自动化毕业设计---恒压供水控制系统设计

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1、 毕毕 业业 设设 计计 题目 恒压供水控制系统设计 系别 自控系 专业 自动化 班级 自动化 xxxx 姓名 王 XX 学号 0903XX0XXX 日期 201X.X1.X0 II 设计任务书 设计题目：设计题目： 恒压供水控制系统设计恒压供水控制系统设计 设计设计要求：要求： 1设计一个采用全自动变频恒压控制方式来实现恒压供水的自控系统。 2本系统主要以 PLC 来控制，按照控制要求选择器件，设计其硬件主控电路。 3根据要求选择相应的传感器、驱动电机、阀门等； 4按照设计要求设计相应算法，编制相应的 PLC 控制程序。 摘 要 恒压供水在城市自来水管网系统、住宅小区生活消防用水系统、楼宇中

2、央空调冷 却循环水系统等众多领域中均有应用。恒压供水是指用户端在任何时候，不管用水量 的大小总能保持管网中水压的基本恒定。 在恒压供水系统中可根据压力给定的理想值 信号及管网水压的反馈信号进行比较，变频器根据比较结果调节水泵的转速，达到控 制管网水压的目的。 本文主要针对当前供水系统中存在的自动化程度不高、能耗严重、可靠性低的缺 点加以研究， 开发出一种新型的并在这三个方面都有所提高的变频式恒压供水自动控 制系统。全文共分为四章。第一章阐明了供水系统的应用背景、选题意义及主要研究 内容。第二章阐明了供水系统的变频调速节能原理。第三章详细介绍了系统硬件的工 作原理以及硬件的选择。第四章详细阐述了

3、系统软件开发并对程序进行解释。 关键词关键词： 恒压供水，PLC，变频技术 I 目 录 摘 要 II 1 变频控制系统简介 . 1 1.1 变频调速供水控制系统简介 . 1 1.2 变频调速在供水行业中的应用 . 2 2 供水系统的变频调速节能原理 . 4 2.1 水泵调速运行的节能原理 4 2.2 本系统总体介绍 5 3 系统硬件的工作原理及硬件选择 . 6 3.1 变频调速系统原理及选择 6 3.2 压力传感器的选择 9 3.3 水泵的选择 . 10 3.4 鉴频鉴相问题 . 10 3.5 控制电路 . 13 致 谢 . 15 参考文献 16 1 1 变频控制系统简介 1.11.1 变频调

4、速供水控制系统简介变频调速供水控制系统简介 变频调速供水控制系统是集现代变频调速技术、PLC 技术、监控技术和计算机 技术为一体的新一代给水控制系统。该系统完全可以取代传统的水塔、高位水箱和 气压罐等给水方式。与传统的给水方式相比，该系统不但满足了现代工矿企业、城 镇居民和高层建筑对新型给水系统的要求。 系统采用内置变频调速器、先进的可编程控制器等现代控制技术，对水泵机组 进行闭环控制，确保压力波动小、达到设定压力时间短、且可随用水量的变化自动 调节水泵转速及工作水泵台数，确保恒压变量供水。系统采用现代计算机数字控制 技术和模块化、标准化的设计，满足多种本地和远程联网协议，系统的可扩展性强。

5、系统具有手动、自动操作方式，系统压力、电机电流、电机频率和电机累计运 行千瓦时 LED 显示，变频器、电机工况与故障指示及防误操作等功能。系统具有输 入电源缺相、不平恒、过压、过流、过载、短路、电机过热、飞速启动、断水及低 水位停机等完善的安全保护功能，有效的提高了给水成套设备的安全可靠性。 该系统还配有完善的故障自诊断、故障检修手动工作方式等功能，使维修工作 十分轻松快捷。由于控制回路与负载回路之间是通过中间继电器实现电隔离和信号 耦合的，因此系统的抗干扰能力强。系统自动检测瞬时水压，并据此调节水泵的供 水量，机组特性曲线接近管网损失特性曲线，节能效果显著。由于变频器对电机实 行的是循环软启

6、动控制，启动平稳无冲击，提高了电机、水泵和管道等的寿命，减 少了管网的泄露。此外由于系统无需高位水箱等设备，不但节省了投资，而且无水 质二次污染问题。 本系统还可以将生产、生活、消防等系统合为一体，投资省、 占地少、经济效益明显。 1.1.2 2 变频调速在供水行业中的应用变频调速在供水行业中的应用 2 作为高性能的调速传动，直流电动机调速控制方法长期以来一直应用广泛。但 是直流电动机由于换向器和电刷维护保养很麻烦，价格也相当昂贵。使异步电机实 现性能好的调速一直是人们的理想。异步电机的调速方法很多，例如变极调速、有 极调速、定子调压调速、串级调速、变频调速等。但是因为各种各样的缺点没有得 到厂泛的应用。 70 年代以后，由于微电子技术、电力电子技术和微处理机技术的发展，促使晶 体管变频器的诞生。晶体管变频器不但克服了以往交流调速的许多缺点，而且调速 性能可以和直流电动机的调速性能相媲美。三相异步电动机具有维修方便、价格便 宜、功率