雙恒壓供水系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　該畢業(yè)設(shè)計對環(huán)保、節(jié)能、自動補壓型給水設(shè)備作了介紹。從節(jié)能科技的實踐出發(fā)，闡述了雙恒壓無塔供水系統(tǒng)在給高樓供水設(shè)備中的應(yīng)用。以PLC電路控制方式，介紹了智能水壓控制系統(tǒng)的工作原理及PLC控制系統(tǒng)。在分析水壓控制的工作流程的基礎(chǔ)上，給出了PLC控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計。智能水壓控制系統(tǒng)的基本控制策略是：采用電動機調(diào)速裝置與可編

2、程控制器（PLC）構(gòu)成控制系統(tǒng)，進行優(yōu)化控制，完成供水壓力的恒定控制，當(dāng)管網(wǎng)流量變化來達到穩(wěn)定的供水壓力和節(jié)約電能。系統(tǒng)的控制目標(biāo)是總泵的出口壓力、系統(tǒng)設(shè)定的壓力值和反饋給水壓力實際值進行了比較。處理后的差值輸入逆變器，發(fā)出控制指令，控制泵電動機的投運臺數(shù)和運行變量泵電動機的轉(zhuǎn)速，從而達到給水總管壓力穩(wěn)定在設(shè)定的壓力值上。</p><p>　　關(guān)鍵詞 PLC控制器，壓力傳感器，變頻器PID運算，雙恒壓供水。&l

3、t;/p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The graduation design of environmental protection, energy saving, automatic type pressure feed water equipment are introduced. Starting from the prac

4、tice of energy saving technology, and expounds the double constant pressure no tower water supply system for high-rise buildings water supply equipment application. Circuit with PLC control method, this paper introduces

5、the working principle of hydraulic control system and PLC intelligent control system. On the basis of analyzing the working process</p><p>　　Keywords PLC controller，pressure sensors，inverter PID arithmetic，

6、the double constant pressure water supply.</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　ABSTRACTII</p><p><b>　　1 緒論1</b>&

7、lt;/p><p>　　1.1 選題的意義和背景1</p><p>　　1.2 雙恒壓供水系統(tǒng)簡介1</p><p>　　1.3 本文的主要內(nèi)容2</p><p>　　2 恒壓供水的基本構(gòu)成3</p><p>　　2.1 總體概述3</p><p>　　2.2 設(shè)計內(nèi)容3</p&g

8、t;<p>　　2.3 控制要求3</p><p>　　2.4 變頻恒壓控制理論模型4</p><p>　　3 變頻器與壓力傳感器的選型5</p><p>　　3.1 變頻器的介紹5</p><p>　　3.2 變頻器的基本結(jié)構(gòu)5</p><p>　　3.3 變頻器的分類和工作原理7</

9、p><p>　　3.4 變頻器的操作方法和使用8</p><p>　　3.5 變頻器的選型8</p><p>　　3.5.1 變頻器的控制方式8</p><p>　　3.5.2 變頻器容量的選擇8</p><p>　　3.6 壓力傳感器10</p><p>　　4 PID控制12<

10、/p><p>　　4.1 PID控制原理12</p><p>　　4.2 PID控制器的選取13</p><p>　　4.3 電氣系統(tǒng)控制原理圖14</p><p><b>　　5 硬件設(shè)計15</b></p><p>　　5.1 PLC控制器的概述15</p><p&g

11、t;　　5.2 PLC型號的選擇15</p><p>　　5.3 PLC的CPU選擇16</p><p>　　5.4 I/O模塊選擇16</p><p>　　6 系統(tǒng)軟件設(shè)計19</p><p>　　6.1 編程軟件的選擇19</p><p>　　6.2 基本功能19</p><p>

12、;　　6.3 程序框圖19</p><p>　　6.4 程序框圖控制系統(tǒng)的I/O及地址分配20</p><p>　　6.5 系統(tǒng)運行20</p><p>　　6.6 PLC主程序22</p><p><b>　　結(jié)論23</b></p><p><b>　　參考文獻24<

13、;/b></p><p>　　附錄:PLC控制程序25</p><p><b>　　致 謝38</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p><b>　　選題的意義和背景</b></p><p>　　水和電是一個重要的和不可

14、或缺的人類生活、生產(chǎn)材料,在節(jié)水節(jié)能已成為時代特征的現(xiàn)實條件下，我們的國家水資源和電力短缺，很長一段時間,在高層建筑供水、市政供水、工業(yè)生產(chǎn)循環(huán)的水已經(jīng)相對落后的技術(shù)，自動化程度低。隨著中國社會和經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，以及住房制度改革的深化，在發(fā)展所有類型的住宅建筑在城市非常迅速，但也把著更高的要求，用于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)區(qū)。小區(qū)供水系統(tǒng)建設(shè)的一個重要方面，供水的可靠性，穩(wěn)定性，經(jīng)濟直接影響小區(qū)住戶的正常工作和生活，但也直接反映

15、了小區(qū)物業(yè)管理的水平。一般傳統(tǒng)的供水存在不同程度的可靠性差，電資源，浪費水，自動化程度不高，效率低下的缺點，嚴重影響了居民用水和工業(yè)用水系統(tǒng)。</p><p>　　目前供水朝著節(jié)能，高效，自動化和可靠的方向，變頻技術(shù)，以其顯著的節(jié)能效果和可靠的控制模式，水泵，風(fēng)機，制冷壓縮機，空氣壓縮機，廣泛使用的高能耗設(shè)備，特別是在城市和農(nóng)村的工業(yè)用水壓力系統(tǒng)各級，家用凈水恒壓供水系統(tǒng)，變頻調(diào)速水泵的節(jié)能效果特別突出，其優(yōu)勢在

16、于：首先，顯著的節(jié)能，其次是開，關(guān)機，以減少電流對電網(wǎng)的沖擊和水的壓力對管道系統(tǒng)的影響，還可以減少水泵，電機的機械沖擊損失。供水系統(tǒng)基于PLC和逆變技術(shù)，變頻技術(shù)，現(xiàn)代控制技術(shù)，電氣技術(shù)。供水可以提高的穩(wěn)定性和可靠性的供水系統(tǒng)，和該系統(tǒng)有一個良好的能源，這是特別重要的日益發(fā)展的今天的能源短缺，系統(tǒng)的研究設(shè)計，該系統(tǒng)中，用于提高效率的企業(yè)和人的生活水平，降低能源消耗，具有重要的現(xiàn)實意義。</p><p><b

17、>　　雙恒壓供水系統(tǒng)簡介</b></p><p>　　恒壓供水系統(tǒng)的原理是通過安裝在系統(tǒng)中的壓力傳感器將系統(tǒng)壓力信號與設(shè)定壓力值作比較，再通過控制器調(diào)節(jié)變頻器的輸出，無級調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速。使系統(tǒng)水壓無論流量如何變化始終穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi)。恒壓供水控制系統(tǒng)的基本控制策略是：使用調(diào)速裝置和一個可編程序控制器(PLC)控制系統(tǒng)，優(yōu)化運行速度控制泵組，并自動調(diào)整泵組運行數(shù)據(jù)和完整的供應(yīng)壓力閉環(huán)控制，網(wǎng)絡(luò)流量

18、的變化來達到目的的穩(wěn)定供水壓力和節(jié)約電能。系統(tǒng)的控制目標(biāo)是總泵出口壓力，系主供水壓力和反饋系統(tǒng)設(shè)置實際價值，其差額輸入CPU處理，發(fā)出控制指令，控制泵電動機的投運臺數(shù)和運行變量泵電動機的轉(zhuǎn)速，從而達到壓力穩(wěn)定在設(shè)定的壓力值上。電機在自動恒壓供水系統(tǒng)采用交流變頻技術(shù)、調(diào)速裝置和系統(tǒng)控制裝置與PLC控制器或特殊的供水控制系統(tǒng)。由PLC不僅可以實現(xiàn)邏輯的泵、閥門、控制，并能完成系統(tǒng)的數(shù)字PID調(diào)節(jié)功能，但在各種運行參數(shù)，控制系統(tǒng)中的點的實時監(jiān)

19、控,并完成系統(tǒng)操作條件的CRT屏幕顯示、故障報警、打印報表等功能，所以在一些高標(biāo)準控制系統(tǒng)中被廣泛使用。在市政供水管網(wǎng)中：自動恒壓供水系統(tǒng)具有一個標(biāo)準的通信接口，可與電腦連接到互聯(lián)網(wǎng)的城市供水系統(tǒng)，實現(xiàn)最優(yōu)控制的城市</p><p><b>　　本文的主要內(nèi)容</b></p><p>　　本設(shè)計是以小區(qū)供水系統(tǒng)為控制對象，采用PLC和變頻技術(shù)相結(jié)合技術(shù)，設(shè)計一套城市小

20、區(qū)恒壓供水系統(tǒng)，并引用計算機對供水系統(tǒng)進行遠程監(jiān)控和管理保證整個系統(tǒng)運行可靠，安全節(jié)能，獲得最佳的運行工況。</p><p>　　構(gòu)筑城鎮(zhèn)小區(qū)的雙恒壓供水系統(tǒng)(設(shè)計、論證)。</p><p>　　系統(tǒng)詳細的組件(變頻器、PLC、水泵、電動機和電氣輔助驅(qū)動裝置等)，這些構(gòu)件的理論基礎(chǔ)選擇。</p><p>　　整個系統(tǒng)調(diào)速過程和節(jié)能的理論分析。</p>

21、<p>　　通信系統(tǒng)的實現(xiàn)，包括逆變器，硬件實現(xiàn)和軟件實現(xiàn)PLC通信。</p><p>　　PLC、變頻器、外圍接口的連接及PLC的編程。</p><p>　　整個系統(tǒng)的調(diào)試(關(guān)鍵設(shè)備參數(shù)設(shè)置、調(diào)試問題和解決方案和措施)。</p><p>　　本論文在理論分析和解決實際工程問題的設(shè)計來實現(xiàn)一個完整的控制系統(tǒng)，并證明是可行的，它是設(shè)計和實施城市供水系統(tǒng)提供了

22、一個很好的例子。</p><p><b>　　恒壓供水的基本構(gòu)成</b></p><p><b>　　總體概述</b></p><p>　　PLC控制的恒壓無塔供水是一種新的控制方式，主要是針對城市高層建筑的供水問題。他一方面能通過變頻調(diào)速的恒壓控制實現(xiàn)供水的水壓穩(wěn)定，提高供水質(zhì)量，另一方面能保證供水的可靠性和安全性，在發(fā)

23、生火災(zāi)時能可靠地供水。雙恒壓即指的是生活用水的恒壓和消防用水的恒壓控制。</p><p><b>　　設(shè)計內(nèi)容</b></p><p>　　圖2-1為雙恒壓無塔供水系統(tǒng)的工藝流程。市網(wǎng)自來水用高低水位控制器EQ來控制注水閥YV1，自動把水注滿儲水水池，只要水位低于高水位，則自動向水箱注水。水池的高低水位信號也直接送給PLC，作為水位報警。生活用水和消防用水共用三個泵、

24、電磁閥YV2平時的狀態(tài)損失的電力，關(guān)閉消防管網(wǎng)，三個泵根據(jù)多少水，按照一定的邏輯控制操作，保持低恒壓供水。當(dāng)有火災(zāi)發(fā)生時，電磁閥YV2得電，打開消防用水管網(wǎng)，三臺泵供生活/消防用水使用，和維護消防水高恒壓值?；馂?zāi)結(jié)束后，三臺泵改為生活供水使用。</p><p><b>　　系統(tǒng)工藝流程圖</b></p><p><b>　　控制要求</b><

25、;/p><p>　　對三泵消防、生活雙恒壓供水系統(tǒng)的基本要求是：</p><p>　　生活供水，系統(tǒng)應(yīng)該是一個低恒壓值，消防供水系統(tǒng)應(yīng)該運行高恒壓值；</p><p>　　三臺泵根據(jù)恒壓的需要，采取的接入和退出原則是“先開先?！?；</p><p>　　當(dāng)用水量小時，如一臺水泵連續(xù)運行時間超過3 h，則要切換到下一臺泵，即系統(tǒng)具有“倒泵功能”；&l

26、t;/p><p>　　三臺泵啟動時要有軟啟動功能。</p><p><b>　　要求報警功能完善；</b></p><p>　　操作泵手動控制功能，只有在緊急或儉修時臨時使用。</p><p>　　變頻恒壓控制理論模型</p><p>　　變頻恒壓控制系統(tǒng)，目的是控制出口的供水管網(wǎng)水壓，在實際控制在總

27、出口管道的供水壓力設(shè)置供應(yīng)壓力。設(shè)置供水壓力可以是常數(shù)，也可以是一個分段函數(shù),在每一段時間是一個常數(shù)。因此，在某一段時間，恒壓控制的目標(biāo)是使實際壓力的水供應(yīng)的總出口管道維護一組供水壓力。</p><p>　　從圖2-2中可以看出，在系統(tǒng)運行過程中，如果實際的水壓力低于設(shè)定壓力的壓力差，控制系統(tǒng)將是之間的差異，計算和轉(zhuǎn)換，計算變頻器輸出頻率的附加價值，價值是為了減少實際壓力的水供應(yīng)和集合之間的差異值，遞增和逆變器的

28、輸出電流的附加價值，得出的值是逆變器電流應(yīng)該輸出的頻率。泵轉(zhuǎn)速的增加，因此，實際的水壓力增加，在運行過程這個過程會重復(fù)，直到實際供水壓力等于設(shè)定壓力。如果運行過程中的實際供水壓力高于設(shè)定壓力，恰恰相反逆變器的輸出頻率會降低，泵的速度降低，實際的水壓力將相應(yīng)減少。同時，最后的調(diào)整是由于實際供水壓力等于設(shè)定壓力。</p><p><b>　　變頻恒壓控制原理圖</b></p>&l

29、t;p>　　變頻器與壓力傳感器的選型</p><p><b>　　變頻器的介紹</b></p><p>　　變頻器是把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交流電源，以實現(xiàn)電機的變速運行的設(shè)備。變頻器包括控制電路、整流電路、中間直流電路及逆變電路組成。包括控制電路來完成控制主電路，整流電路將交流電轉(zhuǎn)化為直流電(DC)，直流中間電路的濾波輸出的整流電路、逆

30、變電路，直流到交流逆變器。對于如矢量控制變頻器，需要大量的計算頻率轉(zhuǎn)換器，有時也需要一個轉(zhuǎn)矩計算的CPU，以及一些相應(yīng)的電路。</p><p><b>　　變頻器的基本結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　從頻率變換的形式來說。變頻器分為交-交和交-直-交兩種形式。交-流逆變器頻率的交流電直接轉(zhuǎn)換成交流電的頻率，電壓可控制，稱為直接式變頻器。交-直-交逆變器是第一頻率的交

31、流電通過整流成直流電。然后返回到直流電到交流電的頻率，電壓可以被控制，又稱間接式變頻器。市售通用變頻器多是交-直-交變頻器，其基本結(jié)構(gòu)圖如圖3-1所示。</p><p>　　交-直-交變頻器的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　變頻器由主回路，包括整流器、中間直流環(huán)節(jié)、逆變器和控制回路組成，現(xiàn)將各部分的功能分述如下：</p><p>　　整流器。電網(wǎng)側(cè)的變流器是整流器，它

32、的作用是把三相(也可以是單相)交流整流成直流。</p><p>　　直流中間電路。直流中間電路的作用是對整流電路的輸出進行平滑，以保證逆變電路及控制電源得到質(zhì)量較高的直流電源。由于逆變器負載更多的異步電動機，屬于感性負載。不管是電動機處于發(fā)電或電動制動狀態(tài)其功率因數(shù)總不會為1。因此，在中間直流環(huán)節(jié)，沒有無功功率交換電機之間。這沒有函數(shù)取決于中間直流環(huán)節(jié)能源存儲組件(電容器和電抗器)來緩沖。所以他們通常被稱為中間直

33、流環(huán)節(jié)中間直流儲能環(huán)節(jié)。</p><p>　　逆變器。負載側(cè)變頻器是逆變器。逆變器的主要作用是在控制電路的控制下將直流平滑輸出電路的直流電源轉(zhuǎn)換為頻率及電壓都可以任意調(diào)節(jié)的交流電源。</p><p>　　控制電路。變頻器的控制電路包括外部接口電路及保護電路、門極驅(qū)動電路、信號檢測電路、主控制電路等幾個部分。其主要任務(wù)是完成對逆變器的開關(guān)控制，對整流器的電壓控制及完成各種保護功能?？刂齐娐肥?/p>

34、驅(qū)動器的核心部分。性能的優(yōu)劣決定高性能變頻器性能。</p><p>　　一般三相變頻器的整流電路由三相全波整流橋組成。直流中間電路的儲能元件在整電路是電壓源時是大容量的電解電容，在整流電路是電流源時是大容量的電感。為了電動機制動的需要，中間電路中有時還包括制動電阻及一些輔助電路。逆變電路最常見的結(jié)構(gòu)形式是利用6個半導(dǎo)體主開關(guān)器件組成的三橋式逆變電路。有規(guī)律的控制逆變器中主開關(guān)的通與斷，可以得到任意頻率的三相交流輸

35、出?，F(xiàn)代變頻器控制電路的核心器件是微型計算機，全數(shù)字化控制為變頻器的優(yōu)良性能提供了硬件保障 。圖3-2和圖3-3為變頻器主電路基本結(jié)構(gòu)示意圖。</p><p><b>　　電壓型變頻器</b></p><p><b>　　電流型變頻器</b></p><p>　　變頻器的分類和工作原理</p><p&g

36、t;　　非智能控制方式在交流變頻器中使用的有直接轉(zhuǎn)矩控制、V/f協(xié)調(diào)控制、矢量控制、轉(zhuǎn)差頻率控制等。 </p><p><b>　　(1)V/f控制 </b></p><p>　　V/f控制是為了獲得所需的轉(zhuǎn)矩-速度特性，基于電源的變化頻率控制電機轉(zhuǎn)速的同時，又要保證電動機的磁通不變的思想而提出的，通用型變頻器基本上都采用這種控制方式。V/f控制逆變器結(jié)構(gòu)很簡單，但逆

37、變器采用開環(huán)控制方法，不能達到更高的控制性能。而且，在低頻時，轉(zhuǎn)矩補償將進行改變低頻轉(zhuǎn)矩特性。 </p><p>　　(2)轉(zhuǎn)差頻率控制 </p><p>　　轉(zhuǎn)差頻率控制是一種直接控制轉(zhuǎn)矩控制模式，它是根據(jù)V/f控制，據(jù)了解實際速度與電源頻率感應(yīng)電動機，基于轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)輸出頻率的想的變頻器，可使電動機與相應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩。安裝速度傳感器是控制系統(tǒng)的控制方式，有時與電流反饋和控制頻率和電流，因此，

38、這是一個閉環(huán)控制方式，可以使逆變器有很好的穩(wěn)定性和快速減速和響應(yīng)特性的負載變化。</p><p><b>　　(3)矢量控制 </b></p><p>　　矢量控制是通過矢量坐標(biāo)電路控制電動機定子電流的大小和相位，以達到對電動機在d、q、0坐標(biāo)軸系中的勵磁電流和轉(zhuǎn)矩電流分別進行控制，進而達到控制電動機轉(zhuǎn)矩的目的。通過控制各矢量的作用順序和時間以及零矢量的作用時間，又可

39、以形成各種PWM波，達到各種不同的控制目的。例如形成開關(guān)次數(shù)最少的PWM波以減少開關(guān)損耗。目前在變頻器中實際應(yīng)用的矢量控制方式主要有基于轉(zhuǎn)差頻率控制的矢量控制方式和無速度傳感器的矢量控制方式兩種。</p><p>　　(4)直接轉(zhuǎn)矩控制 </p><p>　　直接轉(zhuǎn)矩控制采用空間矢量坐標(biāo)的概念，分析定子坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，控制交流電機磁鏈和轉(zhuǎn)矩的電機，通過檢測定子電阻實現(xiàn)的目的，因此觀測定

40、子磁鏈定向消除復(fù)雜的轉(zhuǎn)換，如矢量控制計算，直觀、簡單的系統(tǒng)，計算速度和精度都比矢量控制方式。即使條件下的開環(huán)，可以輸出額定轉(zhuǎn)矩的100%，阻力更有負載平衡功能。</p><p><b>　　(5)最優(yōu)控制 </b></p><p>　　最優(yōu)控制在實際應(yīng)用需求的不同而異，可以根據(jù)最優(yōu)控制理論在一定的控制要求個別參數(shù)優(yōu)化。在高壓變頻器控制應(yīng)用程序，例如，是一個成功的時間采

41、用分段控制和相位平移控制兩種策略，以實現(xiàn)一定條件下的電壓最優(yōu)波形。</p><p>　　變頻器的操作方法和使用</p><p>　　和PLC一樣，變頻器是一種可編程的電氣設(shè)備。在前面的逆變器連接到電路的工作，根據(jù)實際應(yīng)用的通用變頻器的逆變器函數(shù)代碼修改。函數(shù)的代碼通常有數(shù)十甚至數(shù)百個，涉及接口指定的操作，頻率變化范圍的速度和轉(zhuǎn)矩控制、系統(tǒng)保護等各方面。函數(shù)代碼根據(jù)默認值存儲在工廠。修訂是為

42、了使換能器的性能和實際的工作任務(wù)更加匹配。變頻器接口與外界交換信息很多，除了主電路的輸入和輸出終端，控制電路也有許多輸入和輸出終端、通信接口和一個操作面板，否則函數(shù)代碼修正是通常的解決操作面板。</p><p>　　變頻器的輸出頻率控制有以下幾種方式：</p><p>　　操作面板控制模式。這是在操作面板按鈕手動設(shè)置輸出頻率的一種操作模式。具體操作有兩種方法：一個由面板在頻率向上或向下的按

43、鈕來調(diào)節(jié)輸出頻率，另一個方法是通過直接數(shù)字控制設(shè)置頻率輸出頻率。</p><p>　　外輸入端子數(shù)字量頻率選擇操作方式。常設(shè)有多級變頻器選擇函數(shù)。段落頻率值通過設(shè)置函數(shù)代碼，選擇頻率通過外部端子。變頻器通常有一些控制在控制終端。這些終端連接組合通過轉(zhuǎn)換設(shè)備，如PLC控制的實現(xiàn)。</p><p>　　外輸入端子模擬量頻率選擇操作方式。方便模擬電流或電壓調(diào)節(jié)器和輸出鏈接，控制器，逆變器也有模擬

44、輸入到最后，當(dāng)在輸入電流和電壓輸入端口的電流或電壓變化在一定范圍內(nèi)是平穩(wěn)，變頻器輸出頻率在一定范圍內(nèi)的連續(xù)變化。</p><p>　　通信數(shù)字量操作方式。為了方便與網(wǎng)絡(luò)接口，變頻器一般都設(shè)有網(wǎng)絡(luò)接口，都可以通過通信方式接收頻率控制指令，不少變頻器生產(chǎn)廠家還為自己的變頻器與PLC 通信設(shè)計了專用的協(xié)議。</p><p><b>　　變頻器的選型</b></p>

45、;<p><b>　　變頻器的控制方式</b></p><p>　　控制方式是決定變頻器使用性能的關(guān)鍵所在。目前市場上低壓通用變頻器品牌很多，包括歐洲、美國、日本和國內(nèi)共計大約50種。當(dāng)選擇逆變器不認為等級越高越好，事實上只要根據(jù)負載特性，滿足使用要求，可以做量使用經(jīng)濟實惠。下表中參數(shù)供選用時參考。如下表3-1所示。</p><p><b>　

46、　變頻器容量的選擇</b></p><p>　　變頻器的容量直接關(guān)系到變頻調(diào)速系統(tǒng)的運行可靠性，因此，合理的容量將保證最優(yōu)的投資。變頻器的容量選擇在實際操作中存在很多誤區(qū)，這里給出了三種基本的容量選擇方法，它們之間互為補充。</p><p>　　故選擇U/f=C控制。</p><p><b>　　從電流的角度：</b></p&

47、gt;<p>　　大多數(shù)的變頻器容量從3個角度額定電流、額定功率的電機和可用容量。在這兩個,逆變器制造商從家里或公司標(biāo)準馬達是給定的,或逆變器輸出電壓和減少,很難準確地表達了逆變器容量。</p><p><b>　　變頻器的控制方式</b></p><p>　　選擇變頻器，只有額定電流的逆變器是一種反映半導(dǎo)體設(shè)備負載能力的關(guān)鍵。負載電流不得超過額定電流的

48、逆變器是選擇的基本原則，變頻器容量。需要確認你的逆變器容量在著重指出，應(yīng)該仔細了解工藝狀態(tài)設(shè)備和電機參數(shù)，如額定電流的電動潛油泵、繞線轉(zhuǎn)子電動機比普通鼠籠式異步電動機額定電流，傳送帶電機不僅是額定電流的冶金工業(yè)常用的更多，它允許短時間工作在同一時間堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，電機驅(qū)動和輥傳動是主要狀態(tài)。應(yīng)保證在無故障狀態(tài)下負載總電流均不允許超過變頻器的額定電流。 </p><p><b>　　2、從效率的角度：</

49、b></p><p>　　產(chǎn)品的變頻器和電動機效率是系統(tǒng)效率的兩個方面，只有兩個是在一個更高的效率在工作，那么系統(tǒng)效率更高。當(dāng)選擇逆變器功率，要注意以下幾點：</p><p>　　最適合的是電動機功率值與變頻器功率值相當(dāng)時，有利于變頻器在高效率值下運轉(zhuǎn)。</p><p>　　變頻器的額定功率和電機功率等級不同時，轉(zhuǎn)換器有權(quán)盡可能接近電機的功率,但應(yīng)略大于電機的

50、功率。</p><p>　　當(dāng)電動機是一個制動工作、頻繁起動或重載起動的工作和更頻繁的，可以選擇大級別的頻率轉(zhuǎn)換器，使用變頻器，安全運行很長一段時間。</p><p>　　經(jīng)測試，有實權(quán)盈余，可以考慮選擇功率小于電動機電源轉(zhuǎn)換器，但必須注意瞬態(tài)峰值電流將引起過電流保護動作嗎。</p><p>　　當(dāng)逆變器和電動機功率是不一樣的，他們必須調(diào)整節(jié)能項目設(shè)置，并達到較高的

51、節(jié)能效果。</p><p>　　3、從功率計算的角度：</p><p>　　為連續(xù)運轉(zhuǎn)的變頻器還必須滿足以下三個計算公式：</p><p>　　(1)負載輸出滿足：Pcn≥Pm／η (3.1)</p><p>　　(2)電動機的容量滿足：Pcn≥3KUeIe cosφ×10-3

52、 (3.2) </p><p>　　(3)電動機的負載電流滿足：I≥KIe(3.3)</p><p>　　式中Pcn為變頻器的容量（單位kW），PM--負載要求的電動機軸的輸出功率（單位kW），Ue為電動機的額定電壓（單位V），Ie為電動機的額定電流（單位A），η為電動機的效率（通常約為0．85），cosφ為電動機的功率因數(shù)（通常約為0．75），k是電流的波形補償系數(shù)(由于變頻器的輸出波

53、形并不是完全的正弦波，而含有高次諧波的成分，其電流應(yīng)有所增加，通常K約為1.05～1.1)。</p><p>　　將本系統(tǒng)參數(shù)帶入求得所取變頻器的容量最低為88KW故取100KW，額定電流139.26A，故取150A。</p><p>　　根據(jù)計算所得的所需參數(shù)可以選取西門子MicroMaster430（風(fēng)機水泵專業(yè)）變頻器，具體的可以選擇MM430-110K型號的變頻器，他配接電機的容量

54、是110kw，額定電流為205A滿足使用需求，可以選擇。</p><p><b>　　壓力傳感器</b></p><p>　　在智能系統(tǒng)中檢測是非常重要的一部分，它將檢測到控制量反饋給系統(tǒng)，才能實現(xiàn)自動控制，給系統(tǒng)所用的檢測的是水壓，這個系統(tǒng)中選用壓力傳感器，它的作用是通過安裝在出水管網(wǎng)上的壓力傳感器，壓力傳感器采用CY-YZ-1001型絕對傳感器。該傳感器采用硅壓阻

55、效應(yīng)原理實現(xiàn)壓力測量的力-電轉(zhuǎn)換。傳感器由敏感芯體和信號調(diào)理電路組成，當(dāng)壓力作用于傳感器、敏感核心硅片在身體的惠斯通電橋的輸出電壓變化，信號處理電路輸出的電壓信號放大處理、溫度補償和非線性補償?shù)耐瑫r，使傳感器的電性能滿足技術(shù)指標(biāo)的要求。傳感器的量程為0～2.5MPa，工作溫度為5℃～60℃，輸出電壓為0～5V，作為本系統(tǒng)的反饋信號供給PLC。</p><p><b>　　PID控制</b>&

56、lt;/p><p><b>　　PID控制原理</b></p><p>　　PID控制方式是最廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)控制一種類型的反饋控制。它通過控制量的傳感器等檢測控制對象(反饋)，與目標(biāo)價值(如溫度、流量、壓力設(shè)置點)。如果有偏差，通過這個函數(shù)的控制作用偏差為零。也就是使反饋量是符合目標(biāo)的一般控制方法。適用于溫度控制、壓力控制、流量控制等過程量的控制。</p>

57、<p><b>　　PID控制原理</b></p><p>　　簡單來說，PID控制器各校正環(huán)節(jié)的作用是這樣的：</p><p>　?。?）比例環(huán)節(jié)：即時成比例地反應(yīng)控制系統(tǒng)的偏差信號e(t)，偏差一旦產(chǎn)生，控制器立即產(chǎn)生控制作用以減小誤差。</p><p>　　（2）積分環(huán)節(jié)：主要用于消除靜差，提高系統(tǒng)的無差度，積分作用的強弱取

58、決于積分時間常數(shù)Ti，Ti越大，積分作用越弱，反之則越強。</p><p>　?。?）微分環(huán)節(jié)：可以反應(yīng)方向的偏差信號(變化率)之前，在偏差信號的值變得太大，在介紹系統(tǒng)的一個有效的早期修正信號，從而加快系統(tǒng)的動作速度，減少調(diào)節(jié)時間。</p><p>　　PID調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)是：</p><p>　　當(dāng)該公式只包含第一項，被稱為比例(P)。只包含一個第二稱為積分(I

59、)；但只包含第三個純微分(D)函數(shù)沒有使用，因為它不可能，接近設(shè)定值，控制變量的影響只包含第一和第二項是PI；只包含第一、三是PD作用；同時包含所有三個是PID功能。</p><p>　　只使用P電動機控制,不能完全消除偏差。為了消除殘余偏差，常用來增加我的PI控制。當(dāng)使用PI控制，它可以消除通過改變目標(biāo)和當(dāng)前外部干擾引起的如偏差。但是，當(dāng)我動作也慢響應(yīng)快速變化的偏差。有積分組件的負載系統(tǒng)P電動機控制可以獨立使用

60、。</p><p>　　對PID控制，偏差發(fā)生,迅速產(chǎn)生大量的操作比一個單獨的D行動，為了抑制偏差的增加?？刂茖ο蟀撦d情況不可或缺的組成部分，只有P行動控制，有時由于行動的整體組件，系統(tǒng)振蕩。在這種情況下，為了使振動衰減和P操作系統(tǒng)穩(wěn)定性，可用PD控制。換句話說，這種控制方式適用于過程本身沒有制動功能的負荷。</p><p>　　用行動來消除偏差函數(shù)和我D行動來抑制振動，結(jié)合P行動構(gòu)成

61、了PID控制，該系統(tǒng)是采用這種方式。采用PID控制效果優(yōu)于其他組合控制，基本上可以得到?jīng)]有偏差、精度高和穩(wěn)定性的控制過程的系統(tǒng)。從這個控制方法用于產(chǎn)生偏差出現(xiàn)需要時間反應(yīng)系統(tǒng)負載(即實時要求不高，工業(yè)過程控制系統(tǒng)一般都是這樣的一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)適用于PID)效果較好。</p><p><b>　　PID控制器的選取</b></p><p>　　PID控制器的性能和處理速

62、度只與所采用的CPU的性能有關(guān)。對于任意給定的CPU，控制器的數(shù)量和每個控制器被調(diào)用的頻率是相互矛盾的?？刂骗h(huán)執(zhí)行的速度，也即在每個時間單元內(nèi)操作值必須被更新的頻率決定了可以安裝的控制器的數(shù)量。對要控制的過程類型沒有限制，遲延系統(tǒng)（溫度、液位等）和快速系統(tǒng)（流量、電機轉(zhuǎn)速等）都可以作為被控對象。</p><p>　　過程分析時應(yīng)注意：靜態(tài)性能的控制過程(率)和動態(tài)性能,時間延遲和死區(qū)和復(fù)位時間)控制器的結(jié)構(gòu)和設(shè)計

63、過程的指責(zé)和靜態(tài)(率)和維度的動態(tài)參數(shù)(積分和微分)選擇有很大的影響。準確理解的類型和特性控制過程的數(shù)據(jù)是非常必要的。</p><p>　　控制器選取時應(yīng)注意：過程控制特點的環(huán)的指責(zé)或者是由機械控制的物理性質(zhì),可以改變設(shè)計的程度不是很大。只有選擇最適合控制對象的控制器，使其適應(yīng)過程的響應(yīng)時間，可以獲得高質(zhì)量的控制。</p><p>　　在恒壓供水中常見的PID控制器的控制形式主要有兩種：&

64、lt;/p><p>　　(1)硬件型：即通用PID控制器，在使用時只需要進行線路的連接和PID參數(shù)及日標(biāo)值的設(shè)定。</p><p>　　(2)軟件型：使用離散形式的PID控制算法在可編程序控制器(或單片機)上做PID控制器。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計的要求，本次使用軟件型，用PLC實現(xiàn)。</p><p><b>　　電氣系統(tǒng)控制原理

65、圖</b></p><p>　　基于PLC的變頻恒壓供水系統(tǒng)主電路圖如圖4-2所示。M1、M2、M3分別是三臺電機，它們分別帶動水泵1#、2#、3#；接觸器KM1、KM3、KM5分別控制M1、M2、M3的工頻運行；接觸器KM2、KM4、KM6分別控制M1、M2、M3的變頻運行；FR1、FR2、FR3分別為三臺水泵電機過載保護用的熱繼電器；分變頻器和三臺水泵電機主電路的隔離開關(guān)分別為QS1、QS2、QS

66、3、QS4；主電路的熔斷器是FU。</p><p>　　本系統(tǒng)采用三泵循環(huán)變頻運行方式，即3臺水泵中只有1臺水泵在變頻器控制下作變速運行，其余水泵在工頻下做恒速運行，在用水量小的情況下，如果變頻泵連續(xù)運行時間超過3h，則要切換下一臺水泵，即系統(tǒng)具有“倒泵功能”，避免某一臺水泵工作時間過長。因此在同一時間內(nèi)只能有一臺水泵工作在變頻下，但不同時間段內(nèi)三臺水泵都可輪流做變頻泵。</p><p>

67、<b>　　系統(tǒng)控制原理圖</b></p><p><b>　　硬件設(shè)計</b></p><p><b>　　PLC控制器的概述</b></p><p>　　在PLC的發(fā)展過程中，美國電氣制造商協(xié)會（NEMA）經(jīng)過4年的調(diào)查，于1980年把這種新型的控制器正式命名為可編程序控制器（Programmab

68、le Controller），英文縮寫為PLC。PLC的特點如下：1.高可靠性，2.豐富的I/O接口模塊，3.采用模塊化結(jié)構(gòu)，4.編程簡單易學(xué)，5.安裝簡單，維修方便。它可以采用程序存儲器，用于其內(nèi)部存儲執(zhí)行算術(shù)運算指令、順序操作、順序操作、邏輯運算、計數(shù)和計時，并能按照模擬或數(shù)字的輸出和輸入，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC及相關(guān)外圍設(shè)備應(yīng)該按照容易和工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則設(shè)計。</p>&l

69、t;p><b>　　PLC型號的選擇</b></p><p>　　機型的選擇主要考察PLC的CPU的能力、能夠支持的最大I/O點數(shù)、響應(yīng)速度及指令系統(tǒng)等指標(biāo)。PLC的基本原理，選型是滿足要求的功能的前提下，選擇最可靠、維護、使用最方便和成本性能優(yōu)化模型。是固定在這個過程中，更好的環(huán)境條件維修，建議選擇整體結(jié)構(gòu)的PLC，其他的事情是最好的選擇PLC模塊化結(jié)構(gòu)。</p>&l

70、t;p>　　對于開關(guān)控制和開關(guān)控制為主，少量的模擬量控制的工程項目，一般控制速度不需要考慮，因此，選擇與A / D轉(zhuǎn)換、D / A轉(zhuǎn)換，加法和減法，數(shù)據(jù)傳輸功能的機器可以滿足要求。</p><p>　　任何一種電氣控制系統(tǒng)都是為了實現(xiàn)控制對象(生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過程)，技術(shù)要求，為了提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因次，在PLC控制系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)遵循一些基本原則。</p><p>　　選擇PLC

71、除了滿足技術(shù)指標(biāo)外，還應(yīng)考慮該公司的產(chǎn)品主要的技術(shù)支持和售后服務(wù)。在中國一般應(yīng)選擇在當(dāng)?shù)卦O(shè)計系統(tǒng)具有方便的技術(shù)服務(wù)機構(gòu)或更強大的代理公司產(chǎn)品，應(yīng)選擇盡可能同時主流模型。</p><p>　　最大滿足發(fā)展的要求，控制對象。首先應(yīng)深入進行時常調(diào)查研究，搜集資料，和機械部分設(shè)計和實際操作人員密切合作，開發(fā)電氣控制方案，協(xié)調(diào)解決問題的設(shè)計。</p><p>　　在滿足控制要求的前提下，力求使控制系

72、統(tǒng)、經(jīng)濟、使用及維修方便。</p><p>　　保證控制系統(tǒng)的安全可靠。</p><p>　　當(dāng)然對于不同的用戶需求的側(cè)重點是不同的，設(shè)計原則應(yīng)該是不同的。如果為了提高產(chǎn)品質(zhì)量和安全為目標(biāo)，系統(tǒng)可靠性設(shè)計的重點應(yīng)該放在，甚至考慮所有的冗余控制系統(tǒng)；如果要求改善信息管理，系統(tǒng)應(yīng)該加強溝通能力與總線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。</p><p>　　在考慮上述性能后，還要根據(jù)工程應(yīng)用實際考

73、慮其它一些因素，這些因素包括：①性能價格比；②備品、備件的統(tǒng)一考慮；③技術(shù)支持等。</p><p>　　水泵M1、M2、M3可變頻運行，也可工頻運行，需要6個輸出點，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計要求需要五個輸入點，則選擇西門子的S7-200系列PLC。</p><p><b>　　PLC的CPU選擇</b></p><p>　　存儲容量是可編程序控制器本身可以

74、提供硬件存儲單元大小，用戶應(yīng)用程序，使用程序內(nèi)存容量是存儲單元的大小，所以程序容量小于內(nèi)存容量。設(shè)計階段，由于用戶應(yīng)用程序還沒有準備，因此，過程能力在設(shè)計階段是未知的，需要知道程序調(diào)試后。PLC的選型設(shè)計估算過程能力在某種程度上，通常采用存儲容量估計來取代。</p><p>　　內(nèi)存記憶容量估計沒有固定的公式，給出了不同公式在許多文學(xué)，一般都是根據(jù)數(shù)字量10 ~ 15倍大小的I / O點，再加上100倍的模擬I

75、/ O點，根據(jù)數(shù)量的總內(nèi)存字(16比特的話)，然后根據(jù)數(shù)量的30% ~ 50%考慮余量。</p><p>　　如果選擇CPU224 PLC，還需要擴展單元；如果選擇CPU226 PLC，價格較高，因此形成的浪費較大。所以參考市場價格的西門子S7-200產(chǎn)品目錄以及選擇CPU222主機，再加上一個數(shù)字量EM222擴展模塊，擴展一個模擬模塊EM235再次。這個配置是最經(jīng)濟，整個PLC配置如下圖所：</p>

76、<p><b>　　PLC的系統(tǒng)組成</b></p><p><b>　　I/O模塊選擇</b></p><p>　　PLC的普通開關(guān)的輸入和輸出端口都處理接口，為了使PLC可以完成加工的模擬，常見的方法與模擬擴展單元積分PLC。模擬擴展元素可以轉(zhuǎn)換外部模擬量到數(shù)字量的PLC可以處理數(shù)字量和PLC內(nèi)部計算結(jié)果轉(zhuǎn)換成模擬量所需的轉(zhuǎn)換。

77、模擬量擴展單元有單獨用于模/數(shù)轉(zhuǎn)換的，單獨用于數(shù)/模轉(zhuǎn)換的，也有兼具模/數(shù)及數(shù)/模兩種功能的。如用S7-200系列PLC的模擬量擴展模塊EM235，它具有四路模擬量輸入及一路模擬量輸出，可以用于恒壓供水控制中。 系統(tǒng)共有6個開關(guān)量的輸入點，12個開關(guān)量的輸出點，1個模擬量的輸入點，1個模擬量的輸出點。如表5-1所示：</p><p><b>　　I/O模塊</b></p>

78、<p>　　下圖是本系統(tǒng)的PLC接線圖</p><p>　　PLC及擴展模塊外圍接線</p><p><b>　　系統(tǒng)軟件設(shè)計</b></p><p><b>　　編程軟件的選擇</b></p><p>　　STEP7-Micro/WIN32是專為介紹SIMATIC S7-200系列可

79、編程序控制器的編程軟件開發(fā)，這是基于Windows的應(yīng)用程序軟件，功能強大，可用于開發(fā)用戶程序和條件，實時監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行。下面將介紹該軟件的安裝、基本功能以及如何應(yīng)用編程軟件進行編程、調(diào)試和運行監(jiān)控等內(nèi)容。</p><p><b>　　基本功能</b></p><p>　　STEP7-Micro/WIN32編程軟件是協(xié)助用戶完成基本功能的應(yīng)用軟件開發(fā)，主要實現(xiàn)以下

80、功能。</p><p>　　在離線模式創(chuàng)建一個用戶程序、修改和編輯原始用戶程序。在離線模式下，計算機和PLC連接斷開，可以在這個時間完成最基本的功能，如編程、編譯、調(diào)試和系統(tǒng)配置等，但所有的程序和參數(shù)只存儲在計算機磁盤。</p><p>　　在網(wǎng)絡(luò)(在線)模式建立通信關(guān)系與電腦PLC直接向各種操作，如配置數(shù)據(jù)、用戶程序、下載和上傳等等。</p><p>　　編輯程序

81、的過程中進行語法檢查，可以避免一些語法錯誤和錯誤的數(shù)據(jù)類型。語法檢查后，梯形圖中錯誤處的下方自動加紅色波浪線，語句表的錯誤行前自動畫上紅色，且在錯誤處加上紅色波浪線。</p><p>　　文件管理的用戶程序、加密等。</p><p>　　設(shè)置PLC的運行監(jiān)控、工作方式和參數(shù)等。</p><p><b>　　程序框圖</b></p>

82、<p>　　總體程序流程圖如圖。其功能最多，如泵的產(chǎn)生開關(guān)信號，混合泵組綜合邏輯控制信號和報警處理等在主程序。生活和消防雙恒壓兩方面是使用數(shù)字恒壓值直接設(shè)置在程序。生活給水系統(tǒng)設(shè)置為70%的滿刻度，全消防水系統(tǒng)設(shè)置為90%的滿刻度。本系統(tǒng)中的增益和時間常數(shù)為：增益 Kc=0.25，采樣時間T=0.2s，積分時間Ti=30min。如圖6-1所示：</p><p><b>　　程序流程圖<

83、/b></p><p>　　程序框圖控制系統(tǒng)的I/O及地址分配</p><p>　　系統(tǒng)共有開關(guān)量輸入點6個、開關(guān)量輸出點12個；模擬量輸入點1個，模擬量輸出點1個。根據(jù)系統(tǒng)控制的要求得出的系統(tǒng)I/O配置及地址分配見表6-1。</p><p><b>　　系統(tǒng)運行</b></p><p>　　合上開關(guān)，供水系統(tǒng)投入

84、運行。將手動、自動開關(guān)打到自動上，系統(tǒng)進入全自動運行狀態(tài)，PLC中程序首先接通KM0，并起動變頻器。根據(jù)壓力設(shè)定值(根據(jù)管網(wǎng)壓力要求設(shè)定)與壓力實際值(來自于壓力傳感器)的偏差進行PID調(diào)節(jié)，并輸出頻率給定信號給變頻器。變頻器根據(jù)頻率給定信號及預(yù)先設(shè)定好的加速時間控制水泵的轉(zhuǎn)速以保證水壓保持在壓力設(shè)定值的上、下限范圍之內(nèi)，實現(xiàn)恒壓控制。</p><p><b>　　I/O地址分配表</b>&

85、lt;/p><p>　　同時變頻器在運行頻率到達上限，會將頻率到達信號送給PLC，PLC則根據(jù)管網(wǎng)壓力的上、下限信號和變頻器的運行頻率是否到達上限的信號，由程序判斷是否要起動第2臺泵(或第3臺泵)。當(dāng)變頻器運行頻率達到頻率上限值，并保持一段時間，則PLC會將當(dāng)前變頻運行泵切換為工頻運行，并迅速起動下1臺泵變頻運行。此時PID會繼續(xù)通過由遠傳壓力表送來的檢測信號進行分析、計算、判斷，進一步控制變頻器的運行頻率，使管壓保

86、持在壓力設(shè)定值的上、下限偏差范圍之內(nèi)。</p><p>　　增泵工作過程：假定增泵順序為l、2、3泵。開始時，1泵電機在PLC控制下先投入調(diào)速運行，其運行速度由變頻器調(diào)節(jié)。當(dāng)供水壓力小于壓力預(yù)置值時變頻器輸出頻率升高，水泵轉(zhuǎn)速上升，反之下降。當(dāng)變頻器的輸出頻率達到上限，并穩(wěn)定運行后，如果供水壓力仍沒達到預(yù)置值，則需進入增泵過程。在PLC的邏輯控制下將1泵電機與變頻器連接的電磁開關(guān)斷開，1泵電機切換到工頻運行，同時

87、變頻器與2泵電機連接， 控制2泵投入調(diào)速運行。如果還沒到達設(shè)定值，則繼續(xù)按照以上步驟將2泵切換到工頻運行，控制3泵投入變頻運行。</p><p>　　減泵工作過程：假定減泵順序依次為3、2、1泵。當(dāng)供水壓力大于預(yù)置值時，變頻器輸出頻率降低，水泵速度下降，當(dāng)變頻器的輸出頻率達到下限，并穩(wěn)定運行一段時間后，把變頻器控制的水泵停機，如果供水壓力仍大于預(yù)置值，則將下一臺水泵由工頻運行切換到變頻器調(diào)速運行，并繼續(xù)減泵工作過

88、程。如果在晚間用水不多時，當(dāng)最后一臺正在運行的主泵處于低速運行時，如果供水壓力仍大于設(shè)定值，則停機并啟動輔泵投入調(diào)速運行，從而達到節(jié)能效果。</p><p><b>　　PLC主程序</b></p><p><b>　?。ㄒ姼戒洠?lt;/b></p><p><b>　　結(jié)論</b></p>

89、<p>　　本文討論了基于住宅供水設(shè)計對象的生活/消防雙恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計。在某一區(qū)域內(nèi)的對象模型，包含了整個系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容，包括系統(tǒng)的優(yōu)點，并詳細說明了系統(tǒng)的理論分析系統(tǒng)的總體框架、系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計等幾大系統(tǒng)的一部分。</p><p>　　論文設(shè)計的變頻器調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)有以下幾個方面：</p><p>　　與自動/手動操作功能。自動模式可以實現(xiàn)無人值守自動恒壓，自動進入消

90、防水條件；不定期的檢查和手動模式用于緊急應(yīng)急操作。</p><p>　　與雙電源、自動/手動開關(guān)電源功能。</p><p>　　定期自動檢查功能，系統(tǒng)具有較高的可靠性。</p><p>　　由于采用變頻調(diào)速恒壓，恒壓精度高，壓力變化≦0.02Mpa節(jié)能效果顯著，節(jié)電率在14%~40%左右。</p><p>　　消防供水(生產(chǎn))或生活供水，任何

91、一個泵故障，系統(tǒng)將自動啟動其他泵滿足供水。交流電動機平穩(wěn)速度控制實現(xiàn)了使用變頻技術(shù)，可使性能的交流調(diào)速系統(tǒng)與直流調(diào)速系統(tǒng)。</p><p>　　多臺電機均能可靠地實現(xiàn)軟啟動，避免了啟動電流過大對電網(wǎng)的影響，且大大延長了設(shè)備的使用壽命。</p><p>　　常壓運行時，三泵交替工作，可在不停水情況下對系統(tǒng)進行維護、檢修，提高系統(tǒng)的可靠性。</p><p><b&

92、gt;　　參考文獻</b></p><p>　　王永華.現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)［J］. 北京：北京航天航空大學(xué)出版社，2003.</p><p>　　郁漢琪.郭鍵．可編程序控制器原理及應(yīng)用［J］．北京：中國電力出版社，2004：50-200．</p><p>　　陳立定.電氣控制與可編程序控制器［M］．廣州：華南理工大學(xué)出版社，2001：150-3

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94、 福州：福建科學(xué)技術(shù)出版社， 2005</p><p>　　劉美俊.通用變頻器應(yīng)用技術(shù). 福州：福建科學(xué)技術(shù)出版社，2001.</p><p>　　王廷才.王偉. 變頻器原理及應(yīng)用. 北京：機械工業(yè)出版社，2005.</p><p>　　張燕賓. SPWM變頻調(diào)速應(yīng)用技術(shù). 第三版 . 北京：機械工業(yè)出版社，2005.</p><p>　　張

95、占松.楊宜民，許立梓. 現(xiàn)代電工手冊. 廣州： 廣東科技出版社，2002.</p><p>　　易泓可.電氣控制系統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ)與范例. 北京： 機械工業(yè)出版社，2005.</p><p>　　李亞峰.蔣白懿. 高層建筑給水排水工程.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.3.</p><p>　　朱林根.注冊電氣工程師設(shè)計手冊（建筑電氣部分）.北京：中國電力出版社，2005.

96、</p><p>　　孟磊 變頻調(diào)速系統(tǒng)在恒壓供水中的應(yīng)用醫(yī)藥工程設(shè)計 2007/06.</p><p>　　黃耀群 變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)中的PID控制研究 煤炭技術(shù) 2007/08.</p><p>　　陳新恩變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)中的PID控制研究機床電器2007/04.</p><p>　　龍章春 PLC與變頻器在自動恒壓供水教

97、學(xué)設(shè)備中的應(yīng)用科技信息2007/03.</p><p>　　王樹主 變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用[M] 機械工業(yè)出版社 2006.</p><p>　　附錄:PLC控制程序</p><p><b>　　控制主程序</b></p><p>　　上電初始化，調(diào)初始化子程序，給定值設(shè)置。上電和故障結(jié)束時重新激活變頻泵號存儲器<

98、;/p><p>　　變頻器頻率上限時增泵濾波。符合增泵條件，工頻泵運行數(shù)加1。頻率下限時減泵濾波</p><p>　　符合減泵條件時，工頻泵運行數(shù)減1。變頻增泵成倒泵時，置位M2.0</p><p>　　復(fù)位變頻器頻率，為軟啟動做準備。產(chǎn)生關(guān)斷當(dāng)前變頻水泵脈沖信號。工頻泵數(shù)加1</p><p>　　產(chǎn)生當(dāng)前泵工頻啟動脈沖信號。</p>

99、<p>　　產(chǎn)生下一臺泵變頻運行啟動信號，變頻工作泵的泵號轉(zhuǎn)移。時間到產(chǎn)生下一臺泵的變頻啟動信號</p><p>　　有工頻信號時，復(fù)位VB301</p><p>　　一號水泵變頻運行控制邏輯。二號水泵變頻運行控制邏輯。</p><p>　　三號水泵變頻運行控制邏輯。一號水泵工頻運行控制邏輯。</p><p>　　二號水泵工頻運

100、行控制邏輯，三號水泵工頻運行控制邏輯</p><p>　　火災(zāi)發(fā)生時，閥YV2打開。水池低水位信號處理。水池水位下限信號燈。</p><p>　　水池水位下限故障消鈴邏輯。報警電鈴。</p><p><b>　　火災(zāi)消鈴邏輯。</b></p><p>　　故障信號及故障結(jié)束處理。</p><p>

101、<b>　　初始化子程序：</b></p><p><b>　　PID中斷子程序：</b></p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本論文研究的是變頻恒壓供水系統(tǒng)，此系統(tǒng)以變頻器與PLC為核心進行設(shè)計。PLC控制變頻器進行PID調(diào)節(jié)，同時變頻器輸出頻率值控制水泵的轉(zhuǎn)速。按實際情

102、況設(shè)定壓力給定值，根據(jù)壓力變送器的反饋信號與設(shè)定值的壓差調(diào)整水泵的工作情況，實現(xiàn)恒壓供水。該系統(tǒng)可靠性高、效率高、節(jié)能效果好以及動態(tài)響應(yīng)速度快，更好的實現(xiàn)恒壓供水。</p><p>　　經(jīng)過本次畢業(yè)論文設(shè)計，我復(fù)習(xí)了變頻器與PLC的相關(guān)知識，將所學(xué)的知識運用到了實際的設(shè)計中，這令我更直觀地了解變頻器的用途，也提高了我們動手動腦的能力。在遇到不會的問題的時候通過陶老師的幫助也使之迎刃而解。感謝老師與同學(xué)們的幫助，使