基于plc的多层小区变频恒压供水控制系统设计.docx

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1、本研究中，根据某多层小区居民用水特点，来设计一款带有P1C的变频调速恒压供水能力得到供水系统，并且该系统可以使用组态组态软件来操作。变频恒压自来水控制器由可编程控制器变器、自动化恒压水泵机组、水压感应器等设备组成。控制器中还含有三相自动化水泵机组，共同构成了变频循环工作方式。使用全自动化智能变频器可以实现对三相水泵电动机的软启和智能变频器自动调压方式，并且要求水泵电动机的运行要采取“先启先停”模式。利用水压感应器测量当前网管内水压信息，然后对P1C输入设置数值，数值信息对比后再进行PID计算，进而调节智能变频器的输出电压以及输出频段，并且利用变化水泵电机的运行转速和启动台数来改善用水的供给压力

2、，最后保证水管内部压力保持在设置的正常限值范围内。并根据工业控制电脑与P1C对接，使用组态软件来槛控整个供水系统，同时实现了工作状况动态显示和数据信息异常报警的查询工作。恒压供水系统不需要电源速度控制，可以实现泵和电机的压力控制，系统运行参数的调整根据使用情况自动改变。当水量变化时，需要保持一定的水压。它是最先进、合理、节能的供水系统。关键词：P1C；传感器；恒压供水；变频AbstractInthisstudy,accordingtothewatercharacteristicsofresidentsinamu1ti-1ayercommunity,awatersupp1ycapacitywit

3、hP1Cisdesignedtoobtainthewatersupp1ysystem,andthesystemcanbeoperatedusingconfigurationsoftware.Thevariab1efrequencyconstantpressuretapwatercontro11eriscomposedofprogrammab1econtro11ertransformer,automaticconstantpressurewaterpumpunit,waterpressuresensorandotherequipment.Thecontro11era1socontainsthre

4、e-phaseautomaticpumpunit,whichconstitutesthefrequencyconversioncyc1eworkingmode.Theuseoffu11yautomaticinte11igentfrequencyconvertercanrea1izethesoftstartandinte11igentinverterautomaticvo1tageregu1ationofthethree-phasewaterpumpmotor,andrequirestheoperationofthewaterpumpmotortoadoptthefirststart,first

5、stopmode.Usingwaterpressuresensortomeasurethecurrentnetworkpipepressureinformation,andthensettheP1Cinputva1ue,numerica1informationcomparisonthenPIDca1cu1ation,andthenadjusttheinte11igentinverteroutputvo1tageandoutputfrequencyband,andusethechangeofpumpmotorrunningspeedandstartingnumbertoimprovethewat

6、ersupp1ypressure,fina11yensuretheinterna1pressurewithinthenorma11imitrange.Andaccordingtotheindustria1contro1computerandP1Cdocking,theuseofconfigurationsoftwaretosi11contro1thewho1ewatersupp1ysystem,atthesametimetoachievetheworkingconditiondynamicdisp1ayanddatainformationabnorma1a1armquerywork.Const

7、antpressurewatersupp1ysystemdoesnotneedpowerspeedcontro1,canrea1izethepressurecontro1ofpumpandmotor,theadjustmentofsystemoperatingparametersautomatica11ychangeaccordingtotheusesituation.Whentheamountofwaterchanges,youneedtomaintainacertainamountofwaterpressure.Itisthemostadvanced,reasonab1e,energy-s

8、avingwatersupp1ysystem.Keywords：P1C;sensor;constantpressurewatersupp1y;frequencyconversion摘要IAbstract1绪论11.1 本设计的研究目的11.2 恒压供水系统的研究现状11.3 恒压供水系统的控制要求分析22恒压供水系统设计方案32.1 恒压供水系统分析32.2 恒压供水控制方式比较32.2.1 数字逻辑电路控制方式32.2.2 单片机控制方式32.2.3 继电器控制方式32.2.4 采用P1e来控制32.3 供水方式与控制方案的选择43恒压供水系统的硬件选型设计43.1 恒压供水控制系统设备选型

9、43.1.1 P1C机型的选择53.1.2 变频器机型的选择53.1.3 电动机机型的选择63.1.4 水泵机型的选择73.2 P1C输入输出接点分配73.3 P1C中内部触点的分配83.4 P1C输入输出接线原理图设计83.5 系统控制流程图的设计84恒压供水系统的硬件选型设计114.1 电机启动114.1.1 程序的准备与启动114.1.2 电动机工频与变频状态切换的流程图与梯形图124.1.3 七段速度切换的流程图与梯形图144.2 变频电机的满载和反负压运转194.3 电机过载报警205WinCC组态软件的简介与使用205.1 WinCC组态软件简介205.1.1 国内外的研究现状21

10、5.1.2 WinCC监控系统的发展趋势215.2 恒压变频供水系统的WinCC界面设计215.2.1 WinCC软件简介215.2.2 恒压供水系统的WinCC界面设计226控制系统程序的调试256.1 系统运行调试256.2 程序调试中出现的故障与解决方法267结束语26参考文献28致谢超!未定义书签。1绪论日常生活中使用的水质越来越高。它广泛应用于高层住宅建筑和大部分城市供水网络供水。将变频调速和无级调速应用于恒压变频供水系统。反馈持续馈送到控制器。在用水量快速变化的时候，整个系统反应迅速，使整个供水系统的水压保持在一个相对稳定的值。尝试设计这种恒压供水系统，以满足每个家庭的用水需求。恒

11、压供水系统不需要电源速度控制，可以实现泵和电机的压力控制，系统运行参数的调整根据使用情况自动改变。当水量变化时，需要保持一定的水压。它是最先进、合理、节能的供水系统。1.1 本设计的研究目的水，是我们生活中必须的自然资源。在用水高峰期，供水量通常低于使用量，使得管网压力降低。高层住宅、城市、工业设施、生产供水水平较低，自动化水平较低。水通常低于峰值，压力降低。供不应求的情况可能导致能源浪费，导致水管爆裂和水设备损坏。据有关资料显示，风机和水泵的累计负荷约占中国年用电总量的80%,主要与中国工作效率低，控制落后的供水设备有关。目前的泵效率低于60%。白20世纪80年代以来，恒压变频供水系统在世界

12、上得到了广泛的应用。水系统可以实现显着的节能，从而提高公司的经济和社会效益，而且随着资源变得越来越稀缺，这些效益在今天更加明显。不同时间的耗水量不相等，如果不调节供水，管道压力波动很大，容易发生管道压力损失或管道爆炸事故，这会浪费大量的能源。为了节约能源和保证水的正常使用，水利部门已经采取了许多措施。近年来，最常用的恒压供水系统可根据压力变化调节电机的速度，使供水压力保持在一定范围内。它不仅可以满足用水需求的变化，还可以节约能源，降低消耗。因此，研究恒压供水控制系统对提高供水效果、降低能耗具有重要意义。1.2 恒压供水系统的研究现状日本三菱系列P1C因其便宜，可靠，运动控制能力强，广泛应用于国

13、内中小型企业和民用设施。其传输方式是利用功率半导体器件的开关功能将工作功率转换为变频功率控制器件，交流非同步电动机实现了软启动、频率变更、操作精度、功率、过电流/过电压/过负荷保护等功能。同时，根据负荷的特性能生成专用的转换器。止匕外，根据负载的特性，可以产生一个专用的你变器，以降低有效控制负载的电机的生产成本。风塔、泵、特殊偏心设备、起重机专用裂变装置、空调专用、电梯控制专用。换言之，逆变技术的发展趋势是智能化、易操作化、功能完善、安全可靠、环保、低噪声、低成本、小型化。计算机技术和自动化技术的连续开发，被各种各样的频率变换技术应用，成熟，被各种各样的领域应用。由计算机、p1c、频率转换器组

14、成的应用控制系统不断出现，在风扇控制、中央空调等产业应用方面取得了巨大的成功。它为确立民用机器打下了坚实的基础。基于PIC的定压供水系统具有高效率、高稳定性、经济能源消耗、高速响应速度的优势。现已更换了传统供水系统，成为城市供水的重要组成部分。1.3 恒压供水系统的控制要求分析(1)小区调水系统：1号泵站1台HOKW交流电动机，交替工作，变频调速。(2)深井泵站4个30KW交流电动机，工频运行。(3) 2号加压泵站1台90KW交流电动机，变频调速。(4)流量范围03000m3;压力范围O1.8Mpa.图1-1主电路原理图变领毋(1)(2)(3)设计出整体的软件硬件情况。本研究的城市社区恒压供水

15、系统，具体包括以下内容:在具体的分析了实际情况以及技术可行性的情况下提出确定了系统的应用情况。分析了恒压供水系统的各项技术及其工作原理。明确了恒压水泵切换的方案。2恒压供水系统设计方案2.1 恒压供水系统分析现有多种常见的供水系统，包括高水箱、压力水箱和变频供水。高水箱供水系统受泵力和地板高度的影响，为了保持一个恒定的“绝对压力比1它是相当消耗能量的。对于恒压变频供水系统，减轻了泵头富油的节能，充分利用了城市管网的余压，具有更大的节能效果。2.2 恒压供水控制方式比较2.2.1 数字逻辑电路控制方式这样的控制电路很难完成泵组的全部软启动，调节整个流量范围，始终使用一台电机稳定变频运行，另一台电机处于工作频率状态。发电机水泵开关控制精度不高，水压波动大，试验麻烦，工频电机启动时有冲击和抗干扰能力，但价格便宜。2.2.2 单片机控制方式虽然这种控制方法比逻辑电路更先进，但在供水方式处理不同的水管的调试情况下，工作量增大。增加附加功能时，有必要改变正常电路。电路的可靠性和电阻不是特别好。而且会浪费时间并且使用也不方便。2.2.3 继电器控制方式继电器是一种装置，当输入或激励量达到某一个状态时时，它能够引起一个或多个电气输出电路的突然变化。继电器目前已应用于日常和工业控制的各个领域，比以前的控制更可靠。但它还引起一些问题。例如，很多继电器在长期的消费和疲劳的劳