PLC和变频器在矿区节能供水系统中的应用毕业论文.doc

本科毕业论文（设计）论文题目:PLC和变频器在矿区节能供水系统中的应用学生姓名：所在院系：机电学院所学专业：机电技术教育导师姓名：完成时间：I摘要随着社会经济的飞速发展，对矿区供水的数量、质量、稳定性提出了越来越高的要求。我国矿区尤其是老矿区供水自动控制系统配置相对落后，机组的控制主要依赖值班人员的手工操作。控制过程繁琐，而且手动控制无法对供水管网的压力和水位变化及时作出恰当的反应。为了保证供水，机组通常处于超压状态运行，不但效率低、耗电量大，而且矿区管网长期处于超压运行状态，曝损也十分严重。本论文结合我国供水的现状，设计了一套基于PLC的变频调速恒压自动控制供水系统。变频调速恒压供水自动控制系统由可编程控制器、变频器、水泵电机组、压力传感器以及控制柜等构成。系统采用一台变频器拖动4台电动机的起动、运行与调速，采用循环使用的方式运行。在变频调速恒压供水系统中，单台水泵工况的调节是通过变频器改变电源的频率f来改变电机的转速n，从而改变水泵性能曲线得以实现的。分析水泵工况的能耗比较图，可以看出利用变频调速实现恒压供水，当转速降低时，流量与转速成正比，功率以转速的三次方下降，与传统供水方式中用阀门节流方式相比，在一定程度上可以减少能量损耗，节能效果明显。关键词:PLC,变频调速，恒压供水IITheapplicationofPLCandFrequencychangertominingareaswater-supplyAbstractWiththeprogressdevelopmentofsocialeconomicandtheconstructofminingareacontinuouslyenlarge,increasingofpopulationandstandardoflivingofpeoplecontinuouslyimproved,moreandmoredemandingtoquantity,qualityandstabilityofwatersupplybringforwardinminingarea.Theautomaticdegreeofwaterworksintownismuchlowerthanthecorrespondenceincity.Especiallyinsomeoldwaterworks,theequipmentofautomaticcontrolsystemisdroppedbehind.Thecontrolofunitismainlydependedonmanualoperatingofwatches.Theprocessofcontrolisverycomplicatedandthatmanualcontrolcantmeetthechangeofpressureinthepipesandthewaterlevelofthepurepond.Italsocantacttheproperfeedbackintime.Forthesakeofwatersupply,theelectromotorunitusuallyworksinthestateofovercharge.Notonlyefficiencyofelectromotorislowandelectricityconsumingisbigger,butalsothepressureofpipesisoverloadinlongterm.Onthebasisofanalyzingstatusinquoofthewaterworksinourcountry,thispaperdesignsasuitofconstantpressurewatersupplyautomaticcontrolsystembyusingvariablefrequencyspeed-regulatingtechnologybasedonPLC.ThesystemismadeupofPLC,transducer,unitsofpumpsandelectromotors,pressuresensor,industrialcontrolcomputerandconsole.Thesystemisusedatransducertomakefourelectromotorsstarting,runningandtiming.Totuneupthefrequencyofpowersupplybythetransducerinthesystem,thisadjustingmakethespeedofelectromotorandperformancecurveofpumpchange.Atlast,itmakethestatusofapumpalter.Throughanalyzingthefigureofenergywastingofpump,thequalityinpipesisdirectproportionofthespeedofpumpifthespeedofpumpisreduced.Thepowerofelectromotorfellthecubeofthespeedofpump.Sotheenergywastingofconstantpressurewatersupplybasedonvariablefrequencyspeedregulatingtechnologyisenvidentlessthanthetraditionalmodeisusedthrottletosupplywater.KeyWords:PLC,Frequencychanger,Constantpressurewater-supplyIII目录1绪论.11.1水泵电机的调控技术.11.1.1调速节能.11.1.2常用的调速方式.31.2多泵恒压供水系统中的关键问题和本文的主要研究内容.61.2.1多泵恒压供水的关键问题.61.2.2本文的主要研究内容.62变频调速恒压供水系统能耗机析72.1水泵理论及水泵工况点确定的研究.72.1.1水泵的工作参数.72.1.2水泵理论工况点的确定.92.2水泵工况的调节.102.3变频调速恒压供水系统能耗机理分析.112.3.1水泵工况的调节程.112.3.2调速范围的确定.133变频调速恒压供水系统的设计.133.1系统的方案设计及具体要求.133.1系统的方案设计及具体要求.133.1.1供水系统的总体方案设计.133.1.2供水系统的具体要求.133.1.3总体设计方法.143.2系统硬件设计.153.2.1硬件电路设计.153.2.2系统控制电路设计.153.2.3系统软件设计及变频器主要功能的预置.174结束语.19致谢.20参考文献.21