基于plc的變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計-資料下載頁

【導(dǎo)讀】水是生命之源，人類生存和發(fā)展都離不開水。在通常的城市及鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水中基本上都是靠。但供水機泵供水的同時，也消耗大量的能量，如果能在提高供水機泵的效率、確保。供水機泵的可靠穩(wěn)定運行的同時，降低能耗，將具有重要經(jīng)濟意義。近年來我國中小城市發(fā)展迅速，集中用水量急劇增加。據(jù)統(tǒng)計，從1990年到1998年，長了%，與此同時我國城市家庭人均日生活用水量也在逐年提高。欽州市是廣西壯族自。生活用水和工業(yè)用水總量從1994年的1700多萬噸激增到2020年的7500多萬噸。高峰期時供水量普遍不足，造成城市公用管網(wǎng)水壓浮動較大。這種情況造成用水高峰期時水位達(dá)不到要求,供水壓力不足，用水低峰期時供水水。位超標(biāo),壓力過高，不僅十分浪費能源而且存在事故隱患。關(guān)心的焦點問題之一。恒壓供水方式技術(shù)先進、水壓恒定、操作方便、運行可靠、節(jié)約電能、自動化程度高，頻器發(fā)展較快，并以其成本低廉的優(yōu)勢占領(lǐng)了相當(dāng)部分小容量變頻恒壓供水市場。

　　

【正文】 、方便。采用 PLC自由通訊口方案， PLC工作于從站， PC處于主站模式， PLC 從站只響應(yīng)來自主站的申請。主站向 PLC 從站發(fā)送指令格式的報文，讀指令 00為向從站 PLC申請產(chǎn)生于 PLC的數(shù)據(jù)，讀取水壓，頻率，變頻泵號，工頻臺數(shù)，輔助泵狀態(tài)等數(shù)據(jù) 。寫指令 01為向 PLC傳送產(chǎn)生于主站的數(shù)據(jù)，包括壓力設(shè)定值和控制器輸出值。在自由口通信模式下，通信協(xié)議完全由用戶程序控制。通過設(shè)定特殊存儲 字節(jié) SMB30(端口 0)或SMB130(端口 1)允許自由口模式，用戶程序可以通過使用發(fā)送中斷、接收中斷、發(fā)送指令 (XMT)和接收指令 (RCV)對通信口操作。 程序的優(yōu)化設(shè)計 增加主泵是將當(dāng)前主泵由變頻轉(zhuǎn)工頻，同時變頻起動一臺新水泵的切換過程。當(dāng)變頻器輸出上限頻率，水壓達(dá)到壓力下限時， PLC 給出控制信號， PLC 的 Y0 失電，變頻器的 FWD端子對 CM 短接，變頻器的自由制動停車，切斷變頻器輸出，延時 500ms 后，將主水泵與變頻器斷開，延時 300ms(防止變頻器輸出對工頻短路 )，將其轉(zhuǎn) 為工頻恒速運行，再延時 200～300ms PLC 的 Y0 得電，變頻器以起始頻率啟動一臺新的主水泵。這段程序設(shè)計時要充分考慮動作的先后關(guān)系及互鎖保護。 應(yīng)用程序的設(shè)計 在系統(tǒng)開始工作的時候，先要對整個系統(tǒng)進行初始化，即在開始啟動的時 候，先對系統(tǒng)的各個部分的當(dāng)前工作狀態(tài)進行檢測，如出錯則報警，接著對模擬量 (管網(wǎng)壓力、液位等 )數(shù)據(jù)處理的數(shù)據(jù)表進行初始化處理，賦予一定的初值。 故障檢測程序的設(shè)計 對水位過低、水壓上下限報警、變頻器故障等故障給出報警，并做出相應(yīng)的故障處理。 (1) 欠水位故障：進入 P0 處理模塊，停止全部的電機運行，防止水泵空轉(zhuǎn)。當(dāng)欠水位信號解除后，延時一段時間，自動執(zhí)行以下程序。 (2) 壓力上下限報警：輸出報警信號，報警信號 30s 內(nèi)未解除，則進入 P0 處理模塊，停止全部的電機運行。信號解除則自動運行以下程序。 (3) 變頻器故障：變頻器出現(xiàn)故障時，對應(yīng) PLC 輸入繼電器 X5 動作，系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)入自動工頻運行模塊。此時變頻器退出運行，三臺主泵電機均工作于工頻狀態(tài)。該方式下的水泵的投入和切除順序和自動變頻恒壓運行方式時的大致相同，只是原來運行在變頻狀態(tài) 下的電機改為了工頻運行。由于沒有了變頻器的調(diào)速和 PID 調(diào)節(jié)，水壓無法恒定。為防止出現(xiàn)停開一臺水泵水壓不足而增開一臺水泵又超壓造成系統(tǒng)的頻繁切換，通過增加延時的方法來解決。設(shè)定延時時間為 20 分鐘。 第六章 概述 觸摸屏工作的特點與應(yīng)用領(lǐng)域 觸摸屏指示燈同步監(jiān)控程序設(shè)計 控制系統(tǒng)設(shè)計步驟 應(yīng)用程序設(shè)計 同步監(jiān)控設(shè)計 第七章 變頻器關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)定 (1)變頻轉(zhuǎn)工頻開關(guān)切換時 間 TMC 設(shè)置 TMC是為了確保在加泵時，泵由變頻轉(zhuǎn)為工頻的過程中，同一臺泵的變頻運行和工頻運行各自對應(yīng)的交流接觸器不會同時吸合而損壞變頻器，同時為了避免工頻啟動時啟動電流過大而對電網(wǎng)產(chǎn)生的沖擊，所以在允許范圍內(nèi) TMC 必須盡可能的小。 (2)上下限頻率持續(xù)時間 TH 和 TL 變頻器運行的頻率隨管網(wǎng)用水量增大而升高，本系統(tǒng)以變頻器運行的頻率是否達(dá)到上限（下限）、并保持一定的時間為依據(jù)來判斷是否加泵（減泵），這個判斷的時間就是 TH（ TL）。如果設(shè)定值過大，系統(tǒng)就不能迅速的對管網(wǎng)用水量的變化做出反應(yīng)；如果設(shè)定值過小，管 網(wǎng)用水量的變化時就很可能引起頻繁的加減泵動作；兩種情況下都會影響恒壓供水的質(zhì)量。 。 PLC 的變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)調(diào)試 (1)對五臺 供水系統(tǒng) 進行 PLC自動控制改造，實現(xiàn) 供水 的遠(yuǎn)程控制和生產(chǎn)設(shè)備的集中控制。 (2)在改造原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，將 供水系統(tǒng) 電機的直接啟動控制方式改為變頻控制，減小對系統(tǒng)電網(wǎng)的沖擊和節(jié)約能源。 (3)制定具體實施的控制方式、設(shè)備啟停步驟、軟件功能、通訊方式、功能擴充、報警系統(tǒng)（故障診斷、顯示、排除）。 (4)采用相應(yīng)的控制算法，實現(xiàn)供氣的恒定，提高供氣質(zhì)量和效率，保證 供水系統(tǒng) 的安全 供水 。 （二）系統(tǒng)控制功能要求如下： (1)實現(xiàn)調(diào)度指揮操作生產(chǎn)自動化； (2)實現(xiàn)設(shè)備順序控制，減少 供水 起、停時間，并對各設(shè)備的運行狀態(tài)進行自動檢測，實現(xiàn)設(shè)備的故障自動診斷和保護，從而提高生產(chǎn)效率； (3)實現(xiàn) 供水 組的自動控制，這主要包括：單臺 供水系統(tǒng) 的自動啟停， 電 機組的順序啟停控制，空壓機組的集中控制和保護，提高生產(chǎn)效率； (4)增強軟、硬件功能，保證整個系統(tǒng)的安全性和可靠性，并具有一定的先進性和代表性。 （三）集控系統(tǒng)要求如下： 集控系統(tǒng)的基本功能 1) 系統(tǒng)的控制方式 為方便靈活地對所有設(shè)備進行控制，主要工藝流程設(shè)備的運行采用五種控制方式： 遠(yuǎn)程自動控制：由集控室 開啟 設(shè)備起、 關(guān)閉 命令，實現(xiàn)現(xiàn)場相關(guān)設(shè)備的按流程 變頻恒壓供水 控制； 遠(yuǎn)程單遙控：由集控室發(fā)出單臺設(shè)備起、 關(guān)閉 命令，實現(xiàn)設(shè)備之間單 個 切換運行，用于特殊設(shè)備的單 個 起、 關(guān)閉 控制； 緊急 關(guān)閉 ：當(dāng)現(xiàn)場或集控室出現(xiàn)故障，需要立即對分系統(tǒng)停車 關(guān)閉 時，由程序或現(xiàn)場實現(xiàn)緊急停車控制，在現(xiàn)場操作與在集控室操作 PLC 的執(zhí)行是等價的。需在集控室進行復(fù)位后才能重新 開啟 。 2)集控系統(tǒng)的順序啟、停控制步驟 開啟 前的操作 a、控 制方式選擇：集控方式下， PLC 執(zhí)行用戶程序的全部控制功能。單 個 方式下， PLC僅執(zhí)行模擬顯示功能。 b、流程選擇：當(dāng)選定自動控制流程后， PLC 將檢測有關(guān)輸入狀態(tài)，判斷參與該流程控制的 恒壓供水系統(tǒng) ，設(shè)備工作方式，以及保護點狀態(tài)等是否滿足 開啟 條件，若條件具備，則先發(fā)出信號 “系統(tǒng)準(zhǔn)備 開啟 ”。否則將對所檢測出的故障點，作出多方位報警。 c、遠(yuǎn)動設(shè)備：對不需參予時序起動，或難以進入順序 開啟 過程的設(shè)備，可以在 開啟 前按閉鎖關(guān)系遠(yuǎn)動控制起動該設(shè)備。 開啟 過程控制 a、當(dāng)前述指令操作完畢，系統(tǒng)準(zhǔn)備就緒，發(fā)出 開啟 指令，所選 PLC 變頻恒壓供水系統(tǒng) 在指定的 開啟 方式下進入 供水 控制過程。 b、在 供水 過程中出現(xiàn)故障時， 供水 指令自動撤除并報警，已起設(shè)備保持運行，在短時間排除故障后，可從故障設(shè)備繼續(xù)起車；否則可全部停車。 c、對 供水 過程的時間累計并顯示。 系統(tǒng)運行的閉鎖控制 a、在運行過程中出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)閉鎖保護、報警。 b、對系統(tǒng)有效工作時間自動統(tǒng)計，顯示。 c、對各種保護、運行參數(shù)實時檢測。 供水 過程控制 a、當(dāng)系統(tǒng)對任一流程 供水 停車指令后， PLC 將按用戶程序完成停車功能控制。 b、對 供水 過程累計時間及總停車時間顯示。 3)故障報警系統(tǒng) ，能根據(jù)閉瑣關(guān)系控制設(shè)備 供水 ，并在監(jiān)控操作站上顯示故障原因。 ：現(xiàn)場使用電笛報警、集控室內(nèi)使用語音報警，并能夠即時顯示報警清單。 如圖 。 觸摸屏同步監(jiān)控測試 結(jié)束語 變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)具有節(jié)能、安全、高品質(zhì)的供水質(zhì)量等優(yōu)點。采用 PLC 作為控制器，硬件結(jié)構(gòu)簡單，成本低，系統(tǒng)實現(xiàn)水泵電機無級調(diào)速，依據(jù)用水量的變化自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運行參數(shù)，在用水量發(fā)生變化時保持水壓恒定以滿足用水要求。 在此 感謝老師對我們的指導(dǎo)以及對 變頻恒壓供水系統(tǒng)是現(xiàn)代建筑中普遍采用的一種水處理系統(tǒng)的了解和認(rèn)識。隨著變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展和人們節(jié)能意識的不斷增強，變頻恒壓供水系統(tǒng)的節(jié)能特性使得其越來越廣泛用于工廠、住宅、高層建筑的生活及消防供水系統(tǒng)。恒壓供水是指用戶端在任何時候，不管用水量的大小，總能保持網(wǎng)管中水壓的基本恒定。變頻恒壓供水系統(tǒng)利用 PLC、傳感器、變頻器、觸摸屏及水泵機組組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，使管網(wǎng)壓力保持恒定并能明確的監(jiān)控，代替了傳統(tǒng)的水塔供水控制方案，具有自動化程度高，明確監(jiān)控，高效節(jié)能的優(yōu)點，在高速科技發(fā)展的今天使得小區(qū)供水和工廠供水控制 中得到廣泛應(yīng)用，并取得了明顯的經(jīng)濟效益。 此致 敬禮 參考文獻(xiàn) （ 1） 姜興忠，戴恒陽，變頻恒壓控水系統(tǒng)的機理分析 電氣傳動自動化， 2020 （ 2） 張扣寶 基于 PLC 和變頻器控制的恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計 2020 年第 11 期電氣技術(shù) （ 3） 滕俊沛 基于 PLC 變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計 2020 （ 4） 李關(guān)飛 變頻器在恒壓供水控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 變頻器世界 2020/03