1、北京化工大學成人教育學院北京化工大學成人教育學院 PLC在恒壓供水控制系統中的應用在恒壓供水控制系統中的應用 專 業：機電一體化 學 號： 學 生： 指導老師： 北京化工大學成人教育學院北京化工大學成人教育學院 畢業設計的主要內容 主要以高層建筑的供水系統為對象，對目 前使用的多種供水系統的方式進行比較,闡 述變壓變量變頻供水系統在住宅小區供水 系統中的優勢，根據住宅小區的具體參數 設計供水系統總體方案，其次進行供水系 統設備選型、控制系統設備選型、完成控 制系統方案，然后根據已設計出的具體方 案進行試驗。最后根據本設計在生活中占 有的主要地位編寫設計內容。 北京化工大學成人教育學院北京化工大

2、學成人教育學院 工作完成階段 現在準備的材料和畢設開題一致，按原計 劃逐步的進行準備，現在已經完成的工作 有： 整個方案的總體規劃、資料的查找和收集； 找出整個設計所需的參考文獻并閱讀分析 完成供水系統設備選型（水泵，傳感器， 變頻器等）； 1. 編寫中期報告。 北京化工大學成人教育學院北京化工大學成人教育學院 需要完成的內容 對系統主電路的分析， 系統的plc控制的程序編寫，實驗設備的組 裝，編制控制系統梯形圖， 進行恒壓供水控制系統實驗，對實驗結果 進行比較分析， 論文的寫作。 北京化工大學成人教育學院北京化工大學成人教育學院 具體時間安排 學習系統控制電路，設計電氣原理圖3月 1日3月3

3、0日 學習PLC系統，常用編寫方法3月31日 4月25日 設計方案、恒壓供水系統梯形圖4月26日 5月14日 進行調試5月15日5月28日 畢業論文寫作5月28日6月12日 北京化工大學成人教育學院北京化工大學成人教育學院 完成的內容介紹 課題背景 供水方式變頻恒壓供水系統的組成和原 理圖 變頻恒壓供水系統的節能原理系統 各元件的選則 變頻恒壓供水系統主電路原理 北京化工大學成人教育學院北京化工大學成人教育學院 一.課題背景 經濟快速發展 人們對用水質量的要 求不斷提高 節水節能的觀節水節能的觀 念逐漸增強念逐漸增強 自動化控制技術自動化控制技術 的飛速發展的飛速發展 恒壓供水系 統不斷發展

4、北京化工大學成人教育學院北京化工大學成人教育學院 隨著我國社會的發展和進步，人們生活 水平的不斷提高，城市建設發展十分迅速， 同時也對基礎設施建設提出了更高的要求。 城市供水系統的建設是其中的一個重要方 面，供水的可靠性、穩定性、經濟性直接 影響到用戶的正常工作和生活，也直接體 現了供水管理水平的高低。 北京化工大學成人教育學院北京化工大學成人教育學院 供水方式 傳統的小區供水方式有： 恒速泵加壓供水、 氣壓罐供水、 水塔高位水箱供水、 單片機變頻調速供水系統等方式 變頻恒壓供水。通常有兩種工作方式，一 是變頻固定方式，二是變頻循環軟啟動工 作方式。 北京化工大學成人教育學院北京化工大學成人教

5、育學院 二.變頻恒壓供水系統的組成及原理圖 PLC控制變頻恒壓供水系統主要有變頻器、 可編程控制器、壓力變送器和現場的水泵 機組一起組成一個完整的閉環調節系統， 系統主要的任務是利用恒壓控制單元使變 頻器控制一臺水泵或循環控制多臺水泵， 實現管網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 北京化工大學成人教育學院北京化工大學成人教育學院 系統的控制流程圖 北京化工大學成人教育學院北京化工大學成人教育學院 變頻恒壓供水的理論分析 電動機的調速方法介紹 水泵電機多采用三相異步電動機，而其轉速 公式為： 式中：f表示電源頻率，p表示電動機極對數，s 表示轉差率。 從上式可知，三相異步

6、電動機的調速方法有： (l) 改變電源頻率 (2) 改變電機極對數 (3) 改變轉差率 6 0 (1) f ns p 北京化工大學成人教育學院北京化工大學成人教育學院 三.變頻恒壓供水系統的節能原理 供水系統的揚程 特性是以供水系統 管路中的閥門開度 不變為前提，表明 水泵在某一轉速下 揚程H與流量Q之 間的關系曲線， 北京化工大學成人教育學院北京化工大學成人教育學院 在供水系統中，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速控制 法。 閥門控制法是通過調節閥門開度來調節流 量，水泵電機轉速保持不變 轉速控制法是通過改變水泵電機的轉速來 調節流量，而閥門開度保持不變，是通過 改變水

7、的動能改變流量。 北京化工大學成人教育學院北京化工大學成人教育學院 變頻調速供水方式屬于轉速控制。其工作 原理是根據用戶用水量的變化自動地調整 水泵電機的轉速，使管網壓力始終保持恒 定，當用水量增大時電機加速，用水量減 小時電機減速。調速控制方式要比閥門控 制方式供水功率要小得多，節能效果顯著。 北京化工大學成人教育學院北京化工大學成人教育學院 四.系統各元件的選則 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 系統中PLC的選型 北京化工大學成人教育學院北京化工大學成人教育學院 PLC水泵 系統主要硬件 北京化工大學成人教育學院北京化工大學成人教育學院 1.系統方案選擇 恒壓供水系統常用控制方式有： 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。 北京化工大學成人教育學院北京化工大學成人教育學院 變頻恒壓供水系統主電路原理 北京化工大學成人教育學院北京化工大學成人教育學院 結論 通過畢設編寫的進程，熟悉、了