基于三菱plc的恒压供水系统大学学位论文文档格式.docx
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论文论述了采用多泵并联供水方案的合理性,分析了多泵供水方式的各种供水状态及转换条件,分析了电机由变频转工频运行方式的切换过程及存在的问题。
关键词:
恒压供水;
PLC;
变频调速
Abstract
Longwiththedevelopmentofthesocio-economyofourcountry,thehousingsystemisgoingdeepintoreforms,andpeople’slivingstandardisbeingimproved.Atthesametime,inthecity,eachkindofsub-districtconstructionisdevelopingveryquickly,whichputsforwardhigherrequirementfortheinfrastructureconstructionofsub-district.Andtheconstructionofsub-districtwatersupplysystemisanimportantaspectinwhich.Thereliability,stabilityandeconomyofwatersupplydirectlyaffectssub-districthousehold’snormallifeandworkandalsoembodiesthedifferenceinthelevelofsub-districtpropertymanagement.Thetraditionalmeansofwatersupplysuchasthepumppressurizationwatersupplyatconstantspeed,watertowerofuppercistern,thejaretc.arehardtosatisfytheneedsofcurrenteconomiclife,becauselowefficiency,reliabilityandautomationlevelareallcommonlyexistinginthesemeans.
Accordingtotherequirementofwatersupplyinasetofautomaticsystemofconstantpressurewatersupplybyusingvariablefrequencyandremotemonitoringandcontrolling,whichiscomposedofPLC,transducer,Pressuresensor,pumpsandelectro-motors.Thissetofsystemhasthefunctionslikeautomaticconstantpressureoperationbyusingvariablefrequency,automaticworkfrequencyoperationandtheon-the-spotcontrolbyhandetc.Thesystemhassolvedefficientlytheproblemexistinginthetraditionalwayofwatersupply,whichhasvarioussupplementaryfunctionstostrengthenthereliability.
Basedonthatthethreesideofthepumpwaterdeliveryrateandthepumprotationalspeedbecomedirectratio,thepaperanalysesthemechanismofenergysavingthatthewayofwatersupplybyusingthemethodofvariablevelocityvariablefrequencyissuperiortothetraditionalwayofconstantpressurewatersupplycontrolledbyvalve.SettingupinadvancetheparameterofthePIDmodularbuilt-inthetransducer,asystemofclosedcircuitusingthefeedbackofhydraulicpressureoffarbiographypressuretablehasformed.Accordingtothechangeofwaterconsumption,withPID,inthesphereofwholerateofflow,combiningtheconstantregulationofthepumpoffrequencyconversionwiththeworkfrequencypumpgraderegulation,thesystemofclosedcircuitcanrealizetheconstantpressurewatersupplyandsaveenergyefficiently.
Keywords:
Constantpressurewater-supply;
PLC;
VariablevelocityVariablefrequency
目录
摘要i
AbstractII
第1章绪论1
1.1课题的来源及背景1
1.2变频恒压供水系统的发展状况2
1.3PLC特点及应用2
1.4本课题主要研究内容8
第2章系统的理论分析及控制方案确定9
2.1变频恒压供水系统的理论分析9
2.2变频恒压供水控制方案的确定9
2.2.1控制方案的比较和确定9
2.2.2恒压供水系统的组成及原理图10
2.2.3供水系统中水泵切换条件分析15
2.3本章小结17
第3章系统硬件设计18
3.1系统主要装备选型18
3.1.1PLC及其拓展模块选型18
3.1.2水泵机组的选型19
3.1.3变频器的选型20
3.1.4压力变送器的选型21
3.1.5稳压罐的选型21
3.1.6触摸屏的选型21
3.2系统主电路分析及设计22
3.3系统控制电路分析及设计23
3.4PLC的I/O端口分配及变频器接线图24
3.5本章小结28
第4章系统软件设计29
4.1系统功能分析29
4.2PLC程序设计方法30
4.3系统控制程序设计31
4.4梯形图程序编制35
4.5控制界面组态37
4.6本章小结37
结论39
参考文献40
谢辞41
附录主程序设计42
第1章绪论
1.1课题的来源及背景
众所周知,河北省地区水资源相对匮乏,城市生活用水紧张,长期以来在供水技术方面也一直比较落后,自动化程度不高,而随着社会经济发展,城市化进程加快的需求,对于供水系统提出了更高的要求。
因此在供水网络中需要采用供水优化调整方案,引入计算机、变频器、可编程控制器等先进技术,使供水网络在最佳状态下运行,具有重要的现实意义。
传统的供水方式主要有:
恒速泵加压供水、水塔高位水箱供水、气压罐供水、单片机变频调速供水系统等,其优、缺点如下:
恒速泵加压供水方式采用人工手动方式控制水泵的启停,无法对供水管网的压力变化做出快速响应,效率低,可靠性差,在用水量较小时,管网长期处于高压状态,爆损现象严重,目前已较少采用。
水塔高位水箱供水方式控制简单,运行经济,但基建投资大,占地面积大,维护不方便,水泵电机启动电流大,频繁启动易损坏,易对水质造成二次污染。
气压罐供水方式具有体积小,技术简单等特点,但调节量小,水泵电机为硬启动、且启动频繁,对电气设备要求较高。
这些方式采用人工控制方式,效率低,可靠性差,自动化程度不高。
单片机变频调速供水系统已能够做到变频调速,自动化程度也明显高于其他供水方式,但是系统开发周期长,对操作员素质要求高,可靠性比较低,维修不方便,且不适用于恶劣环境。
供水系统是国民生产生活中不可缺少的重要一环。
而随着城市发展进程的加快,传统供水方式已不能满足要求。
恒压供水将PLC和变频技术结合起来,利用由变频器控制的水泵,将市政管网水源或地下水源经蓄水池后直接加压送入供水管网,直至各个用水点。
根据供水管网流量、压力变化,由PLC自动控制变频器输出频率,调节水泵电机的转速,保持供水压力恒定,实现恒压供水。
目前,恒压供水系统已在国内外许多实际的供水控制系统中得到应用,并取得稳定可靠的运行效果和良好的节能效果,是较受欢迎的中小型实用、节能供水系统。
恒压供水系统主要有以下优点:
节电效益高;
运行可靠稳定;
结构简单,操作简便;
自动化程度高,维护量小。
目前,城市化发展的进程越来越快,对于基础设施建设的需求愈加迫切。
供水、供气、供热、污水处理等市政行业都面临快速发展的机遇,尤其是水务行业对新型供水系统的需求大增,新建筑的配套设施与旧建筑的升级改造都会用到该系统。
未来发展前景一片光明。
1.2变频恒压供水系统的发展状况
可编程控制器的产生取代了传统继电器控制,是面向工业控制领域的专用设备,具有以下几个特点:
可靠性高,抗干扰能力强;
功能强大,编程简单,使用方便;
体积小,重量轻,能耗低,性价比高;
控制系统易于实现,开发工作量少,周期短,维护方便,易于改造。
日本三菱系列PLC因廉价、可靠、擅长运动控制从而在国内中小型企业及民用设施中具有广泛应用。
变频器是一种利用电力半导体器件的通断作用将工频电源转换成为可变频率的电能控制装置,用于实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功
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