電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速。異步電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速總低于同步轉(zhuǎn)速，而且隨著同步轉(zhuǎn)速而變化。電

52、源頻率增加，同步轉(zhuǎn)速增加，實(shí)際轉(zhuǎn)速也增加；電源頻率下降，電機(jī)轉(zhuǎn)速也下降，這種通過(guò)改變電源頻率實(shí)現(xiàn)的速度調(diào)解過(guò)程稱(chēng)為變頻調(diào)速。</p><p>　　§2.2.2 變頻調(diào)速系統(tǒng)的節(jié)能原理</p><p>　　變頻調(diào)速技術(shù)的通常意義旨在：使用變頻調(diào)速器（簡(jiǎn)稱(chēng)變頻器）去拖動(dòng)電機(jī)。主要運(yùn)行特點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速；電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流小，即實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)；方便地進(jìn)行加減速控制；使鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)

53、獲得高性能卻基本上不需對(duì)電機(jī)進(jìn)行維護(hù)。</p><p>　　變頻調(diào)速運(yùn)行的節(jié)能原理　</p><p>　　圖1為水泵用閥門(mén)控制時(shí)，當(dāng)流量要求從Q1減小到Q2，必須關(guān)小閥門(mén)。這時(shí)閥門(mén)的磨擦阻力變大，管路曲線從R移到R′，揚(yáng)程則從Ha上升到Hb，運(yùn)行工況點(diǎn)從a點(diǎn)移到b點(diǎn)。 </p><p>　　圖2為調(diào)速控制時(shí)，當(dāng)流量要求從Q1減小到Q2，由于阻力曲線R不變，泵的特性取

54、決于轉(zhuǎn)速。如果把速度從n降到n′，性能曲線由（Q-H）變?yōu)椋≦-H）′,運(yùn)行工況點(diǎn)則從a點(diǎn)移到c點(diǎn)，揚(yáng)程從Ha下降到Hc。 </p><p>　　根據(jù)離心泵的特性曲線公式： </p><p>　　N＝RQH／102η</p><p>　　式中：N——水泵使用工況軸功率（kw） </p><p>　　Q——使用工況點(diǎn)的流量（m3／s）；

55、</p><p>　　H——使用工況點(diǎn)的揚(yáng)程（m）； </p><p>　　R——輸出介質(zhì)單位體積重量（kg／m3）； </p><p>　　η——使用工況點(diǎn)的泵效率（%）。 </p><p>　　可求出運(yùn)行在b點(diǎn)泵的軸功率和c點(diǎn)泵的軸功率分別為： </p><p>　　Nb＝RQ2Hb／102η  </p

56、><p>　　Nc＝RQ2Hc／102η  </p><p>　　兩者之差為： ΔN＝Nc—Nb=R×Q2×（Hb－Hc）／102η </p><p>　　也就是說(shuō)，用閥門(mén)控制流量時(shí)，有ΔN功率被損耗浪費(fèi)掉了，且隨著閥門(mén)不斷關(guān)小，這個(gè)損耗還要增加。而用轉(zhuǎn)速控制時(shí)，由于流量Q與轉(zhuǎn)速n的一次方成正比；揚(yáng)程H與轉(zhuǎn)速n的平方成正比；軸功率P與轉(zhuǎn)速n的立

57、方成正比，即功率與轉(zhuǎn)速n成3次方的關(guān)系下降。如果不是用關(guān)小閥門(mén)的方法，而是把電機(jī)轉(zhuǎn)速降下來(lái)，那么在轉(zhuǎn)運(yùn)同樣流量的情況下，原來(lái)消耗在閥門(mén)的功率就可以全避免，取得良好的節(jié)能效果，這就是水泵調(diào)速節(jié)能原理。</p><p>　　第三章 無(wú)塔供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　§3.1 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案論證</p><p>　　我們采用高性能、模塊化結(jié)構(gòu)、帶模擬量通道

58、功能的西門(mén)子S7-200可編程控制器，配合變頻器，完成無(wú)塔供水自動(dòng)控制。恒壓供水泵站一般需要設(shè)多臺(tái)水泵及電機(jī)，這比設(shè)單臺(tái)水泵電機(jī)節(jié)能而可靠。配單臺(tái)電機(jī)及水泵時(shí)，它們的功率必須足夠大，在用水量少時(shí)來(lái)開(kāi)一臺(tái)大電機(jī)肯定是浪費(fèi)的，電機(jī)選小了用水量大時(shí)供水量則相應(yīng)的會(huì)不足。而且水泵與電機(jī)維修的時(shí)候，備用泵是必要的。而恒壓供水的主要目標(biāo)是保持管網(wǎng)水壓的恒定，水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速要跟隨用水量的變化而變化的，那么這就是要用變頻器為水泵電機(jī)供電。在此這里有兩種

59、配置方案，一種是為每一臺(tái)水泵電機(jī)配一臺(tái)相應(yīng)的變頻器，從解決問(wèn)題方案這個(gè)比較簡(jiǎn)單和方便，電機(jī)與變頻器間不須切換，但是從經(jīng)費(fèi)的角度來(lái)看的話這樣比較昂貴。另一種方案則是數(shù)臺(tái)電機(jī)配一臺(tái)變頻器，變頻器與電機(jī)間可以切換的，供水運(yùn)行時(shí)，一臺(tái)水泵變頻運(yùn)行，一臺(tái)水泵工頻運(yùn)行，以滿足不同的水量需求。 壓力傳感器用于檢測(cè)管網(wǎng)中的水壓，常裝設(shè)在泵站的出水口。當(dāng)用水量大時(shí)，水壓降低;用水量小時(shí)，水壓升高。壓力傳感器將水壓的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的變化送給調(diào)節(jié)器

60、。壓力變送器的輸出信號(hào)一般是模擬信號(hào)，4-20mA變化的電流信號(hào)或0-10V間變</p><p>　　§3.2 工藝過(guò)程分析</p><p>　　§3.2.1 系統(tǒng)工作過(guò)程</p><p>　　首先開(kāi)機(jī)，壓力繼電器自動(dòng)輸出信號(hào)，如果壓力比較低，不能滿足泵運(yùn)行的要求，則整個(gè)系統(tǒng)不能工作。當(dāng)壓力滿足要求時(shí)，開(kāi)始選擇操作方式，一般先選用自動(dòng)操作，當(dāng)自動(dòng)

61、操作方式無(wú)故障時(shí)，變頻器開(kāi)始工作，電機(jī)開(kāi)始驅(qū)動(dòng)水泵供水，在壓力不能滿足要求時(shí)，根據(jù)壓力來(lái)改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速或投入﹑切斷電機(jī)。當(dāng)自動(dòng)操作有故障不能運(yùn)行時(shí)，采用手動(dòng)操作供水。</p><p>　　§3.2.2 系統(tǒng)工作原理</p><p>　　系統(tǒng)中由壓力傳感器將水壓的變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)通過(guò)電壓調(diào)節(jié)器送給變頻器，變頻器則根據(jù)傳感器的采樣值與變頻器的設(shè)定值進(jìn)行比較，通過(guò)內(nèi)置的PID功能進(jìn)行數(shù)

62、據(jù)處理，將數(shù)據(jù)處理的結(jié)果以頻率的形式輸出（0～50HZ之間變化）。壓力傳感器常裝設(shè)在泵站的出口?，F(xiàn)代的變頻器一般都具有PID調(diào)節(jié)功能。</p><p>　　壓力傳感器與整個(gè)變頻供水系統(tǒng)的具體接法的具體接法見(jiàn)圖3-1：</p><p><b>　　圖3-1</b></p><p>　　由圖可知：變頻器有兩個(gè)控制信號(hào)：</p><

63、;p>　　目標(biāo)信號(hào)XT 即給定端VRF上得到的信號(hào)，該信號(hào)是一個(gè)與壓力的控制目標(biāo)相對(duì)應(yīng)的值。目標(biāo)信號(hào)可以直接由鍵盤(pán)給定，而不必通過(guò)外電路來(lái)給定。</p><p>　　反饋信號(hào)XF 是壓力傳感器BP反饋回來(lái)的信號(hào)，該信號(hào)是一個(gè)反應(yīng)實(shí)際壓力的信號(hào)。</p><p>　　XT和XF 兩者是相減的，其合成信號(hào)XD＝XT－XF,經(jīng)過(guò)PID調(diào)節(jié)處理后得到頻率給定信號(hào)，決定變頻器的輸出頻率fx

64、。</p><p>　　當(dāng)用水流量減少時(shí)，供水能力＞用水流量，則供水壓力上升，XF↑→合成信號(hào)（XT－XF）↓→變頻器輸出頻率fx↓→電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速nx↓→供水能力↓→直至壓力大小回復(fù)到目標(biāo)值﹑供水能力于用水流量重又平衡時(shí)為止；反之亦然。</p><p>　　§3.2.3 工藝過(guò)程</p><p>　　在本設(shè)計(jì)系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)發(fā)生以下情況：</p>

65、;<p>　?、儆梢慌_(tái)大電機(jī)供水時(shí)，用水量大到水泵全速運(yùn)行也不能保證管網(wǎng)的壓力穩(wěn)定時(shí)，PLC根據(jù)變頻器的頻率上限信號(hào)自動(dòng)將原工作在變頻狀態(tài)下的泵投入工頻運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)，將下一臺(tái)水泵用變頻器起動(dòng)投入變頻運(yùn)行以加大管網(wǎng)的供水量來(lái)保證恒壓供水的目的。</p><p>　?、谟梢慌_(tái)大電機(jī)工頻運(yùn)行另一臺(tái)大電機(jī)變頻運(yùn)行同時(shí)供水時(shí)，當(dāng)供水量大于用水量，PLC根據(jù)變頻器的頻率下限信號(hào)自動(dòng)將變頻運(yùn)行水泵切除，同時(shí)使另

66、一臺(tái)水泵進(jìn)入變頻運(yùn)行供水。</p><p>　　③當(dāng)只有一臺(tái)大電機(jī)變頻運(yùn)行時(shí)，供水量仍大于用水量時(shí)，PLC根據(jù)變頻器的頻率設(shè)定最小值到達(dá)輸出信號(hào)，將大電機(jī)退出運(yùn)行，同時(shí)起動(dòng)小電機(jī)進(jìn)入工頻運(yùn)行。此時(shí)若供水量大于用水量時(shí)，多余的水通過(guò)溢流閥返回水源處；若供水量不足時(shí)，啟動(dòng)另一臺(tái)小電機(jī)進(jìn)入工頻運(yùn)行供水。</p><p>　　④當(dāng)由兩臺(tái)小電機(jī)供水時(shí)，若供水量大于用水量時(shí)，多余的水通過(guò)溢流閥返回水源

67、處；若供水量不能滿足要求時(shí)，切斷小電機(jī)，同時(shí)起動(dòng)大電機(jī)驅(qū)動(dòng)的水泵運(yùn)行。</p><p>　　之后，重復(fù)上述操作。若電機(jī)發(fā)生故障,立即投入備用電機(jī)。</p><p>　　以1M﹑2M運(yùn)行 3M備用為例，流程圖見(jiàn)3-2：</p><p><b>　　圖3-2</b></p><p>　　§3.3 主電路的設(shè)計(jì)<

68、;/p><p>　　§3.3.1 主電機(jī)的控制分析</p><p>　　根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，一天之中用水量會(huì)有若干個(gè)高峰，變頻器會(huì)根據(jù)出水口的壓力調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速與投切。 </p><p>　　在本設(shè)計(jì)中采用三臺(tái)功率為33KW的主電機(jī)在用水高峰期驅(qū)動(dòng)水泵提供用水,且在工作過(guò)程中要求兩臺(tái)運(yùn)行一臺(tái)備用。在實(shí)際控制中，避免備用電機(jī)長(zhǎng)期不用而銹蝕，所以要定期更換備用電

69、機(jī)。對(duì)主電機(jī)進(jìn)行分組控制：第一組：1M﹑2M運(yùn)行 3M備用</p><p>　　第二組：2M﹑3M運(yùn)行 1M備用</p><p>　　第三組：1M﹑3M運(yùn)行 2M備用</p><p>　　本設(shè)計(jì)中是通過(guò)工作備用組合選擇開(kāi)關(guān)K1﹑K2來(lái)選擇工作機(jī)組和備用機(jī)組。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，在供水過(guò)程中要求根據(jù)用水量的多少自動(dòng)調(diào)

70、節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)改變供水量的大小，使供水量和用水量始終保持平衡，所以在驅(qū)動(dòng)電機(jī)前必須加一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速的設(shè)備。又由于三臺(tái)主驅(qū)動(dòng)電機(jī)需工作在工頻恒速方式下，所以主驅(qū)動(dòng)電機(jī)必須有兩路通電，一路通過(guò)開(kāi)關(guān)﹑保護(hù)設(shè)備﹑控制設(shè)備和調(diào)速設(shè)備接至電源，另一路通過(guò)開(kāi)關(guān)﹑保護(hù)設(shè)備﹑控制設(shè)備接至電源處。</p><p>　　§3.3.2 輔助電機(jī)的控制分析</p><p>　　為了達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)

71、行的目的，在用水低谷時(shí)采用兩臺(tái)7.5KW的輔助電機(jī)驅(qū)動(dòng)水泵供水，他們始終工作在工頻恒速狀態(tài)下，所以它們只通過(guò)斷路器﹑控制設(shè)備及保護(hù)設(shè)備接到電源處。</p><p>　　§3.3.3 系統(tǒng)主電路圖</p><p>　　由上述分析可畫(huà)主電路圖：如圖3－3</p><p><b>　　圖3－3</b></p><p>

72、;　　§3.4 控制柜的設(shè)計(jì)</p><p>　　§3.4.1 控制方式分析</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，為了滿足PLC或中間繼電器故障時(shí)仍然可以為用戶(hù)提供水，在設(shè)計(jì)中需要選擇兩種控制方式相結(jié)合的方法，及手動(dòng)和自動(dòng)方式相結(jié)合的方法。通過(guò)萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)來(lái)選擇控制方式。在自動(dòng)控制方式時(shí)，PLC啟動(dòng)后，根據(jù)程序設(shè)定來(lái)自動(dòng)控制供水的壓力，對(duì)壓力進(jìn)行適時(shí)地調(diào)整。當(dāng)PLC

73、發(fā)生故障時(shí)就通過(guò)采用手動(dòng)的控制方式，在按手動(dòng)按鈕發(fā)出控制命令給控制回路來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶(hù)的需水量。控制回路接法見(jiàn)圖3－4</p><p><b>　　圖3－4</b></p><p>　　§3.4.2控制過(guò)程分析：</p><p>　　自動(dòng)方式下，通過(guò)中間繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)KA1﹑KA2分別控制電機(jī)工作運(yùn)行狀態(tài)，為保護(hù)水泵和變頻器，每臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的

74、水泵KM1﹑KM2之間進(jìn)行了電氣互鎖。手動(dòng)方式下，通過(guò)按鈕SB1來(lái)控制電動(dòng)機(jī)工作運(yùn)行狀態(tài)，并設(shè)置了電機(jī)運(yùn)行的自鎖。</p><p>　　§3.4.3控制電路的設(shè)計(jì)如圖3-5：</p><p><b>　　圖3－5</b></p><p>　　第四章 PLC控制的設(shè)計(jì)</p><p>　　§4.1 PL

75、C的基本組成</p><p>　　§4.1.1 PLC的硬件組成</p><p>　　一﹑中央處理單元(CPU)</p><p>　　CPU是PLC的核心,PLC中所配置的CPU隨機(jī)型不同而不同。</p><p><b>　　二﹑存儲(chǔ)器</b></p><p>　　存儲(chǔ)器主要有兩種：一種

76、是可讀/寫(xiě)操作的隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM，另一種是只讀存儲(chǔ)器ROM、PROM、EPROM和EEPROM。在PLC中，存儲(chǔ)器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶(hù)程序及工作數(shù)據(jù)。</p><p><b>　　三﹑輸入/輸出單元</b></p><p>　　輸入/輸出單元通常也稱(chēng)I/O單元或I/O模塊，是PLC與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)之間的連接部件。PLC通過(guò)輸入接口可以檢測(cè)被控對(duì)象的各種數(shù)據(jù)，以這些

77、數(shù)據(jù)作為PLC對(duì)被控對(duì)象控制的依據(jù)；同時(shí)PLC又通過(guò)輸出接口將處理結(jié)果送給被控對(duì)象，以實(shí)現(xiàn)控制目的。</p><p>　　PLC的I/O接口所能接受的輸入信號(hào)個(gè)數(shù)和輸出信號(hào)個(gè)數(shù)稱(chēng)為PLC輸入/輸出（I/O）點(diǎn)數(shù)。I/O點(diǎn)數(shù)是選擇PLC的重要依據(jù)之一。當(dāng)系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù)不夠時(shí)，可通過(guò)PLC的I/O擴(kuò)展接口對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展。</p><p><b>　　四﹑通信接口</b>

78、</p><p><b>　　五﹑智能接口模塊</b></p><p><b>　　六﹑編程裝置</b></p><p><b>　　七﹑電源</b></p><p>　　PLC配有開(kāi)關(guān)電源，以供內(nèi)部電路使用。與普通電源相比，PLC電源的穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)。</p&g

79、t;<p>　　§4.1.2 PLC的軟件組成</p><p>　　PLC的軟件由系統(tǒng)程序和用戶(hù)程序組成。</p><p>　　系統(tǒng)程序由PLC制造商設(shè)計(jì)編寫(xiě)的，并存入PLC的系統(tǒng)存儲(chǔ)器中，用戶(hù)不能直接讀寫(xiě)與更改。</p><p>　　PLC的用戶(hù)程序是用戶(hù)利用PLC的編程語(yǔ)言，根據(jù)控制要求編制的程序。在PLC的應(yīng)用中，最重要的是用PLC的編

80、程語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)用戶(hù)程序，以實(shí)現(xiàn)控制目的， PLC的主要編程語(yǔ)言采用比計(jì)算機(jī)語(yǔ)言相對(duì)簡(jiǎn)單、易懂、形象的專(zhuān)用語(yǔ)言。</p><p>　　§4.2 可編程控制器的特點(diǎn)及應(yīng)用</p><p>　　早期的可編程序控制器(Programmable Logic Controller，PLC)，主要用來(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，PLC的功能得到大大的增強(qiáng)，具有以下特點(diǎn)

81、：</p><p><b>　　1．可靠性高。</b></p><p>　　2．具有豐富的I/O接口模塊。</p><p>　　3．采用模塊化結(jié)構(gòu)。</p><p>　　4．易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎 。</p><p>　　5．安裝簡(jiǎn)單，維修方便。</p><p>　

82、　§4.3 PLC的工作原理</p><p><b>　　掃描工作原理: </b></p><p>　　當(dāng)PLC運(yùn)行時(shí)，是通過(guò)執(zhí)行反映控制要求的用戶(hù)程序來(lái)完成控制任務(wù)的，需要執(zhí)行眾多的操作，但CPU不可能同時(shí)去執(zhí)行多個(gè)操作，它只能按分時(shí)操作（串行工作）方式，每一次執(zhí)行一個(gè)操作，按順序逐個(gè)執(zhí)行。由于CPU的運(yùn)算處理速度很快，所以從宏觀上來(lái)看，PLC外部出現(xiàn)的結(jié)

83、果似乎是同時(shí)（并行）完成的。這種串行工作過(guò)程稱(chēng)為PLC的掃描工作方式。</p><p>　　用掃描工作方式執(zhí)行用戶(hù)程序時(shí)，掃描是從第一條程序開(kāi)始，在無(wú)中斷或跳轉(zhuǎn)控制的情況下，按程序存儲(chǔ)順序的先后，逐條執(zhí)行用戶(hù)程序，直到程序結(jié)束。然后再?gòu)念^開(kāi)始掃描執(zhí)行，周而復(fù)始重復(fù)運(yùn)行。</p><p>　　§4.4 PLC程序的設(shè)計(jì)</p><p>　　§4.4

84、.1 輸入點(diǎn)的確定 見(jiàn)圖4－1</p><p><b>　　圖4－1</b></p><p>　　4.4.2 輸出點(diǎn)的確定 見(jiàn)圖4－2</p><p><b>　　圖4－2</b></p><p>　　§4.4.3 梯形圖</p><p>　　§4

85、.5 PLC程序的解釋</p><p>　　§4.5.1 主程序的解釋</p><p>　　給可編程控制器PLC接通電源后，通過(guò)I0.4﹑I0.5兩個(gè)工作備用組合選擇開(kāi)關(guān)的常開(kāi)﹑常閉狀態(tài)來(lái)選擇工作機(jī)組M0.1（1M﹑2M運(yùn)行，3M備用）﹑ M0.2（2M﹑3M運(yùn)行,1M備用）﹑M0.3(1M﹑3M運(yùn)行，2M備用)。</p><p>　　當(dāng)輔助繼電器M0.1

86、有效，則執(zhí)行子程序，在子程序中若M1.0有效輸出Q0.0，代表1M工頻運(yùn)行；若M1.1有效輸出Q0.3，代表1M變頻運(yùn)行；若M2.0有效輸出Q0.1，代表2M工頻運(yùn)行；若M2.1有效輸出Q0.4，代表2M變頻運(yùn)行。</p><p>　　若輔助繼電器M0.2﹑M0.3﹑M10.0有效,則執(zhí)行跳轉(zhuǎn)指令，跳至LBL 1繼續(xù)執(zhí)行。</p><p>　　當(dāng)輔助繼電器M0.2有效，則執(zhí)行子程序，在子程

87、序中若M1.0有效輸出Q0.1，代表2M工頻運(yùn)行；若M1.1有效輸出Q0.4，代表2M變頻運(yùn)行；若M2.0有效輸出Q0.2，代表3M工頻運(yùn)行；若M2.1有效輸出Q0.5，代表3M變頻運(yùn)行。</p><p>　　若輔助繼電器M0.1﹑M0.3﹑M10.0有效,則執(zhí)行跳轉(zhuǎn)指令，跳至LBL 2繼續(xù)執(zhí)行。</p><p>　　當(dāng)輔助繼電器M0.3有效，則執(zhí)行子程序，在子程序中若M1.0有效輸出Q0

88、.2，代表3M工頻運(yùn)行；若M1.1有效輸出Q0.5，代表3M變頻運(yùn)行；若M2.0有效輸出Q0.0，代表1M工頻運(yùn)行；若M2.1有效輸出Q0.3，代表1M變頻運(yùn)行。</p><p>　　若輔助繼電器M0.1﹑M0.2﹑M10.0有效,則執(zhí)行跳轉(zhuǎn)指令，跳至LBL 3繼續(xù)執(zhí)行。</p><p>　　當(dāng)輔助繼電器M10.0有效，并且輔助繼電器M0.1﹑M0.2﹑M0.3的觸點(diǎn)均閉合，則輸出Q0.6

89、，代表4M工頻運(yùn)行。Q0.6有效時(shí)，若下限壓力信號(hào)I1.5有效且溢流閥開(kāi)關(guān)信號(hào)I1.3閉合時(shí)，則輸出Q0.7，代表5M工頻運(yùn)行；若上限壓力信號(hào)I1.4和溢流閥開(kāi)關(guān)信號(hào)I1.3同時(shí)有效時(shí)，則輸出Q2.4,代表溢流閥動(dòng)作顯示。</p><p>　　當(dāng)輸出信號(hào)Q0.6、Q0.7同時(shí)有效時(shí)，若下限壓力信號(hào)I1.5有效且溢流閥開(kāi)關(guān)信號(hào)I1.3閉合時(shí)，則輸出M3.0，代表啟動(dòng)主機(jī)運(yùn)行；若上限壓力信號(hào)I1.4和溢流閥開(kāi)關(guān)信號(hào)I

90、1.3同時(shí)有效時(shí)，則輸出Q2.4,代表溢流閥動(dòng)作顯示。若輔助繼電器M0.1﹑M0.2﹑M0.3有效,則執(zhí)行跳轉(zhuǎn)指令，跳至LBL 4繼續(xù)重新開(kāi)始循環(huán)執(zhí)行。</p><p>　　§4.5.2 子程序的解釋</p><p>　　當(dāng)啟動(dòng)按鈕I0.0或者主機(jī)啟動(dòng)信號(hào)M3.0有效并且停止按鈕閉合時(shí)，Q2.2置位，代表變頻器驅(qū)動(dòng)；同時(shí)，M1.1有效，代表驅(qū)動(dòng)一臺(tái)主電機(jī)變頻運(yùn)行的接觸器接通。&l

91、t;/p><p>　　當(dāng)Q2.2且M1.1有效，或者M(jìn)1.1有效時(shí)，Q2.3置位﹑Q2.1復(fù)位，代表變頻器啟動(dòng)，并且啟動(dòng)與停止之間進(jìn)行互鎖。</p><p>　　當(dāng)I1.0變頻器上限頻率有效時(shí)，Q2.3復(fù)位﹑Q2.1置位，代表變頻器停止，并且啟動(dòng)與停止之間進(jìn)行互鎖；Q2.1有效時(shí)，M1.1復(fù)位，代表驅(qū)動(dòng)一臺(tái)主電機(jī)變頻運(yùn)行的接觸器斷開(kāi)；M1.1閉合時(shí)，M1.0置位，代表驅(qū)動(dòng)一臺(tái)主電機(jī)工頻運(yùn)行的接

92、觸器接通﹑M2.1置位代表驅(qū)動(dòng)另一臺(tái)主電機(jī)變頻運(yùn)行的接觸器接通。</p><p>　　當(dāng)M2.1有效，Q2.3置位﹑Q2.1復(fù)位，代表變頻器啟動(dòng)，并且啟動(dòng)與停止之間進(jìn)行互鎖。</p><p>　　當(dāng)I1.1變頻器下限頻率有效時(shí)，Q2.3復(fù)位﹑Q2.1置位，代表變頻器停止，并且啟動(dòng)與停止之間進(jìn)行互鎖；M2.1復(fù)位，代表驅(qū)動(dòng)另一臺(tái)主電機(jī)變頻運(yùn)行的接觸器斷開(kāi)。</p><p&

93、gt;　　Q2.1有效時(shí)，M1.0復(fù)位，代表驅(qū)動(dòng)一臺(tái)主電機(jī)工頻運(yùn)行的接觸器斷開(kāi)。M1.1置位，代表驅(qū)動(dòng)一臺(tái)主電機(jī)變頻運(yùn)行的接觸器接通。</p><p>　　當(dāng)I1.2變頻器頻率最小值信號(hào)有效時(shí)，Q2.3復(fù)位﹑Q2.1置位，代表變頻器停止，并且啟動(dòng)與停止之間進(jìn)行互鎖；M1.1復(fù)位，代表驅(qū)動(dòng)一臺(tái)主電機(jī)變頻運(yùn)行的接觸器斷開(kāi)；M10.0置位，代表輔助電機(jī)開(kāi)始啟動(dòng)運(yùn)行。</p><p><b&

94、gt;　　第五章 器件選擇</b></p><p>　　§5.1可編程控制器PLC的選擇：</p><p>　　根據(jù)供水系統(tǒng)的控制要求以及I/O口的數(shù)量，其全為數(shù)字量輸入/輸出,屬于小型的控制系統(tǒng)。這種系統(tǒng)用一般的PLC均可滿足要求，依據(jù)經(jīng)濟(jì)性原則選擇：西門(mén)子S7-200系列PLC，型號(hào)為：CPU226繼電器輸出型，它是24輸入／16輸出型。</p>&

95、lt;p>　　所以，選擇西門(mén)子S7-200系列CPU型號(hào)為：6ES7.216-2BD23-0XBY。</p><p>　　§5.2 變頻器的選擇</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)的需求，選擇由西門(mén)子公司生產(chǎn)的 MICROMASTER 430 系列變頻器 。</p><p>　　MICROMASTER 430 是用于控制三相交流電動(dòng)機(jī)速度的變頻器系列。本系

96、列有多種型號(hào)，額定功率范圍從7.5kW 到90kW，可供用戶(hù)選用。在采用變頻器的出廠設(shè)定功能和缺省設(shè)定值時(shí)，MICROMASTER 430 變頻器特別適合用于水泵和風(fēng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)。 </p><p>　　本變頻器由微處理器控制，并采用具有現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)水平的絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）作為功率輸出器件。因此，它們具有很高的運(yùn)行可靠性和功能的多樣性,其脈沖寬度調(diào)制的開(kāi)關(guān)頻率是可選的，因而降低了電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的噪聲,全面而完

97、善的保護(hù)功能為變頻器和電動(dòng)機(jī)提供了良好的保護(hù)。 </p><p><b>　　一﹑主要特性 </b></p><p>　　﹡易于安裝，參數(shù)設(shè)置和調(diào)試 </p><p><b>　　﹡易于調(diào)試 </b></p><p>　　﹡牢固的EMC 設(shè)計(jì) </p><p>　　﹡可由IT

98、 （中性點(diǎn)不接地）電源供電 </p><p>　　﹡對(duì)控制信號(hào)的響應(yīng)是快速和可重復(fù)的 </p><p>　　﹡參數(shù)設(shè)置的范圍很廣，確保它可對(duì)廣泛的應(yīng)用對(duì)象進(jìn)行配置 </p><p><b>　　﹡電纜連接簡(jiǎn)便 </b></p><p>　　﹡具有多個(gè)繼電器輸出 </p><p>　　﹡具有多個(gè)模

99、擬量輸出（0 – 20 mA） </p><p>　　﹡6 個(gè)帶隔離的數(shù)字輸入，并可切換為 NPN/PNP 接線 </p><p>　　﹡2 個(gè)模擬輸入： </p><p>　?、?AIN1：0 – 10 V， 0 – 20 mA 和 –10 至 +10 V </p><p>　　② AIN2：0 – 10 V， 0 – 20 mA &l

100、t;/p><p>　　﹡2 個(gè)模擬輸入可以作為第7 和第8 個(gè)數(shù)字輸入 </p><p>　　﹡模塊化設(shè)計(jì)，配置非常靈活 </p><p>　　﹡脈寬調(diào)制的頻率高，因而電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的噪音低 </p><p>　　﹡詳細(xì)的變頻器狀態(tài)信息和全面的信息功能 </p><p>　　﹡有多種可選件供用戶(hù)選用：用于與PC通訊的通訊模塊，

101、基本操作面板（BOP-2）和用于進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)總線通訊的PROFIBUS模塊</p><p>　　﹡用于水泵和風(fēng)機(jī)控制時(shí)的特點(diǎn)： </p><p>　?、?電動(dòng)機(jī)的分級(jí)控制 ② 節(jié)能控制方式 ③手動(dòng)/ 自動(dòng)控制（手動(dòng)操作/ 自動(dòng)操作） ④傳動(dòng)皮帶故障的檢測(cè)（對(duì)水泵無(wú)水空轉(zhuǎn)的檢測(cè)） ⑤ 旁路</p><p><b>　　二﹑性能特征 </b

102、></p><p>　　﹡V / f 控制 </p><p>　?、俅磐娏骺刂疲‵CC），改善了動(dòng)態(tài)響應(yīng)和電動(dòng)機(jī)的控制特性 ②多點(diǎn) V/f 控制特性 </p><p>　　﹡快速電流限制（FCL）功能，避免運(yùn)行中不應(yīng)有的跳閘 </p><p>　　﹡內(nèi)置的直流注入制動(dòng) </p><p>　　﹡復(fù)合制動(dòng)功

103、能改善了制動(dòng)特性 </p><p>　　﹡加速/減速斜坡特性具有可編程的平滑功能 </p><p>　?、?起始和結(jié)束段帶平滑圓弧 ② 起始和結(jié)束段不帶平滑圓弧 </p><p>　　﹡具有比例，積分和微分（PID）控制功能的閉環(huán)控制 </p><p>　　﹡各組參數(shù)的設(shè)定值可以相互切換 </p><p>　?、?電

104、動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)組（DDS） ② 命令數(shù)據(jù)組和設(shè)定值信號(hào)源 </p><p><b>　　三﹑保護(hù)特性 </b></p><p>　　過(guò)電壓 / 欠電壓保護(hù) ②變頻器過(guò)熱保護(hù) ③接地故障保護(hù) </p><p>　　④短路保護(hù) ⑤I2t 電動(dòng)機(jī)過(guò)熱保護(hù) ⑥PTC/KTY 電動(dòng)機(jī)保護(hù)</p><p>　　§5.3壓

105、力傳感器的選擇</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，選擇一種恒壓供水專(zhuān)用壓力傳感器。PTP501/502/503/504壓力傳感器采用全不銹鋼封焊結(jié)構(gòu)，具有良好的防潮能力及優(yōu)異的介質(zhì)兼容性。廣泛用于工業(yè)設(shè)備、水利、化工、醫(yī)療、電力、空調(diào)、金剛石壓機(jī)、冶金、車(chē)輛制動(dòng)、樓宇供水等壓力測(cè)量與控制。所以，選擇PTP501型壓力傳感器。</p><p><b>　　其主要參數(shù)為：</

106、b></p><p>　　量    程: 0～1～450(MPa)   </p><p>　　綜合精度: 0.1%FS、0.2%FS、0.5%FS、1.0%FS  </p><p>　　輸出信號(hào): 4～20mA(二線制)、0～5V、1～5V、0～10V(三線制)

107、  </p><p>　　供電電壓: 24DCV(9～36DCV)  </p><p>　　介質(zhì)溫度: -20～85～150℃  </p><p>　　環(huán)境溫度: 常溫(-20～85℃)  </p><p>　　負(fù)載電阻: 電流輸出型：最大800Ω；電壓輸出型：大

108、于50KΩ  </p><p>　　絕緣電阻: 大于2000MΩ (100VDC)  </p><p>　　密封等級(jí): IP65  </p><p>　　振動(dòng)影響: 在機(jī)械振動(dòng)頻率20Hz～1000Hz內(nèi)，輸出變化小于0.1%FS  </p><p>　　電氣接口

109、(信號(hào)接口): 四芯屏蔽線、四芯航空接插件、緊線螺母 </p><p>　　§5.4壓力調(diào)節(jié)器的選擇</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，選擇YTY-4型液體壓力調(diào)節(jié)器。YTY-4型液體壓力調(diào)節(jié)器是閥前式液體壓力調(diào)節(jié)器（即一般所說(shuō)的減壓閥），可控制其前部裝置的壓力為一恒定值，使用該壓力調(diào)節(jié)器要另引氣源。它具有外型美觀，體積?。ㄩy體外徑為80mm），重量輕（總重

110、為2.3kg）,耐高壓、抗腐蝕、調(diào)壓準(zhǔn)確、性能可靠，維修方便和使用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　§5.5 其它器件的選擇</p><p>　　由“馬達(dá)加倍”原理可知:</p><p>　　主電機(jī)的額定電流：IN=33×2=66A</p><p>　　輔助電機(jī)的額定電流：IN=7.5×2=15A</p&

111、gt;<p>　　一﹑熔斷器的選擇： </p><p>　　1．熔斷器的額定電壓必須等于或高于熔斷器安裝處的額定電壓。即：IN（熔斷器）﹥380A</p><p>　　2．對(duì)于多臺(tái)并聯(lián)電動(dòng)機(jī)的電路，考慮一般不同時(shí)啟動(dòng)，故熔體電流 Ifu= IN (1.5~2.5)+∑IN=261A～327A</p><p>　　可以選擇：NT3系列 RT16-3/3

112、55型熔斷器</p><p>　　二﹑ 斷路器的選擇：</p><p>　　1．過(guò)載保護(hù)動(dòng)作電流整定值等于電動(dòng)機(jī)額定電流：</p><p>　　大電機(jī)的動(dòng)作電流等于66A。 小電機(jī)的動(dòng)作電流等于15A。 </p><p>　　2. 脫扣器額定電流確定</p><p>　　主電機(jī)：IN=【1.3*7（籠型異步電動(dòng)機(jī)動(dòng)作電

113、流整定值）*60）】/10≈63A </p><p>　　可選：DZ20-100 IN=63型</p><p>　　輔助電機(jī)：IN=1.3*7*15/10=13.65≈16A </p><p>　　可選：DZ20-100 IN=16型</p><p><b>　　三﹑接觸器的選擇：</b></p>&l

114、t;p>　　1.接觸器主觸電的UN應(yīng)大于或等于負(fù)載回路的UN,即UN＞220V.</p><p>　　2.接觸器主觸電的IN應(yīng)稍大于或等于負(fù)載回路的IN，因?yàn)楣駜?nèi)安裝，所以：主電機(jī)： IN＞2*66＝132A 可選CJ20T-150</p><p>　　輔助電機(jī)： IN＞2*15＝30A 可選CJ21T-40</p><p>　　四﹑熱繼電器的

115、選擇：</p><p>　　主電機(jī)：熱繼電器整定值為：</p><p>　　0.95～1.05 IN＝0.95*66~1.05*66＝62.7 A～69.3A </p><p>　　可選 JR16-150D/3</p><p>　　輔助電機(jī)：熱繼電器整定值為：</p><p>　　0.95～1.05 IN＝

116、0.95*15~1.05*15＝14.5 A ~ 15.75 A </p><p>　　可選 JR16-20D/3</p><p>　　五﹑中間繼電器的選擇：</p><p>　　中間繼電器在繼電接觸器系列電控系統(tǒng)中主要具有控制電路傳遞與轉(zhuǎn)換信號(hào)，擴(kuò)大控制路數(shù)，將小功率控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為大容量的觸頭控制，擴(kuò)充交流接觸器及其它電器控制作用的功能。所以選擇JZ11

117、系列中間繼電器。</p><p>　　六﹑壓力繼電器的選擇：</p><p>　　選擇PF-L8H1型壓力繼電器</p><p>　　PF型壓力繼電器采用差動(dòng)式結(jié)構(gòu)，利用液體壓力信號(hào)，使微動(dòng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作將微動(dòng)開(kāi)關(guān)所連接的電路切斷或閉合。在電液控制系統(tǒng)中能控制系統(tǒng)程序動(dòng)作或起安全保護(hù)作用。</p><p><b>　　七﹑溢流閥的選擇：&

118、lt;/b></p><p>　　選擇AY42H型安全溢流閥，它可用于高壓注水泵站的管路上，作為超壓保護(hù)裝置。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)具有節(jié)能、安全、高品質(zhì)的供水質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)。采用 PLC 作為控制器，硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水泵電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速，依據(jù)用水量的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的

119、運(yùn)行參數(shù)，在用水量發(fā)生變化時(shí)保持水壓恒定以滿足用水要求。通過(guò)采用變頻調(diào)速恒壓控制，可在不同季節(jié)、全天不同時(shí)段內(nèi)有效即時(shí)地調(diào)控水量，這樣在用水量較低時(shí)，大大節(jié)約供水量，減少電耗。在設(shè)定壓力內(nèi)跟隨用水量供水，避免了傳統(tǒng)供水方式的損耗，降低噸水消耗。</p><p>　　由于變量泵工作在變頻工作狀態(tài)，在其運(yùn)行過(guò)程中其轉(zhuǎn)速是由外供水量決定的，故系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中可節(jié)約可觀的電能，其經(jīng)濟(jì)效益是十分明顯的。正因?yàn)榇?，系統(tǒng)具有收

120、回投資快，而長(zhǎng)期受益，其產(chǎn)生的社會(huì)效益也是非常巨大。 在實(shí)際應(yīng)用中，采用PLC控制恒壓供水，還能容易地隨時(shí)修改控制程序，以改變各元件的工作時(shí)間和工作狀況，滿足不同情況要求。與繼電器或硬件邏輯電路控制系統(tǒng)相比，PLC控制系統(tǒng)具有更大的靈活性和通用性。</p><p>　　本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也有些許的不足之處，電機(jī)在進(jìn)行工頻﹑變頻轉(zhuǎn)換運(yùn)行時(shí)會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成波動(dòng)，所以需根據(jù)具體設(shè)計(jì)的小區(qū)需水要求來(lái)選取合適的電機(jī)與水泵。&

121、lt;/p><p>　　可以預(yù)期，在不久的將來(lái)，變頻調(diào)速技術(shù)將有一個(gè)廣闊的發(fā)展前景。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 李建興. 可編程控制器應(yīng)用技術(shù) .機(jī)械工業(yè)出版社，2004</p><p>　　[2] 姚錫祿. 變頻器控制技術(shù)與應(yīng)用.福建科學(xué)技術(shù)出版社， 2005</p&g

122、t;<p>　　[3] 常曉玲. 電器控制系統(tǒng)與可編程控制器.機(jī)械工業(yè)出版社，2006</p><p>　　[4] 建設(shè)部建筑設(shè)計(jì)院，龐傳貴，李陸峰. 建筑工程各類(lèi)水泵電</p><p>　　氣控制圖集.中國(guó)水利水電出版社，2000</p><p>　　[5] 張燕賓、胡綱衡、唐瑞球. 實(shí)用變頻調(diào)速技術(shù)培訓(xùn)教程.機(jī)械工業(yè)出版社，2002</p&g

123、t;<p>　　[6] 范永勝、王岷 .《電氣控制與PLC應(yīng)用》.第一版 . 中國(guó)電力出版社，2004</p><p>　　[7] 劉美俊. 通用變頻器應(yīng)用技術(shù).福建科學(xué)技術(shù)出版社，2001</p><p>　　[8] 王廷才，王偉. 變頻器原理及應(yīng)用.機(jī)械工業(yè)出版社，2005</p><p>　　[9] 張燕賓. SPWM變頻調(diào)速應(yīng)用技術(shù). 第二版

124、.機(jī)械工業(yè)出版社，2002</p><p>　　[10] 張占松、楊宜民、許立梓. 現(xiàn)代電工手冊(cè). 廣東科技出版社，2002</p><p>　　[11] 易泓可. 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與范例. 機(jī)械工業(yè)出版社，2005</p><p>　　[12] 李亞峰、蔣白懿. 高層建筑給水排水工程.化學(xué)工業(yè)出版社，2004.</p><p>　　[1

125、3] 馬小軍. 建筑電氣控制技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社，2003.</p><p>　　[14] 朱林根. 注冊(cè)電氣工程師設(shè)計(jì)手冊(cè)（建筑電氣部分）.中國(guó)電力出版社，2005</p><p>　　[15] 陳伯時(shí).電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)[M].第2版.機(jī)械工業(yè)出版社.1992. </p><p><b>　　致 謝</b></p><

126、p>　　三年的時(shí)光如白駒過(guò)隙，畢業(yè)設(shè)計(jì)也已接近尾聲，我想借此機(jī)會(huì)對(duì)關(guān)心和支持我的所有人表示感謝！</p><p>　　三年來(lái)，我認(rèn)真地學(xué)習(xí)了專(zhuān)業(yè)課程基礎(chǔ)知識(shí)，具有一定的設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)和獨(dú)立設(shè)計(jì)能力，由于畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是一種整體性的、系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)，我很努力地在做，但還是感到力不從心，因而這次設(shè)計(jì)在深度和廣度上都有一定的局限性，不過(guò)，我認(rèn)為還是提高了認(rèn)識(shí)，學(xué)到了東西。所以我要感謝所有的任課老師，是您們的教育和培養(yǎng)

127、，才使我學(xué)有所獲。</p><p>　　大學(xué)生活即將結(jié)束，這一路走來(lái)，有時(shí)荊棘滿地步履維艱，有時(shí)又陽(yáng)光明媚豁然開(kāi)朗，我很感謝何大慶老師在設(shè)計(jì)中的講解和幫助，伴我順利完成大學(xué)里最重要的畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)光。另外，在整個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，還得到了同組其他同學(xué)真誠(chéng)幫助，在此一并表示感謝！</p><p>　　三年的大學(xué)生活，我感到自己樹(shù)立了正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀。在此，我將感謝系領(lǐng)導(dǎo)和輔導(dǎo)員張松蘭老師