变频恒压供水系统完结毕业设计

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1、变频恒压供水系统完结毕业设计目录摘要IAbstractII1绪论11.1变频恒压供水产生的背景和意义11.2几种供水系统的比较11.3变频恒压供水系统的国内外研究现状31.3.1变频调速技术的国内外发展与现状31.3.2变频恒压供水系统的国内外研究与现状31.4变频恒压供水的模式41.5本人主要工作52变频恒压供水系统的分析62.1供水系统基本特性62.2水泵的工作原理62.3供水电机的搭配72.4水泵的基本参数和特性82.5水泵的调节方式92.5.1恒速调节102.5.2变速调节112.6供水压力和变频器输出频率的关系152.7恒压供水系统的能耗分析182.7.1调节流量的

2、方法和比较182.8供水系统的安全性问题202.8.1水锤效应202.8.2水锤效应的产生原因202.8.3水锤效应的消除212.8.4延长水泵寿的其他因素21852.8.5对供水电机和供水电网的保护213PID控制223.1PID控制基本结构223.2数字PID控制的算法243.2.1位置式PID控制算法243.2.2增量式PID控制算法283.3PID参数理论计算整定法314系统主要器件介绍334.1可编程控制器(PLC)简介334.1.1可编程控制器的特点334.1.2可编程控制器的工作原理344.2变频器的原理与分类374.2.1变频器的分类384.2.3变频器的控制

3、方式384.2.4变频与变压(VVVF)原理394.2.5变频调速的基本原理415变频恒压供水系统硬件设计425.1变频恒压供水系统的构成425.2变频恒压供水系统控制方案435.2.1供水基本环境的确定435.2.2控制方案确定445.3系统各元件的选则455.3.1水泵机组的选择455.3.2变频器的选择465.3.3MM430变频器端子介绍475.3.4压力变送器的选择495.3.5液位变器的选择505.3.6其他低压电器的选择505.4PLC选型515.4.1I/O点的统计51855.4.2PLC选型的基本原则525.4.3I/O端口的分配525.5变频恒压供水系统主

4、电路设计535.6系统的控制电路设计545.7变频器参数的预置566变频恒压供水控制系统软件的设计586.1程序介绍586.2应用STEP7-Micro/WIN32编程软件编程606.3程序的仿真与调试66结论70致谢71参考文献72附录74外文原文74中文翻译81851绪论1.1变频恒压供水产生的背景和意义随着社会经济的迅速发展，水对人民生活与工业生产的影响日益加强，人民对供水的质量和供水系统可靠性的要求不断提高。把先进的自动化技术、控制技术、通讯及网络技术等应用到供水领域，成为对供水系统的新要求。我国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

5、，工业自动化程度低。传统调节供水压力的方式，多采用频繁启/停电机控制和水塔二次供水调节的方式，前者产生大量能耗，而且对电网中其他负荷造成影响，设备不断启停会影响设备寿命；后者则需要大量的占地与投资。而变频调速式的运行十分稳定可靠，没有频繁的启动现象，启动方式为软启动，设备运行十分平稳，避免了电气、机械冲击，也没有水塔供水所带来的二次污染的危险。由此可见，变频调速恒压供水系统具有供水安全、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。变频恒压供水系统集变频技术、电气技术、现代控制技术于一体。采用该系统进行供

6、水可以提高供水系统的稳定性和可靠性，方便地实现供水系统的集中管理与监控；同时系统具有良好的节能效果，这在能量日益紧缺的今天尤为重要，所以研究设计该系统，对于提高企业效率以及人民的生活水平、降低能耗等方面具有重要的现实意义在变频恒压供水系统中利用变频器改变电动机的电源频率，从而达到调节水泵转速，改变水泵的出口的压力的目的，这种方法比靠调节阀门控制水泵出口压力的方法，具有更高的效率和优越性。由于水泵工作在变频工况下，在其出口流量小于额定流量时，泵的转速降低，减少了轴承的磨损和发热，延长了泵和电动机的机械使用寿命。实现恒压供水的自动控制，不需要操作人员频繁的操作，大大降低了人员的劳

7、动强度，节省了人力和能源的消耗。1.2几种供水系统的比较185．恒速泵加压供水：这种方式无法对供水管网的压力做出及时的反应，水泵的增减都依赖人工进行手工操作，自动化程度低，而且为保证供水，机组常处于满负荷运行，不但效率低、耗电量大，而且在用水量较少时，管网长期处于超压运行状态，爆损现象严重，电机硬起动易产生水锤效应，破坏性大，目前较少采用。2．重力供水：重力供水通常需要设置水箱或者水塔，系统用水是由水箱或者水塔直接供应，所以供水压力比较稳定。但它需要由位置高度所形成的压力进行供水，为此需要建造水塔或者将