毕业论文高楼变频恒压供水系统Word下载.docx
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本文首先根据管网和水泵的运行特性曲线,阐明了供水系统的变频调速节能原理;
具体分析了变频恒水压供水的原理及系统的组成结构,通过研究和比较,得出结论:
变频调速是当今国际上一项效益最高、性能最好、应用最广、最有发展前途的电机调速技术。
因此本文以采用变频器和PLC组合构成系统的方式,以某居民小区水泵电动机控制系统为对象,逐步阐明如何实现水压恒定供水。
进行了控制系统的主电路设计,控制电路设计。
对输入输出点进行了统计,共有13个输入输出点,根据PLC的选型原则,设备选用了在生产中应用最为广泛的西门子公司生产的S7-200系列(CPU222)的PLC和MM430泵类专用的变频器,利用变频器的本身自有的软启动功能实现水泵电机的启动。
在控制过程中,电控系统由S7-200完成,PID控制由变频器的内置PID控制方式完成,根据控制系统软硬件设计和控制要求,结合变频器的功能参数表预置了相关的参数。
在介绍了PLC的编程方法的基础上,选用了适合初学者的逻辑代数编程,写出了恒压变频供水的逻辑代数,并设计了梯形图,利用PLCSIM仿真软件进行了仿真,仿真的结果表明了设计程序的正确性。
利用了WinCC组态软件设计了高楼变频恒压供水控制系统的界面,界面可动态反映水泵变频供水的工作状态。
最后对恒压供水进行了经济效益分析,分析的结果表明具有明显的节能效益。
关键词:
恒压供水,变频调速,PLC,设计,仿真
ABSTRACT
AsChina'
ssocialandeconomicdevelopment,urbanconstructionanddevelopmentveryquickly,butalsotheconstructionofinfrastructurefacilitieshasputforwardhigherrequirements.Citywatersupplysystemconstructionisoneoftheimportantaspectsofthewatersupplyreliabilityandstability,theeconomyofadirectimpactontheuser'
snormalworkandlife.Aspeopleonthewaterqualityandwatersupplysystemsinthecontinuousimprovementofreliabilityrequirements,theuseofadvancedautomationtechnology,controltechnologyandcommunicationtechnology,designahigh-performance,high-energy,watersupplyplantstoadapttothecomplexenvironmentofconstantpressurewatersupplySystemsbecomeaninevitabletrend
Inthispaper,pipenetworkandpumpsundertheoperationofthecurve,clarifythewatersupplysystemforenergy-savingFrequencyControlPrinciple;
specificanalysisofthefrequencyoftheprincipleofconstantpressurewatersupplysystemandthecompositionofthestructure,throughresearchandcomparison,concluded:
FrequencyControlisthehighestinternationalone-effectiveness,performance,thebestandmostwidely,themostThefuturedevelopmentoftheMotortechnology.ThereforethispapertoadoptthePLCandinvertercombinationofasystematicapproachtoasmallresidentialareapumpmotorcontrolsystemforthetarget,andgraduallyclarifiedhowtoachieveaconstantsupplypressure.
Acontrolsystemforthemaincircuitdesign,controlcircuitdesign.Theinputandoutputpointstothestatistics,atotalof13inputandoutput,thePLCinaccordancewiththeprincipleofselection,equipmentselectionintheproductionofthemostwidelyproducedbySiemensS7-200series(CPU222)ofthePLCandpumpsforMM430Theconverter,usingitsownfrequencyconverteritselftoachievethesoft-startthepumpmotorlaunch.Inthecontrolprocess,theelectroniccontrolsystemcompletedbytheS7-200,PIDcontrolbytheconverterbuilt-inPIDcontrolmanner,inaccordancewithcontrolsystemsoftwareandhardwaredesignandcontrolrequirements,combiningthefunctionsofconvertertablepresetparametersoftherelevantparameters.AftertheintroductionofthePLCprogrammingmethods,basedonthechoiceofthelogicofalgebraforbeginnersprogramming,theconstantpressuretowritethelogicofalgebrafrequencyofwatersupplyanddesignoftheladder,useofsimulationsoftwarePLCSIMthesimulation,simulationTheresultsshowthatthecorrectnessofthedesignprocess.WinCCuseoftheconfigurationsoftwaredesignedhighfrequencyconstantpressurewatersupplycontrolsysteminterface,dynamicinterfacemayreflecttheworkofpumpingfrequencyofwatersupplystatus.Finally,theconstantpressureofwatersupplyfortheeconomicbenefitanalysis,analysisoftheresultsshowedthatasignificantenergyefficiency.
Keywords:
ConstantpressureWaterSupply,VariablevelocityVariablefrequency,PLC,Design,Simulation
目录
第一章绪论1
1.1引言1
1.2本课题产生的背景和意义2
1.3变频恒压供水的现况2
1.3.1国内外变频供水系统现状2
1.3.2变频供水系统应用范围3
1.4本人的主要工作3
第二章变频恒压供水的理论分析4
2.1水泵的工作原理4
2.2供水电机的搭配4
2.3水泵的调节方式5
2.4恒压供水系统的能耗分析6
2.5供水系统的安全性问题7
2.5.1水锤效应7
2.5.3水锤效应的消除8
2.5.4延长水泵寿命的其他因素8
第三章变频恒压供水控制系统硬件的设计9
3.1变频恒压供水控制系统的构成方案9
3.2变频恒压供水系统的控制方案10
3.3供水设备的选择原则11
3.4参数的计算与供水设备选型12
3.4.1水泵的参数计算与型号的选择12
3.4.2变频器的选择12
3.4.3压力传感器的选择14
3.4.4水位传感器的选择14
3.4.5其他低压电器的选择14
3.5PLC的选型15
3.5.1I/O点的统计15
3.5.2PLC选型的基本原则15
3.5.3I/O的分配16
3.6系统硬件线路设计16
3.7PID参数的预置17
第四章变频恒压供水控制系统软件的设计19
4.1常用编程方法19
4.1.1经验设计法19
4.1.2翻译设计法19
4.1.3逻辑代数设计法20
4.2编程软件的简单介绍22
4.3恒压供水系统梯形图的设计23
4.4程序的仿真与调试26
4.4.1仿真软件的简介26
4.4.2恒压供水系统程序的仿真调试27
4.5恒压变频供水系统的WinCC界面设计29
4.5.1WinCC软件简介29
4.5.2恒压供水系统的WinCC界面设计30
4.6经济效益分析33
第五章总结与期望35
5.1总结35
5.2展望35
参考文献36
致谢37
附录语句表38
第一章绪论
1.1引言
水是生命之源,人类生存和发展都离不开水。
在通常的城市及乡镇供水中,基本上都是靠供水站的电动机带动离心水泵,产生压力使管网中的自来水流动,把供水管网中的自来水送给用户。
但供水机泵供水的同时,也消耗大量的能量,如果能在提高供水机泵的效率、确保供水机泵的可靠稳定运行的同时,降低能耗,将具有重要经济意义。
我国供水机泵的特点是数量大、范围广、类型多,在工程规模上也有一定水平,但在技术水平、工程标准以及经济效益指标等
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