1、北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院 PLC在恒壓供水控制系統(tǒng)中的應(yīng)用在恒壓供水控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 專 業(yè)：機電一體化 學(xué) 號： 學(xué) 生： 指導(dǎo)老師： 北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容 主要以高層建筑的供水系統(tǒng)為對象，對目 前使用的多種供水系統(tǒng)的方式進(jìn)行比較,闡 述變壓變量變頻供水系統(tǒng)在住宅小區(qū)供水 系統(tǒng)中的優(yōu)勢，根據(jù)住宅小區(qū)的具體參數(shù) 設(shè)計供水系統(tǒng)總體方案，其次進(jìn)行供水系 統(tǒng)設(shè)備選型、控制系統(tǒng)設(shè)備選型、完成控 制系統(tǒng)方案，然后根據(jù)已設(shè)計出的具體方 案進(jìn)行試驗。最后根據(jù)本設(shè)計在生活中占 有的主要地位編寫設(shè)計內(nèi)容。 北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院北京化工大

2、學(xué)成人教育學(xué)院 工作完成階段 現(xiàn)在準(zhǔn)備的材料和畢設(shè)開題一致，按原計 劃逐步的進(jìn)行準(zhǔn)備，現(xiàn)在已經(jīng)完成的工作 有： 整個方案的總體規(guī)劃、資料的查找和收集； 找出整個設(shè)計所需的參考文獻(xiàn)并閱讀分析 完成供水系統(tǒng)設(shè)備選型（水泵，傳感器， 變頻器等）； 1. 編寫中期報告。 北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院 需要完成的內(nèi)容 對系統(tǒng)主電路的分析， 系統(tǒng)的plc控制的程序編寫，實驗設(shè)備的組 裝，編制控制系統(tǒng)梯形圖， 進(jìn)行恒壓供水控制系統(tǒng)實驗，對實驗結(jié)果 進(jìn)行比較分析， 論文的寫作。 北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院 具體時間安排 學(xué)習(xí)系統(tǒng)控制電路，設(shè)計電氣原理圖3月 1日3月3

3、0日 學(xué)習(xí)PLC系統(tǒng)，常用編寫方法3月31日 4月25日 設(shè)計方案、恒壓供水系統(tǒng)梯形圖4月26日 5月14日 進(jìn)行調(diào)試5月15日5月28日 畢業(yè)論文寫作5月28日6月12日 北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院 完成的內(nèi)容介紹 課題背景 供水方式變頻恒壓供水系統(tǒng)的組成和原 理圖 變頻恒壓供水系統(tǒng)的節(jié)能原理系統(tǒng) 各元件的選則 變頻恒壓供水系統(tǒng)主電路原理 北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院 一.課題背景 經(jīng)濟快速發(fā)展 人們對用水質(zhì)量的要 求不斷提高 節(jié)水節(jié)能的觀節(jié)水節(jié)能的觀 念逐漸增強念逐漸增強 自動化控制技術(shù)自動化控制技術(shù) 的飛速發(fā)展的飛速發(fā)展 恒壓供水系 統(tǒng)不斷發(fā)展

4、北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院 隨著我國社會的發(fā)展和進(jìn)步，人們生活 水平的不斷提高，城市建設(shè)發(fā)展十分迅速， 同時也對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提出了更高的要求。 城市供水系統(tǒng)的建設(shè)是其中的一個重要方 面，供水的可靠性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟性直接 影響到用戶的正常工作和生活，也直接體 現(xiàn)了供水管理水平的高低。 北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院 供水方式 傳統(tǒng)的小區(qū)供水方式有： 恒速泵加壓供水、 氣壓罐供水、 水塔高位水箱供水、 單片機變頻調(diào)速供水系統(tǒng)等方式 變頻恒壓供水。通常有兩種工作方式，一 是變頻固定方式，二是變頻循環(huán)軟啟動工 作方式。 北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院北京化工大學(xué)成人教

5、育學(xué)院 二.變頻恒壓供水系統(tǒng)的組成及原理圖 PLC控制變頻恒壓供水系統(tǒng)主要有變頻器、 可編程控制器、壓力變送器和現(xiàn)場的水泵 機組一起組成一個完整的閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)， 系統(tǒng)主要的任務(wù)是利用恒壓控制單元使變 頻器控制一臺水泵或循環(huán)控制多臺水泵， 實現(xiàn)管網(wǎng)水壓的恒定和水泵電機的軟啟動 以及變頻水泵與工頻水泵的切換 北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院 系統(tǒng)的控制流程圖 北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院 變頻恒壓供水的理論分析 電動機的調(diào)速方法介紹 水泵電機多采用三相異步電動機，而其轉(zhuǎn)速 公式為： 式中：f表示電源頻率，p表示電動機極對數(shù)，s 表示轉(zhuǎn)差率。 從上式可知，三相異步

6、電動機的調(diào)速方法有： (l) 改變電源頻率 (2) 改變電機極對數(shù) (3) 改變轉(zhuǎn)差率 6 0 (1) f ns p 北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院 三.變頻恒壓供水系統(tǒng)的節(jié)能原理 供水系統(tǒng)的揚程 特性是以供水系統(tǒng) 管路中的閥門開度 不變?yōu)榍疤?，表?水泵在某一轉(zhuǎn)速下 揚程H與流量Q之 間的關(guān)系曲線， 北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院 在供水系統(tǒng)中，通常以流量為控制目的， 常用的控制方法為閥門控制法和轉(zhuǎn)速控制 法。 閥門控制法是通過調(diào)節(jié)閥門開度來調(diào)節(jié)流 量，水泵電機轉(zhuǎn)速保持不變 轉(zhuǎn)速控制法是通過改變水泵電機的轉(zhuǎn)速來 調(diào)節(jié)流量，而閥門開度保持不變，是通過 改變水

7、的動能改變流量。 北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院 變頻調(diào)速供水方式屬于轉(zhuǎn)速控制。其工作 原理是根據(jù)用戶用水量的變化自動地調(diào)整 水泵電機的轉(zhuǎn)速，使管網(wǎng)壓力始終保持恒 定，當(dāng)用水量增大時電機加速，用水量減 小時電機減速。調(diào)速控制方式要比閥門控 制方式供水功率要小得多，節(jié)能效果顯著。 北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院 四.系統(tǒng)各元件的選則 水泵機組的選擇 變頻器的選擇 壓力變送器的選擇 液位變器的選擇 系統(tǒng)中PLC的選型 北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院 PLC水泵 系統(tǒng)主要硬件 北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院 1.系統(tǒng)方案選擇 恒壓供水系統(tǒng)常用控制方式有： 1.變頻器單獨控制一個水泵。 2.變頻器控制多臺水泵。 在本文中主要采用變頻器單獨控制兩個 水泵的控制方式。 北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院 變頻恒壓供水系統(tǒng)主電路原理 北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院北京化工大學(xué)成人教育學(xué)院 結(jié)論 通過畢設(shè)編寫的進(jìn)程，熟悉、了