plc变频恒压供水系统设计

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1、《交流调速》课程设计课题名称变频恒压供水控制系统设计学院(部)兴华学院专业电气工程及其自动化班级61130802学生姓名王平学号61130802366月27日至7月1日共1周指导教师(签字)11年5月30日一、设计内容（论文阐述的问题）变频调速是一种新兴的技术，将变频调速技术用于供水控制系统中,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，其主要目的是培养学生初步掌握交流变频调速系统的设计方法及理论知识的应用能力。本课程设计的基本任务是提高学生在调速系统设计方面的实践技能，培养学生综合运用知识，分析和解决实际问题的能力。通过控制系统的设计

2、，初步掌握交流变频调速控制系统设计的方法。二、设计原始资料（实验、研究方案）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45米。采用变频调速技术组成一闭环调节系统，控制水泵的运行，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。当工作泵出现故障时，备用泵自投。2.二台泵可以互换。3．给定压力可调。压力控制点设在水泵出口处。4．具有自动、手动工作方式，各种保护、报警装置。5.用PLC为主要器件完成控制系统的设计。三、设计完成后提交的文件和图

3、表1、电气原理图。2、自动调节原理框图。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：电气控制原理图四、毕业设计（论文）进程安排序号设计（论文）各阶段名称日期1确定设计方案11.6.272完成控制系统设计11.6.28-293完成设计说明书11.6.30-7.1五、主要参考资料1）《交流调速系统》周绍英、储方杰机工2）《建筑电气控制技术》王俭建工3）《过程控制》金以慧清华4）富士变频器使用手册5）电气图用图形符号（国标）6）《给水排水工程仪表与控制》崔福义建工7）《水暖空调电气控制技术》孙光伟建工8）《交流电机变频调速及其应用》张承慧机工

4、9）有关杂志、报刊、资料一．概述随着社会的飞速发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、稳定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，机组的控制主要依靠值班人员的手操作，控制过程烦琐，而且手动控制无法对供水管网的压力和水位变化及时做出恰当的反应。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电动机无级调速，依据用水量的变化自动调节系统的运行参数，恒压供水对水泵、电机也起到了很好的保护作用

5、和有效地节约了电能的消耗。结合使用可编程控制器，可实现循环变频，具有短路保护、过流保护功能，工作稳定可靠，延长了设备的使用寿命。二．方案确定变频恒压自动控制供水系统由可编程控制器、变频器、水泵机组、压力传感器等组成。系统采用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，单台水泵工况的调节是通过变频器来改变电源的频率f来改变电机的转速n,从而改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控制相比，在一定程度上可以减少能量损耗，能够明显节能。系统正常运行

6、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节信号和水泵启动台数信号分别送至变频器和可编程控制器；变频器调节水泵电机的电源频率，进而调整水泵的转速；PLC控制水泵的运转。通过对水泵的启动和停止及其中变频泵转速的调节，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控制，有效的降低能耗，保持系统维持在最佳运行状态，提高生产管理水平。如果其中一台泵出现故障则另一台泵自动投入用行。其原理框图如下：三．设备选型（1）水泵的选择IS系列常用水泵规格、型号、参

7、数一览表水泵型号流量m3／h扬程m水泵型号流量m3／h扬程mIs50-32-12512.520Is50-32-125100125Is50-32-12512.532Is50-32-12595114Is50-32-12512.550Is50-32-12590103Is50-32-12512.580Is50-32-12520050Is50-32-1252520Is50-32-12518744Is50-32-1252532Is50-32-1251733