毕业设计（论文）-PLC和变频器在城市节能供水系统中的应用.doc

目 录1 绪论12 设计功能及方案论证12.1 设计功能12.2 系统设计方案分析及方案论证12. 3系统控制方框图23.系统硬件选型33.1 PLC可编程控制器部分33.1.1 PLC概述33.1.2 PLC选型和性能指标53.1.3 PLC内部分配53.2变频器的概述及选型63.3传感器的介绍及选型73.4 模数转换模块83.5触摸屏显示器93.6软起动器94硬件电路设计104.1主电路控制电路图105 软件设计115.1水位控制部分115.2 压力控制部分135.3 机械故障处理部分166 结束语17致谢17参考文献18河南科技学院2009届本科毕业论文（设计）论文题目： PLC和变频器在城市节能供水系统中的应用学生姓名： 赵红鸣 所在院（系）：机电学院 所学专业： 应用电子技术教育 导师姓名： 刘 法 治 完成时间： 2009年5月20日 河南科技学院本科生毕业论文（设计）任务书题目名称 PLC和变频器在城市节能供水系统中的应用 学生姓名赵红鸣所学专业应电技术教育学号20040325031指导教师姓名 刘法治所学专业机电一体化职称高级实验师完成期限 2008年12月12日 至 2009年6月5日一、论文（设计）主要内容及主要技术指标1.主要内容采用PLC 控制技术对原有供水系统进行改造, 设计城市供水新型节能系统。研究内容包括系统结构和控制方案、控制系统硬件设计、控制系统软件设计。2.技术指标（1）PLC容量和性能要与任务相适应，PLC运行速度要满足实时控制的要求；（2）变频器的容量要与驱动离心水泵的电机功率相匹配，变频调速方式选择适当；（3）压力变送器和传感器接线形式要与PLC的I/O接口相匹配；（4）系统具有手动/自动转换、在线监控及在现场调试、驱动通风机的电机过热保护，故障报警等功能。二、毕业论文（设计）的基本要求1.毕业设计报告：有400字左右的中英文摘要，正文后有20篇左右的参考文献，正文中要引用15篇以上文献，并注明文献出处。2.有不少于2000汉字的与本课题有关的外文翻译资料。3.毕业设计字数在20000字以上。4.结构图和电路图。5. I/O地址表、梯形图或程序清单。三、毕业论文（设计）进度安排1.2008年12月22日-2009年1月9日，下达毕业设计任务书；寒假期间完成英文资料翻译和开题报告。2. 2009年2月16-2月27日（第1-2周），指导教师审核开题报告、设计方案和英文资料翻译。3. 2009年3月2日-4月24日（第3-10周），毕业设计单元部分设计。4. 2009年4月27日-5月1日（第11周），毕业设计中期检查。5. 2009年5月4日-5月22日（第12-14周），设计仿真、程序调试、线路板制作调试，整理、撰写毕业设计报告。6. 2009年5月25-6月5日（第15-16周）上交毕业设计报告，指导教师、评阅教师审查评阅设计报告，毕业设计答辩资格审查。毕业设计答辩，学生修改整理设计报告。河南科技学院毕业论文（设计）课题审核表院（系）名称机电学院专业名称应用电子技术教育指导教师姓名及职称刘法治 高级实验师课题名称 PLC和变频器在城市节能供水系统中的应用 课题来源横向联合立题理由和所具备的条件恒压供水调速系统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。充分利用变频器内置的各种功能，对合理设计变频调速恒压供水设备，降低成本，保证产品质量等方面有着非常重要的意义。设计采用PLC 控制和变频器技术对城市供水系统进行控制， 设计新的节能供水控制系统，使工作水泵电机定时轮换工作，提高了供水电机控制系统稳定性和安全性，且节能效果显著， 同时PLC控制系统具有对水泵电机过热保护，故障报警等功能特点，为供水电机控制系统的节能技术改造提供一条新途径。学院具有PLC技术、电气技术、传感器技术等实验室，且课题老师长期从事这方面的教学与研究，为课题的顺利进行作了必要的准备。教研室审批意见教研室主任签字： 年 月 日毕业论文（设计）工作领导小组审批意见组长签字： 年 月 日注：本表经教务处复审后存院（系）备查。河南科技学院本科毕业论文（设计）中期进展情况检查表学生姓名赵红鸣班级应教042指导教师刘法治论文（设计）题目PLC和变频器在城市节能供水系统中的应用目前已完成任务1.熟悉任务书2.开题报告已经完成3.资料的搜集工作结束，所需资料已经基本找到4.资料的整理工作已经结束5.对PLC和变频器在城市节能供水系统的分析以及PLC外部接线图的设计已经完成是否符合任务书要求进度：符合尚需完成的任务1.进行软硬件的结合2.进一步修改参数，与理论对比3.初次整理论文，交由老师指导4.控制程序的编制5.调试能否按期完成论文（设计）：能存在问题和解决办法存在问题1.对于PLC与变频器的通讯还不太明白2 PLC的程序设计还有缺陷3.论文中还有一些问题 拟采取的办法1.参考英文资料，在其他同学的帮助下完成中英文翻译2.去图书馆或在网上查找一些关于PLC控制程序编程的材料 3.平时对理论知识加深理解4.和其他同学互相讨论，解决各自疑难问题.指导教师签 字日 期年 月 日教学院长（系主任）意 见 签字： 年 月 日河南科技学院本科生毕业论文（设计）开题报告题目名称 PLC和变频器在城市节能供水系统中的应用学生姓名赵红鸣专业应用电子技术教育学号20040325031指导教师姓名刘法治所学专业机电一体化职称高级实验师完成期限 2008年12月22日至2009年6 月5日一、选题的目的意义在我国，节电节水的潜力非常大。据有关国际组织发表的资料显示:中国的单位国民经济总产值所消耗的电是美国、德国等的4倍左右，消耗的水是他们的2倍左右。我国的大量用电设备中，风机和泵类电机的耗电量占全国发电量的50%左右,若推广新型电机调速技术,可节电40%左右,即可以节约全国发电量的1/5.由于我国人均占有水、电资源相对于别国又少很多,因此,在我国一方面水电供给紧张,而另一方面,水电的浪费又十分惊人.节电节水,不仅潜力巨大。近十年来，变频技术的应用在我国有很大的发展，并取得了良好的效果。可以说，变频技术已为大多数用户所接受。变频调速恒压供水设备以其节能、安全、高品质的供水质量等优点，使我国供水行业的技术装备水平从90年代初开始经历了一次飞跃。恒压供水调速系统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。在实际应用中得到了很大的发展。随着电力电子技术的飞速发展，变频器的功能也越来越强。充分利用变频器内置的各种功能，对合理设计变频调速恒压供水设备，降低成本，保证产品质量等方面有着非常重要的意义。二、国内外研究现状城市节能供水的发展可分为以下三个阶段：第一阶段为简单的水塔形式，该形式结构简单，功能单一，对水泵电机的保护措施不完善，电机启动频繁，减少电机的使用寿命。第二阶段是压力罐的形式，该形式安装方便，控制系统简单，但是不能根据用户端的需求精确控制供水量。第三阶段主要是采用变频技术，该系统设计功能完善，能够根据用户端的需求精确控制电机的转速，使用户端的供水压力精确的控制在设定值上，对水泵电机的保护非常完善，延长水泵电机的使用寿命，该系统的性价比高。三、主要研究内容（1） PLC容量和性能要与任务相适应，PLC运行速度要满足实时控制的要求； （2） 变频器的容量要与驱动水泵的电机功率相匹配，变频调速方式选择适当；（3） 压力变送器和传感器接线形式要与PLC的I/O接口相匹配；（4）系统具有手动/自动转换、在线监控及在现场调试、驱动通风机的电机过热保护，故障报警等功能。（5） PLC程序的编制。（6）系统可靠性设计。（7）安装调试分析。四、毕业论文（设计）的研究方法或技术路线1. 基于PLC的装配线空压控制系统的改造设计方案传统设计通常是采用压风系统采用开环方式，还要加上相应的软件。随着现代工业自动化水平的不断进步，以及各种工艺要求的大幅提高，传统控制方式明显无法满足相应的要求。采用plc与变频器的协调控制，采用压力闭环控制方式 ,使用压力变送器检测空压机的实际供风压力 ,并将其与供风压力的设定值相比较 ,用比较得到的差值调节空压机的转速 ,保持空压机的供风压力恒定为设定值。2.主要的技术指标及要求（1）PLC容量和性能要与任务相适应 ；（2）PLC运行速度要满足实时控制的要求；（3）传感器接线形式要与PLC的I/O接口相匹配；3.需要完成的工作（1）掌握空压机控制系统的传统设计方法及存在的问题和改进的方法；（2）空压机控制系统的总体框架设计，初步使用plc进行设计；（3）控制系统的软件框架设计；（4）系统集成调试；（5）总结五、 主要参考文献与资料1 刘瑞国，陈艳，彭延生。煤矿机电M。变速调速技术在矿上空气压缩机中的应用。2005，1 2 石景丽，刘荣军，朱平.压缩机技术M变频调速技术在压缩机节能一 改造上的应用1998，3 3 林 梅，吴业正压缩机自动阀M西安：西安交通大学出版社，1991 4 黄立培，张学变频器应用技术及电动机调速M北京：人民邮电出版社，19985 廖常初S7-300400 PLC京：机械工业出版社，2005 6 崔 坚. 西门子工业网络通京：机械工业出版社20047 李方园变频器行业应用实践北京 ：中国电力出版社 ，2006 8 李方园变频器 自动化工程实践北京：电子工业出版社，2007 9 张燕宾，胡纲衡，唐瑞球使用变频调速技术培训教程北京：机械工业出版社，2004，8 10 吴忠智，吴加林 变频器应用手册(第2版)北京：机械工业出版社，2003 11 吴忠智，黄立培，吴加林调速用变频器及配套设备选用指南北京：机械工业出版社，200212 贾世胜，朱学军，等通风系统调整中常见问题及对策M山西煤炭，2002，(2)13 丁纪凯，许逸舟基于PLC和现场总线的污水处理系统M机电一体化，2006，114 秋洁变频器应用基础M北京：机械工业出版社200315 仝玮矿井主要用通风机在线监测监控现状及展望J煤矿安全，1999，12六、 指导教师审批意见签名： 年 月 日Investigation on Insulation Electrical Aging Mechanism of Inverter- Fed AC Traction MotorsInverter - fed traction motors used in motor train unit are regarded as the research object for insulation electric aging mechanism, based on re-search productions of insulation technique of inverter-fed motors . High frequency equivalent circuit model s of cable and stator winding are established to simulate over-voltage of motor terminal sand uneven voltage distribution of windings . A novel high frequency high voltage test system has been developed to carry out life time tests of traction motor windings . Change tendency of dielectric loss , partial discharge and thermally stimulated current (TSC) are used to deduce insulation electric breakage mechanism.High frequency equivalent circuit models of cable and stator winding are established to simulate over voltage of motor terminals and uneven voltage distribution of windings. The simulation results show that the over-voltage is the function of rise time , cable length and reflection ratio on motor terminals. Critical length and critical rise time is corresponding one to one. The over-voltage is up to the maximum value as long as the cable length is reater than the critical lengthA novel high frequency high voltage test system has been developed in place of inverters to carry out insulation aging test. Pulse square waves are generated by IGBT and are enlarged by high frequency and high voltage transformers in the device. The maximum value of high frequency and high voltage square waves is up to 10 kV. The results of life tests of motor windings indicate that he relationship of insulation lifetime and the amplitude of pulses is the inverse power law model , the relationship of insulation lifetime and the frequency of pulses is exponential model under continuous pulses condition. When the test ambient temperature is below 200，the temperature has little influence on insulation lifetime of magnet wire with corona resistant film insulation.A novel partial discharge detection device was developed by impulse current sensor , hand computer. According to the character is tics of the tested signals , a new algorithm based on wave let- envelope detection technique is proposed to filter EMI from the test system and space electromagnetic waves. Because of the influence of very large dV/dt and high frequency plus - minus voltage discharges under continuous square waves condition are different from those under sine voltage condition. On the one hand , larger dV/dt leads to higher breakdown voltage.On the other hand, high frequency plus-minus voltage conversion causes a lot of space charge cumulated on the insulation surface. Large break down space charge result in discharge pulses with short rise time and large magnitude . The number, magnitude and power of partial discharges increase with the temperature , frequency and voltage change of square waves. The number of partial discharge become large with the frequency of square wave increase in the unit time , but it becomes small in one period of square wave. Contrast tests are carried out under AC and 10kHz square wave pulse conditions. The differences between AC aging and square wave pulse aging are studied based on change curves of dielectric loss, partial discharge pattern and TSC . These curves prove that square wave pulses bring more defects than AC voltage to the insulation materials. Under qua re wave pulse condition , the two key factors which to insulation aging are discharge ad space charge. Damage actions of partial discharges and space charges are intensified with voltage , frequency and temperature increasing. Due to the destruction of discharges under the square wave condition , the weaknesses of insulation structure will break down rapidly if partial discharges occur. Discharge channel comes into being as a result of the cooperation of partial discharges and space charges. Insulation surfaces are destroyed by partial discharges. Injection and draw - off of electric charges generating by charges result in molecular chain fracture inside insulation structure. Subsequently, discharge channels are expanded along the breaking point in the insulation. Finally, the process leads to insulation is the use of power semiconductor devices will be the role of on-off frequency to another frequency power conversion power control devices. We are now mainly used in cross-frequency converter - direct - way to pay (VVVF inverter or variable frequency vector control), before the adoption of power-frequency AC power into DC power rectifier and then converted to DC power supply frequency and voltage can be controlled AC power to supply the motor. Inverter circuit in general by the rectifier, intermediate DC link, inverter and control of four parts. Part of three-phase bridge rectifier is not controlled rectifier, inverter part of three-phase bridge inverter IGBT and PWM output waveform, the middle of DC link for the filtering, storage and buffer DC reactive power. Inverter Selection, Selection converter to determine the following: The purpose of the use of variable frequency; constant voltage control or constant current control. Inverter type of load; such as the vane pump or pumps, such as volume, with particular attention to the performance of the load curve, the performance curve determines the ways and means of application. Inverter and load matching problem; voltage matching; Inverter rated voltage and load in line with the rated voltage. Current matching; ordinary centrifugal pump, rated current of the inverter and the motor rated current line. For a special deep-water pumps, etc. If the load is necessary to refer to the electrical performance parameters to determine the maximum current inverter current and. Torque matching; this situation in the constant torque load or deceleration device that may occur from time to time. In the use of high-speed motor drive inverter, due to anti-high-speed electric motor small, high-order harmonic generation to increase value resulting in increased output current. Therefore the inverter for high-speed motor selection, and its capacity to be slightly larger than the selection of general motors. If you want a long cable converter running at this time to take measures to curb a long cable on the impact of coupling capacitance to avoid shortage of inverter output, so in such circumstances, the frequency converter to enlarge the capacity of a file or in the inverter output installed reactor output. For some special applications, such as high temperature, high altitude, at this time will cause lower capacity inverter, inverter capacity to enlarge a block. Internal high-power inverter is the electronic components, extremely vulnerable to the effects of temperature, products are generally called for 0 55 , but the work in order to ensure safe, reliable, should be taken into account the use of room, it is best controlled at 40 under . In the control box, the converter should normally be installed in the upper box, and strictly comply with the product specification of the installation requirements, absolutely does not allow easy heat heating elements or components close to the bottom of the installation of inverter. II. The ambient temperature. High temperature and large temperature changes, the inverter internal condensation prone to the phenomenon of performance of the insulation will greatly reduce and may even lead to short-circuit accident. When necessary, the need to increase the desiccant in the box and heater. In water treatment, the generally heavier than water, if the temperature variation, then the problem would be more prominent. III. Corrosive gases. The use of the environment if the concentration of corrosive gas, and not only the corrosion of lead components, such as printed circuit boards, but also accelerate the aging of plastic devices to reduce the insulation performance. IV. Vibration and shock. Equipped with inverter control cabinet by the mechanical vibration and shock will cause bad electrical. Thermoelectric. At this time, apart from improving the mechanical strength of the control cabinet, away from the vibration source and the impact of the source but also the use of anti-seismic rubber pad fixed outside and inside the control cabinet of the type of electromagnetic switch components generated vibration. Equipment for some time, should carry out inspection and maintenance. V. electromagnetic interference. Inverter in the work of rectification and frequency as a result, has created a lot of the surrounding electromagnetic interference, these high-frequency electromagnetic waves in the vicinity of the instrument, apparatus, a certain degree of interference. Accordingly, instrumentation and electronic systems inside should be optional metal case, shielding of the instrument transducer interference. All the components should be grounded and reliable, in addition, all electrical components, apparatus and instruments should be used to connect between the control cable shielding and shield should be grounded. Electromagnetic interference, if not handled properly, often the entire system will not work, resulting in failure of or damage to the control unit.变频调速交流牵引电机绝缘电老化机理的研究 在变频电机绝缘技术研究成果基础上，以动车组变频牵引电机为研究对象，建立电缆和定子绕组高频等效电路模型，研究电机端过电压以及匝间电压分布特性;研制一套基于高压方波脉冲的绝缘老化试验系统，进行牵引电机绕组的绝缘寿命实验，依据介质损耗、局部放电等参量的变化，分析绝缘材料的破坏机理。构建电缆和电机定子绕组的高频等效电路模型， 计算分析电机端电压及定子绕组内部电压分布.结果表明，变频牵引电机端过电压波形呈一种振荡衰减的波形，其峰值是电机端反射系数、电缆长度和上升沿时间的函数。临界电缆长度和临界上升沿时间是一一对应的，当电缆长度超过临界电缆长度时，电机端电压峰值达到最大值。研制一套基于高压方波脉冲的绝缘老化试验装置，通过模拟逆变器对绝缘材料进行老化试验。装置采用电力电子技术产生方波脉冲，经高频变压器升压，输出高压方波脉冲，其峰值最高可达10k V 。电机绕组寿命试验表明: 在连续方波脉冲下，绝缘寿命与脉冲方波幅值的关系符合反幂模型，与频率的关系成指数模型。在200以下，用耐电晕聚酞亚胺薄膜制作的电机绕组绝缘的寿命受温度影响较小。采用脉冲电流传感器、示波器和计算机建立一套高压方波脉冲下局部放电测量装置。根据实际测量信号的特征，提出一种小波包一包络算法，对传感器输出信号进行处理，滤除来自高压方波脉冲和空间电磁波的干扰，提取出放电信号。与传统正弦交流下的放电不同，方波脉冲下的局部放电，受到高电压变化率、正负电压高频转换的作用。一方面d V / d t 增大使得气隙击穿动态电压增加，另一方面正负电压转换频率高、速度快，大量空间电荷累积在气隙表面。电压变化率越大、频率越高， 放电脉冲上升沿时间越短，放电幅值越大.基于方波脉冲的局部放电发生次数随电压幅值、环境温度的升高而增强。随着频率的增加，放电量和放电功率增加，同一时间内放电次数增加，而单个周期内的放电次数减少。分别在工频交流和10 k Hz 高压方波脉冲下进行电机绕组绝缘老化试验。介质损耗、局部放电、热刺激电流等绝缘老化表征参量的变化趋势表明，高压方波脉冲对电机绕组绝缘的老化作用远大于工频交流电压。方波脉冲下导致变频牵引电机绝缘老化的主要因素是局部放电和空间电荷，方波脉冲幅值、频率以及环境温度的提高都会增强局部放电和空间电荷对聚合物的破坏。由于方波脉冲下局部放电的破坏作用远大于工频交流，所以在方波脉冲电压下，绝缘结构对局部放电更加敏感，局部放电在绝缘薄弱位置的放电通道发展迅速，容易造成绝缘材料击穿。放电通道是由局部放电和空间电荷协同作用形成的，一方面局部放电造成从表面向内腐蚀绝缘介质，而另一方面空间电荷注人与抽出造成绝缘介质内部分子链断裂，放电通道迅速扩展，最后导致绝缘材料击穿。变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。我们现在使用的变频器主要采用交直交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。 变频器选型，变频器选型时要确定以下几点： 采用变频的目的；恒压控制或恒流控制等。变频器的负载类型；如叶片泵或容积泵等，特别注意负载的性能曲线，性能曲线决定了应用时的方式方法。变频器与负载的匹配问题；电压匹配；变频器的额定电压与负载的额定电压相符。电流匹配；普通的离心泵，变频器的额定电流与电机的额定电流相符。对于特殊的负载如深水泵等则需要参考电机性能参数，以最大电流确定变频器电流和过载能力。转矩匹配；这种情况在恒转矩负载或有减速装置时有可能发生。在使用变频器驱动高速电机时，由于高速电机的电抗小，高次谐波增加导致输出电流值增大。因此用于高速电机的变频器的选型，其容量要稍大于普通电机的选型。变频器如果要长电缆运行时，此时要采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响，避免变频器出力不足，所以在这样情况下，变频器容量要放大一档或者在变频器的输出端安装输出电抗器。对于一些特殊的应用场合，如高温，高海拔，此时会引起变频器的降容，变频器容量要放大一挡。变频器内部是大功率的电子元件，极易受到工作温度的影响，产品一般要求为055，但为了保证工作安全、可靠，使用时应考虑留有余地，最好控制在40以下。在控制箱中，变频器一般应安装在箱体上部，并严格遵守产品说明书中的安装要求，绝对不允许把发热元件或易发热的元件紧靠变频器的底部安装。 II. 环境温度。温度太高且温度变化较大时，变频器内部易出现结露现象，其绝缘性能就会大大降低，甚至可能引发短路事故。必要时，必须在箱中增加干燥剂和加热器。在水处理间，一般水汽都比较重，如果温度变化大的话，这个问题会比较突出。 III.腐蚀性气体。使用环境如果腐蚀性气体浓度大，不仅会腐蚀元器件的引线、印刷电路板等，而且还会加速塑料器件的老化，降低绝缘性能。 IV. 振动和冲击。装有变频器的控制柜受到机械振动和冲击时，会引起电气接触不良。淮安热电就出现这样的问题。这时除了提高控制柜的机械强度、远离振动源和冲击源外，还应使用抗震橡皮垫固定控制柜外和内电磁开关之类产生振动的元器件。设备运行一段时间后，应对其进行检查和维护。 V. 电磁波干扰。变频器在工作中由于整流和变频，周围产生了很多的干扰电磁波，这些高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰。因此，柜内仪表和电子系统，应该选用金属外壳，屏蔽变频器对仪表的干扰。所有的元器件均应可靠接地，除此之外，各电气元件、仪器及仪表之间的连线应选用屏蔽控制电缆，且屏蔽层应接地。如果处理不好电磁干扰，往往会使整个系统无法工作，导致控制单元失灵或损坏。1 绪论目前，在城市供水系统中，还有很多高楼、生活小区、边郊企业等采用高位水塔或直接水泵加压供水方式，在用水量大时电机满负荷运行，而在用水量小时则会停机或切换到空运行状态。这种情况下，一方面要消耗大量的电能，造成能源的浪费；另一方面由于用水量具有很大随机性，传统方式在用水波动时难以保持其实时性。针对这一情况，设计了一套变频恒压供水系统，将模糊控制技术应用到系统的控制过程中，采用了PLC控制及交流变频调速技术，并在控制算法的实现上提出了一种利用PLC梯形图编程语言实现模糊控制的新方法，彻底取代了高位水塔或直接水泵加压供水方式，为城市供水系统的建设提出了一条极具推广应用的新途径。当前国内多数企业中仍使用传统的恒速泵组切换加压的供水方式，其水压不稳且浪费电能。有文献介绍，我国每年水泵消耗的电能约占电能总耗的 20%以上，而电耗又占水费成本的60%以上，故如何优化对水泵的控制具有重要的意义，很多文献曾做过有益的探索，本文针对小区的工况开发出以可编程控制器，和变频调速为核心的恒压供水控制系统其结构简易紧凑水压波动小、运行平稳可靠，运行一年节约的电费就为该企业收回技改设备投资。2 设计功能及方案论证2.1 设计功能 本控制系统具有供水机组的启动、变频运行、工频运行和过热保护手动/自动转换、在线监控及在现场调试、驱动通风机的电机过热保护，故障报警等功能。其具体控制要求如下：(1)本系统提供手动自动两种工作模式，具有状态显示以及故障报警等功能。(2)模拟量压力输入经PID运算，输出模拟量控制变频器（3） 在自动方式下，当系统水压力低于设定压力下限时，三组电机将根据系统水压与设定水压的比较投入工作运行，分为工频运行、变频运行和停止三种工作状态（4） 根据水位限制和压力限制来确定系统的故障现象，并能够实时报警。（5） 根据压力的变化能够确定用水量是否超过供水负荷，并能够及时的预警和报警。（6） 系统可以在线调试及现场在线监控。2.2 系统设计方案分析及方案论证目前国内多数供水企业水泵类机械的典型电气传动仍是用鼠笼式异步电动机驱动，因为它具有结构简单、运行可靠、维修方便、价格低廉等优点。但其本身调速较难，故常为恒速运转；当需要调节流量时，则采用调节阀门的方法，这至少浪费20%的能源。统计表明，我国每年水泵消耗的电能约占电能总耗的20%以上，而电耗又占水费成本的 60%以上。随着变频调速控制技术日益完善，采用变频调速控制方式来调节流量，在节电方面是有效的方法