PLC在变频调速恒压供水系统中应用

论文编号:ZD1447  论文字数:24200,页数:29

PLC在变频调速恒压供水系统中应用

摘要：众所周知，水是生产生活中不可缺少的重要组成部分，随着社会经济的飞速发展，城市建设规模的不断扩大，人口的增多以及人们生活水平的不断提高，对城市供水的数量、质量、稳定性提出了越来越高的要求。在节水节能己成为时代特征的现实条件下，我们这个水资源和电能短缺的国家，长期以来在市政供水、高层建筑供水、工业生产循环供水等方面技术一直比较落后，自动化程度低。主要表现在用水高峰期，水的供给量常常低于需求量，出现水压降低供不应求的现象，而在用水低峰期，水的供给量常常高于需求量，出现水压升高供过于求的情况，此时为了保证供水，机组通常处于超压状态运行，不但效率低、耗电量大将会造成能量的浪费，同时有可能使水管爆破和用水设备的损坏，引起供水中断。变频调速式供水系统其原理是通过安装在系统中的压力传感器将系统压力信号与设定压力值作比较，再通过控制器调节变频器的输出，无级调节水泵转速。使系统水压无论流量如何变化始终稳定在一定的范围内，从而克服由于采用单纯手动控制系统进行控制带来的控制不方便、控制系统对供水管网中压力和水位变化反应迟钝的问题，降低能源消耗和资源浪费，提高设备的可维护性和运行的可靠性。并且变频调速式供水系统具有节约能源、节省钢材、节省占地、节省投资、调节能力大、运行稳定可靠的优势，具有广阔的应用前景和明显的经济效益与社会效益。
 本论文结合我国中小城市供水厂的现状，设计了一套基于PLC的变频调速恒压自动控制供水系统。变频调速恒压供水自动控制系统由可编程控制器、变频器、水泵电机组、压力传感器、时控开关等构成.系统采用三台变频器拖动三台电动机(10KW)的起动、运行与调速，其中一台为备用，另两台在高峰期间同时运行，低峰期间其中一台运行。
 本文第一章主要讲述变频恒压供水系统产生的背景、意义、国内研究现状、PLC的基本功能以及本文研究的主要内容，第二章主要简述变频恒压供水系统， 第三章主要是系统的硬件设计，第四章主要是系统软件的设计。
 该系统能够对供水过程进行自动控制，能够有效的降低能耗，保证了供水系统运行在最佳状况，提高生产管理水平。但是该系统只能用于小型的供水系统中，因为该系统的电机功率只有10KW,大功率电机的变频与工频之间的转换会存在电流的问题。

关键词：PLC；变频调速；恒压供水；变频转工频；控制系统

目 录

摘要1
关键词1
Abstract．2
Key words．2
1 绪论3
 1.1 变频恒压供水产生的背景和意义3
 1.2 变频调速技术的特点及应用5
 1.3 可编程序控制器的特点及应用5
 1.4 本文的主要研究内容7
2 变频恒压供水系统简介8
 2.1 供水系统的基本特性8
 2.2 变频调速的节能、调速原理．8
 2.3 变频调速恒压供水工况分析与能耗机理分析 ．10
 2.3.1 管路水力损失及性能曲线10
 2.3.2 水泵工作点的确定和调节10
 2.3.3 水泵变频调速节能分析12
 2.3.4 调速范围的确定13
 2.4 变频恒压供水系统的特点．13
3 变频调速恒压供水系统硬件的设计．15
 3.1 恒压控制的理论分析．15
 3.2 系统的方案设计及工作过程．15
 3.3 控制系统硬件设计．17
 3.3.1 主电路设计17
 3.3.2 时控开关,压力传感器,变频器的选型．18
 3.3.3 PLC配置．18
 3.3.4 控制电路设计22
4 控制系统的软件设计．24
 4.1 控制系统主程序设计．24
 4.2 控制系统子程序设计．25
 4.3 监控软件结构设计．25
5 总结．27
参考文献．28