关 键 词：

plc 控制 节制 变频 调速 供水系统 程序设计 全套 cad 图纸

资源描述：

内容简介：

- 1 - 毕业设计 (论文 )任务书 学生姓名 _ 指导教师 _ 职称 副教授、助教、助教 系别 _信息与电子工程系 _专业 工业电气自动化 年级 _ _班级 课题名称 制的变频调速恒压供水系统设计 任务与要求： 一、 设计（论文）要求： 随着变频调速技术的发展，变频恒压供水系统已逐渐取代原有的水塔供水系统，变频恒压供水已广泛应用于厂矿企业及生活、消防等供水系统。 制的变频调速恒压供水系统采用变频调速方式自动完成泵组软启动及无冲击切 换，自动调节水泵电机转速，改变以往“先启后停”方式，使水压平稳过渡。采用硬件 /软件备用及时钟控制功能，使各泵进行轮休，延长设备的机械使用寿命。变频器故障时系统仍可运行，保证不间断供水。 系统组成及原理 1、组成 变频恒压供水系统原理如图 1 所示，它主要是由 括一块模拟量扩展模块变频器、压力传感器、液位传感器、动力控制线路以及若干台水泵等组成。通过控制柜面板上的按钮、转换开关和指示灯来控制系统的运行。 3、运行方式 2、工作原理 通过安装在 出水管网上的压力传感器，把出口压力信号变成 4标准信号经西- 2 - 门子模拟量扩展单元 入 与给定压力参数进行比较、运算后，发出控制信号送给变频器，由变频器控制水泵的转速，调节系统供水量，使供水系统管网中的压力保持在给定压力上；当用水量超过一台泵的供水量时，通过 制增加水泵。根据用水量的大小由 制工作泵数量的增减及变频器对水泵的调速，实现恒压供水。同时系统通过软件设计具有定时换泵和系统声、光报警及多种保护功能。 3、运行方式 系统 应具 有手动和自动两种运行方式 （通过变频工频选择开关选择）： 手动运行 按下按钮启动或停止水泵，可根据需要分别控制 1 4 泵的启停。该方式主要供检修及变频器故障时用。 自动运行 合上自动开关后， 1 泵电机通电，变频器输出频率从 0升， 受压力传感器的标准信号，经运算与给定压力参数进行比较，将调节参数送给变频器，如压力不够，则频率上升到 50， 1 泵由变频切换为工频，启动 2 泵 变频，变频器逐渐上升频率至给定值，加泵依次类推；如用水量减小，从先启的泵开始减，同时根据系统的 法调节参数使系统平稳运行 。 4、故障处理 故障报警 当出现缺相、变频器故障、液位下限、超压、差压等情况时，系统皆能发出声、光报警信号；通知维修人员前来维修。此外，变频器故障时，系统自动停机，此时可切换至手动方式保证系统不间断供水。 水泵检修 为维护和检修水泵，要求在系统正常供水状态下，在一段时间间隔内使某一台水泵停运，系统 应 设有水泵强制备用功能（硬件备用），可随意备用某一台水泵，同时不影响系统正常运行；为了使水泵进行轮休，系统还 应 设有软件备用功能，工作泵与备用泵 应 具有周期定时切换功能。 制系统 该系统采用西门子 机 I/O 点数为 14 入 10 出，另为获取和发出模拟信号选用 4 入 2 出的 块， 程采用 件，它是西门子 视窗软件支持工具，提供完整的编程环境，可进行离线编程和在线连接和调试，并能实现梯形图与语句表的相互转换。 控制过程 ：泵组的切换开始时，若硬件、软件皆无备用（两者同时有效时硬件优先），1 泵变频启动，转速从开始随频率上升，如变频器频率到达 50而此时水压还在下限值，延时一段时间（由 部时间继电器控制，目的 是 避免由 于干扰而引起误动作）后，1 泵切换至工频运行，同时变频器频率由 50停至 02 泵变频启动，如水压仍不满足，则依次启动 3 、 4 泵；若开始时 1 泵备用，则直接启 2 变频，转速从开始随频率上升，如变频器频率到达 50而此时水压还在下限值，延时一段时间后， 2 泵切换至工频运行，同时变频器频率由 50 停至 0 3 泵变频启动，如水压仍不满足，则启动 4泵；若 1 、 2 泵都备用，则直接启 3 变频，具体泵的切换过程与上述类同。 同样，如水压在上限值，若台泵（假设为 1 、 2 和 3 ）运行时， 3 泵变频运行降到 0时水压仍处于上限值，则延时一段时间后使 1 泵停止， 3 泵变频器频率从 速上升，若此后水压仍处于上限值，则延时一段时间后使 2 泵停止。这样的切换过程，有效地减少泵的频繁启停，同时在实际管网对水压波动做出反应之前，由变频器迅速调节，使水压平稳过渡。以往的变频恒压供水系统在水压高时，通常是采用停变频泵，再将变频器以- 3 - 工频运行方式切换到正在以工频运行的泵上进行调节。这种切换的方式 ， 理论上要比直接切工频的方式先进，但其容易引起泵组的频繁启停，从而减少设备的使用寿命。而 我们这次的设计的系统中 ， 要求 直接停工频泵，同时由变频器迅速调节，只要参数设置合适，即可实现泵组的无冲击切换，使水压过渡平稳，有效的防止水压的大范围波动及水压太低时的短时缺水现象，提高供水品质。 注意事项 1、 变频转工频开关切换时间 T 设置是为了确保在加泵时，泵由变频转为工频的过程中，同一台泵的变频运行和工频运行各自对应的交流接触器不会同时吸合而损坏变频器，同时为了避免工频启动时启动电流过大而对电网产生的冲击，所以在允许范围内必须尽可能的小。 2、 上下限频率持续时间 频器运行的频率随管网用 水量增大而升高，系统以变频器运行的频率是否达到上限（下限）、并保持一定的时间为依据来判断是否加泵（减泵），这个判断的时间就是 如果设定值过大，系统就不能迅速的对管网用水量的变化做出反应；如果设定值过小，管网用水量变化时就很可能引起频繁的加减泵动作；两种情况下都会影响恒压供水的质量。 本毕业设计课题 的 主要内容： 1、 学习 括一块模拟量扩展模块 变频器的有关知识 ； 2、 了解变频 恒压供水原理及工艺 ，根据设计任务和工艺要求设计并构成系统硬件，同时进行设备及元器件的选型 ； 3、 掌握 变频调速 原理及其 升速 、 启动 、 降速和制动 的方法 ； 4、 学习并掌握 用的开发步骤 ， 节原理 、 参数设置 和 设定值的调整 方法，序 编制及 运行和模拟调试 ； 5、 根据设计任务书完成开题报告 1 份，根据指导教师要求完成外文文献的翻译，按系规划格式完成设计说明书 1 份 ； 6、 按指导教师要求参加相关的实习，完成实习总结 。 二、 设计（论文）条件： 自备计算机一台， 程软件 、提供设计所需 参考 资料及相应的设计场所等。 三、 设计（论文）资料： 1、黄云龙 北京 :科学 出版社 ,2003. 2、 袁任光 北京 :机械工业出版社 ,2002. 3、 陈宇 广州 :华南理工大学出版社 ,1999. 4、 李景学、金广业 北京 :电子工业出版社 ,1995. 5、 黄立培、张学编 人民邮电出版社 ,1999. 6、 黄大雷、吴庚申 民交通出版社 1993. 7、 洱洪涛 理及应用 ,中国水利水电出版社 1999. 8、 韩焱青 制变频调速恒压供水系统，武汉化工学院学报 2000 年 04 期 9、 、变频器、低压电器、自动化软件的查询，下载 程软件 ，学习相关的应用实例。 四、 设计（论文）教学要求： - 4 - 要求同学们有较强的学习和自学能力，能根据需要查找资料，独立思考和设计。在设计过程当中要求同学们相互协作。 五、 设计（论文）进度安排：（可以同一专业相同） 第 01 周至第 03 周：查阅相关网站及英文资料（并翻译一篇外文资料），收集有关 频器、低压电器、 程软件 的资料。 第 04 周至第 04 周： 根据设计任务书的要求， 完成毕业设计（论文）开题报告。 第 05 周至第 12 周： 根据系统组成原理及给定的供水流量、压力 和电机参数，进行变频器、拟量扩展单元、压力传感器等的选型，设计恒