变频器恒压供水课件.ppt

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1、变频器在恒压供水系统中的应用设计南阳市高级技工学校系别：机电工程系教研组：电气教研组姓名：赵毅1.设计研究的意义●水—生命之源。●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。变频器恒压供水利用传感器、PLC、变频器及水泵机组组成闭环控制系统，使管网压力保持恒定，代替了传统的水塔供水控制方案，具有自动化程度高、高效节能的优点，在城市供水和工厂供水控制中得到广泛应用，取得了明显的经济效益。2系统总体方案设计（1）变频器恒压供水系统的组成及控制策略：◆变频器恒压供水系统的组成◆变频器恒

2、压供水系统的控制策略（2）恒压变频供水控制系统硬件的设计：◆系统整体硬件框图◆变频器的选用◆可编程控制器(PLC)的选用◆系统电路的设计（3）恒压变频供水控制软件系统的设计：◆总体流程设计◆各个模块梯形图设计、功能程序、初始化程序◆变频器恒压供水系统的组成供水系统组成部分简单示意图1）压力传感器-系统的控制输入量，能否准确采集该信号决定控制系统的精度及可靠性。2）控制器-是整个控制系统的核心，通过对外界输入状态进行检测，输出控制量；对外界输入的数据进行运算处理后，输出相应的控制量。3）变频器-作为核心控制器的后续控

3、制单元，对终端设备进行控制，最终达到控制要求。例如多段调速、变频器调速等。4）水泵-供水系统的执行机构，通过变频器控制电动机的转速，最后达到控制水泵流量大小的。◆变频器恒压供水系统的控制策略恒压供水系统的控制策略--变频恒压供水系统由PLC、传感器、变频器及水泵机组组成闭环控制系统。该系统由PLC进行逻辑控制，由变频器进行压力调节。变频器、可编程控制器作为系统控制的核心部件。通过安装在出水管网上的压力传感器，把出口压力信号变成4-20mA的标准信号送人PID调节器，经运算与给定压力参数进行比较，得出的调解参数送给变

4、频器，由变频器控制水泵的转速，从而调节系统供水量。当用水量超过一台泵的供水量时，通过PLC控制器加泵和控制变频与工频切换，实现闭环自动调节恒压变量供水，使管网压力保持恒定。◆系统整体硬件框图系统的整体硬件框图◆变频器的选用MM430型变频器-是全新一代标准变频器中的风机和泵类变转矩负载专家。功率范围7.5kW至250kW。它按照专用要求设计，并使用内部功能互联技术，具有高度可靠性和灵活性。MM430型变频器具有能源利用率高的特点，具有较多的输入端子和输出端子，且对操作面板进行了优化，便于工作人员进行操作，其主要技术

5、指标如下:●具有内置的PID控制器，可用于简单的过程控制。●6个可编程的带电位隔离的数字输入端。●2个模拟输入，也可作为第7/8个数字输入端。●2个可编程的模拟输出（0-20mA）。●3个可编程的继电器输出，在阻性负载下：DC30V/5A;感性负载下：AC250/2A。●可与S7-200链接，也可集成到SIMATIC和SIMOTION的TIA系统中。PLC简介和选用西门子的SIMATICS7系列的PLC是S5系列的更新换代产品。S7系列PLC包括S7-200，S7-300，S7-400三大类。其中S7-200是整体

6、式结构的、具有很高的性能/价格比的小型可编程控制器，根据控制规模的大小（即输入/输出点数的多少），可以选择相应CPU的主机。它的模块化设计为适应具体的应用提供了极大的灵活性，便于扩展功能，有效地提高了系统的经济性。S7-200的主要特点有：●快速的中央处理运算能力；●极丰富的编程指令集；●响应快速的数字量和模拟量输入/输出通道；●操作便捷，易于掌握；●强大的通讯功能和丰富的扩展模块。系统CPU的选择根据城市供水电气控制系统的功能要求，从经济性、可靠性等方面来考虑，由于城市供水电气控制系统的输入/输出端口较多，而其控

7、制过程相对复杂，因此采用CPU226作为该控制系统的主机。CPU226具有24个输入点和16个输出点，共40个I/O点。2个模拟量电位器，最多可以扩展35个I/O点。8K字节用户程序和5K字节数据存储区。有6路高速计数器（30Khz）,2路高速脉冲输出，2个RS-485通信、编程口，具有与CPU224相同的功能，但同前者CPU相比，它增加了通信口的数量，从而通信能力大大加强。同CPU221、CPU222相比，它的存储容量和扩展能力有了很大的提高，存储容量扩大了一倍，可以有7个扩展模块有很强的模拟量处理能力。CPU2

8、26主要用于点数较多，要求较高的小型或中型控制系统。在该控制系统中，还需要采集模拟量的功能要求，因此需要再扩展一个模拟量输入/输出扩展模块。西门子公司专门为S7-200系列PLC配置了模拟量输入/输出模块EM235（EM235：4模拟输入点，1模拟输出点，2W，12位）该模块具有较高的分辨率和较强的输出驱动能力，可满足控制系统的功能要求。◆系统电路的设计-主