文档介绍：基于PLC变频调速的恒压
供水系统论文
目录
前言 1
一、PLC控制的变频恒压供水的概况 2
(一)PLC技术 2
(二)变频器技术 2
二、变频驱动方式和调节方式以及压力传感变送器的使用 3
(一)恒压供水系统的驱动方式 3
(二)恒压供水调节方式 3
(三)关于压力传感变送器的使用 3
三、常见的供水方式及变频恒压调节的基本原理 4
四、水泵的转速与其扬程H、流量Q及功率的关系 6
五、PID控制及调节 7
六、PLC、变频器控制的恒压供水系统方案 11
(一)方案特点 11
(二)变频-工频双回路恒压供水方案优点 12
(三)设备选型 12
七、系统设计 13
(一)电动机调速方案的比较 13
(二)模拟供水系统的拟定 15
(三)主电路设计 15
(四)电气控制系统接线原理图及说明 16
(五)控制流程图 17
(七) 输入输出元件与PLC地址对照表 18
(八)PLC程序设计 20
八、结束语 24
(一)变频调速常用的闭环调节方法 24
(二)投资回报 24
致谢 25
参考文献 26
前言
随社会经济的迅速发展,人们对供水质量和供水系统可靠性的要求不断提高,再加上目前能源紧缺,利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术,设计高性能、高节能、能适应不同领域的恒压供水系统成为必然趋势。
本设计是针对居民生活用水/消防用水而设计的。由变频器、PLC及PID调节器组成控制系统,调节水泵的输出流量。电动机泵组由三台水泵并联而成,由变频器或工频电网供电,根据供水系统出口水压和流量来控制变频器电动机泵组之间的切换及速度,使系统运行在最合理的状态,保证按需供水。
本文介绍了采用PLC控制的变频调速供水系统,由PLC进行逻辑控制,由变频器进行压力调节。在经过PID运算,通过PLC控制变频与工频切换,实现闭环自动调节恒压供水。运行结果表明,该系统具有压力稳定,结构简单,工作可靠操作方便等优点。
随着科学技术的不断发展和进步,PLC、变频器以其优异的性能将越来越多的被应用于各个行业中。
一、PLC控制的变频恒压供水的概况
变频供水的一种典型方式是变频恒压供水。变频恒压供水时使用扁平器的调速功能通过调节供水的水泵的转速,以维持供水始端压力,变使之保持相对的恒定,故又称恒压供水。现在变频供水以逐步渗透到各种行业,品种也从单一简单的变频恒压供水向专业多功能和高级的变频、变压供水及职能化控制的方向发展。
基于触摸屏和PLC作为控制变频器作为驱动调速的恒压供水技术,相对于传统的技术而言具有节能效益明显、控制和保护功能完善、可实现机组的软启软停机、输入电压范围宽、电磁冲击小、泵机运行组合切换灵活方便等优越性,目前广泛应用于水厂送水泵站、二次加压站、工业锅炉个水、小区和高楼给水、其他工业供水等领域。
触摸屏和PLC在对现场系统和设备的自动控制上显示出令人鼓舞的优势,现代的供水系统已随着微型计算机及电力电子技术的发展,在传统的供水基础上将触摸屏、PLC和变频器等应用到其中,不断的提高供水的质量以及整个供水系统的自动化程度。
(一)PLC技术
PLC即可编程控制器,是针对工业自动化控制领域开发设计的、适用于工业现场工作的、以现代微处理技术为核心的控制器。PLC的控制功能可以根据使用者所编辑的软件的不同而不同,且可实现多种功能。
从结构上分,PLC分为固定式和组合式(模块式)两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等,这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架,这些模块可以按照一定规则组合配置。
CPU的构成
CPU是PLC的核心,起神经中枢的作用,每套PLC至少有一个CPU,它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据,用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据,并存入规定的寄存器中,同时,诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后,从用户程序存贮器中逐条读取指令,经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号,去指挥有关的控制电路。
CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成,CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据,是PLC不可缺少的组成单元。
(二)变频器技术
变频器是以电子技术、微电子技术和现代控制理论在交流调速系统中的应用为基础上发展起来的智能型的调速设备。变频器原用于交流电动机的调速,其性能不仅超过以往的多种交、直流调速方式,而且结构简单、调速范围宽、调速精度高、控制灵活、安装调试使用方便、保护功能完善、运行稳定可靠,并且极大地简化了调速系统的应用,这也