plc变频恒压供水系统方案设计书 .docx

精品名师归纳总结封面可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结作者： PanHongliang仅供个人学习沟通调速课程设计课题名称变频恒压供水掌握系统设计可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学院部兴华学院专 业电气工程及其自动化班 级61130802同学姓名王平学 号61130802366 月 27日至 7 月 1 日共 1周指导老师 签字 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结一、 设计内容（论文阐述的问题）11 年 5 月 30 日可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结变频调速是一种新兴的技术，将变频调速技术用于供水掌握系统中 ,具有高效节能、水压恒定等优点。本课程设计是电气工程及其自动化专业交流调速课程的实践性环节，其主要目的是培育同学初步把握沟通变频调速系统的设计方法及理论学问的应用才能。本课程设计的基本任务是提高同学在调速系统设计方面的实践技能，培育同学综合运用学问，分析和解决实际问题的才能。通过掌握系统的设计，初步把握沟通变频调速掌握系统设计的方法。二、 设计原始资料（试验、讨论方案）一楼宇供水系统，正常供水量为20m3/小时，最大供水量 35m3/小时， 扬程 45M 。采纳变频调速技术组成一闭环调剂系统，掌握水泵的运行，保证用户水压恒定。当用水量增大或减小时，水泵电动机速度发生变化，改变流量，以保证水压恒定。设计要求：1. 设二台水泵。一台工作，一台备用。正常工作时，始终由一台水泵供水。当工作泵显现故障时，备用泵自投。2. 二台泵可以互换。 3给定压力可调。压力掌握点设在水泵出口处。 4具有自动、手动工作方式，各种爱护、报警装置。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5.用 PLC 为主要器件完成掌握系统的设计。三、设计完成后提交的文件和图表1、电气原理图。2、自动调剂原理框图。3、课程设计说明书，包括： 方案的确定水泵的容量系统的工作原理4、操作使用说明书。2、图纸部分： 电气掌握原理图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结序号设计（论文）各阶段名称日期1确定设计方案11.6.272完成掌握系统设计11.6.28-293完成设计说明书11.6.30-7.14）富士变频器使用手册5） 电气图用图形符号（国标）6） 给水排水工程外表与掌握崔福义建工7）水暖空调电气掌握技术孙光伟建工四、毕业设计（论文）进程支配五、主要参考资料1）沟通调速系统 周绍英 、储方杰机工2）建筑电气掌握技术 王俭3）过程掌握金以慧建工清华8）沟通电机变频调速及其应用张承慧9）有关杂志、报刊、资料机工一概述随着社会的飞速进展和城市建设规模的扩大，人口的增多以及 人们生活水平的提高，对城市供水的质量、数量、稳固性等问题提 出了越来越高的要求，我国中小城市供水的自动化配置相对落后， 机组的掌握主要依靠值班人员的手操作，掌握过程烦琐，而且手动 掌握无法对供水管网的压力和水位变化准时做出恰当的反应。为了 保证供水，机组常保持在超压的状态下运行，设计了一套基于PLC 的变频恒压供水系统。恒压供水技术以其节能、安全、供水高品质 等优点，在供水行业得到了广泛应用。恒压供水调速系统实现水泵可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结二方案确定电动机无级调速，依据用水量的变化自动调剂系统的运行参数，恒压供水对水泵、电机也起到了很好的爱护作用和有效的节省了电能的消耗。结合使用可编程掌握器，可实现循环变频，具有短路保 护、过流爱护功能，工作稳固牢靠，延长了设备的使用寿命。变频恒压自动掌握供水系统由可编程掌握器、变频器、水泵机 组、压力传感器等组成。系统采纳一台变频器拖动二台水泵运行， 起动，调速。在变频调速恒压供水系统中，单台水泵工况的调剂是 通过变频器来转变电源的频率 f来转变电机的转速 n,从而转变水泵的性能曲线来实现的。分析水泵的能耗比较图，可以看出利用变频器 实现调速恒压供水，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，与传统供水方式阀门节流掌握相比，在肯定程度 上可以削减能量损耗，能够明显节能。系统正常运行时，用户用水管网上的压力传感器对用户的用水水压进行数据采样，传输至PLC， 与用户设定的压力值进行比较，将结果转换为频率调剂信号和水泵启动台数信号分别送至变频器和可编程掌握器。变频器调剂水泵电机的电源频率，进而调整水泵的转速。 PLC掌握水泵的运转。通过对水泵的启动和停止及其中变频泵转速的调剂，将用户管网中的水压 恒定于用户预先设计的压力值，达到“变量恒压供水”的目的。当 用水量 该系统能够对供水系统进行自动掌握，有效的降低能耗，保持系统维护在正确运行 状态， 提高生产治理水平。假如其中一台泵显现故障就另一台泵自动投入用行。其原理框图如下：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结三设备选型（ 1 ）水泵的挑选流量扬程流量扬程水泵型号水泵型号由于本设计要求水泵正常供水量为m/h ，最大供水量为335 m/3h，扬程为 45m 。所以挑选 IS50 32 125 较为合适。（ 2 ）PLC 选型2.1 掌握系统的 I/O点及的址安排依据本设计掌握要求 , 统计掌握系统的输入、输出信号的名称，代码及的址编号如下表所示。名称输入信号输入信号手动和自动1.2 号备用按钮代码SA1 SA2的址编码00000001IS 系列常用水泵规格、型号、参数一览表m3 hmm3hmIs50-32-12512.520Is50-32-125100125Is50-32-12512.532Is50-32-12595114Is50-32-12512.550Is50-32-12590103Is50-32-12512.580Is50-32-12520050Is50-32-1252520Is50-32-12518744Is50-32-1252532Is50-32-12517338Is50-32-1252550Is50-32-12520080Is50-32-1252580Is50-32-12518770Is50-32-12525125Is50-32-125200125Is50-32-1255050Is50-32-12518170自动启动SB10002自动停车SB200031号手动启动SB300041号手动停机SB400052号手动启动SB50006可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2 号手动停机SB60007变频器故障VVVF00081 号水泵热爱护FR100092 号水泵热爱护FR20010输出信号1#泵变频运行接触器及指示灯KM1,HL105001#泵工频运行接触器及指示灯KM2,HL205052#泵变频运行接触器及指示灯KM3,HL305022#泵工频运行接触器及指示灯KM4,HL40503变频器启停接触器及指示灯KA,HL505041# 泵故障指示灯HL605052# 泵故障指示灯HL70506变频器故障HL80507依据输入输出点可知系统共有开关量输入11 个，开关量输出点 8 个, 所以选用欧姆龙 C20P （ 12 点输入 8 继电器出） 1 台，即可满意用户供水掌握要求2.2PLC梯形图如附表（图二）所示：2.3PLC梯形图指令如下表所示指令数据指令：数据指令数据LD0000KEEP0502AND0006OUT1000LDTR0AND NOT0501LD NOT0000AND1001LDTR1OUT1001AND1003AND0506LD0001OR0507OR0007AND NOT1000LDTR0KEEP0503OUT1002AND0505LD0500LD NOT0001OR0003OR0502AND NOT1000OR0506LD0505OUT1003KEEP0500OR0506可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结LD0002LD1000OR0507OUTTR0OUTTR1KEEP0504AND1001AND0004LD0008AND1002AND NOT0503OUT0505OR0506LDTR1LD0009LDTR0AND0507OUT0507AND0505OR0005LD0010OR0003KEEP0501OUT0506OR0507LDTR12.4压力传感器挑选在供水系统中，压力传感器既可以采纳压力变送器，也可以采纳远传压力表。在本设计中采纳远传压力表，压力表相应接线端子接到变频器。2.41 远处压力表优点由于压力远传表是一款把压力信号转换为电信号，输出为4-20mA 的标准信号，信号传送距离可以达到1-3 公里的压力表。其优点是：传送精度高，寿命高，采纳2 根线传送数据，接线简洁。这些优点是传统压力表永久无法取胜的。3. 变频爱参数设置名称代码设置值频率设定命令001操作方法011最高频率0250HZ基本频率0350HZ电子过热或继电器081可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结频率上限频率下限111250HZ35HZ四 PID参数设置PID 掌握器参数挑选的方法许多，例如试凑法、临界比例度法、扩充临界比例度法等。但是，对于PID 掌握而言，参数的挑选始终是一件特别烦杂的工作，需要经过不断的调整才能得到较为满 意的掌握成效。依据体会，一般PID 参数确定的步骤如下： A：确定比例系数 Kp确定比例系数 Kp 时，第一去掉 PID 的积分项和微分项，可以令 Ti=0 、Td=0 ，使之成为纯比例调剂。输入设定为系统答应输出最大值的 60 70 ，比例系数 Kp 由 0 开头逐步增大，直至系统显现振荡。再反过来，从今时的比例系数Kp 逐步减小，直至系统振荡消逝。记录此时的比例系数Kp ，设定 PID 的比例系数 Kp 为当前值的 60 70 。B：确定积分时间常数 Ti比例系数 Kp 确定之后，设定一个较大的积分时间常数Ti ，然后逐步减小 Ti ，直至系统显现振荡，然后再反过来，逐步增大Ti ， 直至系统振荡消逝。记录此时的Ti，设定 PID 的积分时间常数 Ti 为当前值的 150 180 。C：确定微分时间常数Td微分时间常数 Td 一般不用设定，为 0 即可，此时 PID 调剂转换为 PI 调剂。假如需要设定，就与确定 Kp 的方法相同，取不振荡时其值的 30 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结D: 系统空载、带载联调对 PID 参数进行微调，直到满意性能要求。由以上方法可得 PID 的体会数据为：采样周期 T=3秒，比例系数 KP=140,积分时间 Ti=24秒。由于供水系统没有较大的惯性环节所以不需要设置微分参数。五操作使用说明（ 1 ） 自动：将自动档位开关 SA1 旋到自动档位，如挑选 1 号泵为备用泵，就将其备用挑选开关SA2 旋到 1 号泵备用档位。如挑选 2 号泵为备用泵，就将其备用挑选开关SA2 旋到 2 号泵备用档位。再按下自动启动按钮SB1，就系统可自动工作。按下自动停止 按钮 SB2 就可使整个系统停止运行，变频器自动关闭。（ 2）手动：将档位开关 SA1 旋到手动档位。按下 SB3 启动 1号泵工作，按下 SB5 启动 2 号泵工作。按下 SB4 停止 1 号泵工作。按下 SB6 停止 2 号泵工作。（ 3）故障：当一号泵故障时 FR1 自动闭合，此时 HL5 灯亮， HR 发出响声。当二号泵故障时 FR2 自动闭合，此时 HL6 灯亮， HR 发出响声。当变频器故障时 30A 自动闭合，此时 HL8 灯亮， HR 发出响声。六系统工作原理把旋转按钮打到自动状态接通0000，系统进入自动工作状态，再按备用旋转按钮挑选备用，挑选一号备用，再按0002，二号泵进入自动运行状态，接通0502.指示灯 hl3 亮。假如二号泵故障接通0010,0506.使得 0502 断开，二号泵停止。同样，二号备用泵也一可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结样。假如变频器故障， 0008 断开， 0507 接通。此时， 0502 ，0501，都断开。假如 0003 接通就 0502 断开。系统自动运行停止。同理，手动使 0000 常闭接通。再按 0004，就 0501 接通，按下0005，就 0501 断开。按 0006 就 0503 接通。按 0007 就 0503 断开。七. 电气掌握系统原理图电气掌握系统原理图包括主电路图及PLC 外围接线。如下附表 图一 所示.（ 1 ）主电路图如图 1 所示为电控系统主电路。 2 台电机分别为 M1 、M2 。接触器 KM1 、KM2 、KM3 、KM4 ，分别掌握 M1 、M2 。其中接触器KM2 、KM4 ，分别掌握 M1 、M2 ，的变频运行。 FR1 、FR2 分别为2 台水泵电机过载爱护用的热继电器。 QF、QF1 、QF2 、QF3 分别为 2 台泵电机主电路的隔离开关。 FU1 、FU2 为主电路的熔断器。八设计体会一周的课程设计终止了，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的学问，在设计过程中，学会了合作，特别是在同学的帮忙下很快的学会了 CAD ，课程设计是我们专业课程学问综合应用的实践训练体会了学以致用、突出自己劳动成果的欢乐心情，从中发觉自己平常学习的不足和薄弱环节，从而加以补偿。在此感谢我们的刘老师，帮忙我能够很顺当的完成了这次课程设计。同时感谢对我帮忙过的同学们，感谢你们对我的帮忙和支可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结持，让我感受到同学的友情。由于本人的设计才能有限，在设计过 程中难免显现错误，恳请老师们多多指教, 我特别愿意接受你们的批判与指正，本人将万分感谢。九参考文献1. 建筑电气掌握技术中国建筑工业出版社2. 沟通电机变频调速及其应用机械工业出版社3. 水暖与空调电气掌握技术中国建筑工业出版社版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理。版权为潘宏亮个人全部This article includes some parts, including text, pictures, and design. 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