畢業(yè)論文ok版

1、廣東省技術師范學院2012屆畢業(yè)設計 題目：變頻恒壓供水系統(tǒng)設計 學生姓名： 江華 指導老師 楊文杰 專 業(yè) 數(shù)控設備應用與維修 院 （系）： 數(shù)控系 2012年 7 月摘 要隨社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，人們對供水質量和供水系統(tǒng)可靠性的要求不斷提高，再加上目前能源緊缺，利用先進的自動化技術、控制技術以及通訊技術，設計高性能、高節(jié)能、能適應不同領域的恒壓供水系統(tǒng)成為必然趨勢。本設計是針對居民生活用水用水而設計的。由變頻器、PLC組成控制系統(tǒng)，調節(jié)水泵的輸出流量。電動機泵組由三臺水泵并聯(lián)而成，由變頻器電網(wǎng)供電，根據(jù)供水系統(tǒng)出口水壓和流量來控制變頻器電動機泵組之間的切換及速度，使系統(tǒng)運行在最合理的狀態(tài)，保

2、證按需供水。本文介紹了采用PLC控制的變頻調速供水系統(tǒng)，由PLC進行邏輯控制，由變頻器進行壓力調節(jié)。通過PLC控制變頻,實現(xiàn)自動調節(jié)恒壓供水。運行結果表明，該系統(tǒng)具有壓力穩(wěn)定，結構簡單，工作可靠等優(yōu)點。關鍵字：變頻調速 ；恒壓供水；PLC目 錄摘 要I第1章 緒 論11.1變頻恒壓供水的目的和意義11.2變頻恒壓供水系統(tǒng)的國內研究現(xiàn)狀11.3畢業(yè)設計的主要內容2課題來源2畢業(yè)設計的主要任務2第2章 恒壓供水系統(tǒng)的基本構成42.1恒壓供水系統(tǒng)的基本構成4第3章 變頻器和壓力傳感器63.1 變頻器的基本結構和原理63.2 壓力傳感器的概念8第4章 系統(tǒng)的硬件電路設計94.1系統(tǒng)總體上的規(guī)劃94.1

3、2主要元器件選型104.2系統(tǒng)工作流程104.3系統(tǒng)主電路的設計11第5章 系統(tǒng)的軟件與仿真設計125.1系統(tǒng)設計的要求125.2控制系統(tǒng)的I/O及地址分配125.3 PLC系統(tǒng)選型135.4 電氣控制系統(tǒng)主電路圖135.5 系統(tǒng)程序設計145.5.1由“恒壓”要求出發(fā)的工作泵組數(shù)量管理145.5.2 多泵組泵站泵組管理規(guī)范155.5.3系統(tǒng)流程圖設計165.5.4系統(tǒng)的運行分析175.6 虛擬對象的調試175.7 供水資源的分配管理175.8 SIMIT 例程設計操作18第6章 總 結20致 謝21參考文獻22附錄 PLC程序23第1章 緒 論1.1變頻恒壓供水的目的和意義隨著社會經(jīng)濟的迅速

4、發(fā)展，水對人民生活與工業(yè)生產的影響日益加強，人民對供水的質量和供水系統(tǒng)可靠性的要求不斷提高。把先進的自動化技術、控制技術、通訊及網(wǎng)絡技術等應用到供水領域，成為對供水系統(tǒng)的新要求。變頻恒壓供水系統(tǒng)集變頻技術、電氣技術、現(xiàn)代控制技術于一體。采用該系統(tǒng)進行供水可以提高供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，方便地實現(xiàn)供水系統(tǒng)的集中管理與監(jiān)控；同時系統(tǒng)具有良好的節(jié)能效果，這在能量日益緊缺的今天尤為重要，所以研究設計該系統(tǒng)，對于提高企業(yè)效率以及人民的生活水平、降低能耗等方面具有重要的現(xiàn)實意義。希望通過對原有系統(tǒng)的技術改造，提高生產過程的自動化水平?？朔捎诓捎脝渭兪謩涌刂葡到y(tǒng)進行控制帶來的控制不方便、控制系統(tǒng)對供水管

5、網(wǎng)中壓力和水位變化反應遲鈍的問題，降低能源消耗和資源浪費，提高設備的可維護性和運行的可靠性，以達到降低自來水的生產成本和提高生產管理水平的目的。在相當比較大規(guī)模的工業(yè)生產供水系統(tǒng)，變頻調速恒壓供水有它自身的特點：1.供水量在短時間內（一天時間內）變化大，這種變化在幾個小時內甚至是幾倍或上十倍。2.對供水壓力的要求比較嚴格，供水的壓力隨供水的流量的變化而變化，甚至少量的水消耗都需要一定的管道壓力。3.一般情況下，供水系統(tǒng)的水流量受到水消耗量的控制，而水流量又是通過供水水泵的輸出來提供的。從上即可結論：以變頻器為主體構成的恒壓供水系統(tǒng)不僅能夠最大程度滿足需要，也提高整個系統(tǒng)的效率，延長系統(tǒng)壽命、節(jié)

6、約能源、而且能夠構成復雜的功能強大的供水系統(tǒng)。1.2變頻恒壓供水系統(tǒng)的國內研究現(xiàn)狀變頻恒壓供水是在變頻調速技術的發(fā)展之后逐漸發(fā)展起來的。在早期，由于國外生產的變頻器的功能主要限定在頻率控制、升降速控制、正反轉控制、起制動控制、壓頻比控制及各種保護功能。應用在變頻恒壓供水系統(tǒng)中，變頻器僅作為執(zhí)行機構，為了滿足供水量大小需求不同時，保證管網(wǎng)壓力恒定，需在變頻器外部提供壓力控制器和壓力傳感器，對壓力進行閉環(huán)控制。從查閱的資料的情況來看，國外的恒壓供水工程在設計時都采用一臺變頻器只帶一臺水泵機組的方式，幾乎沒有用一臺變頻器拖動多臺水泵機組運行的情況，因而投資成本高。隨著變頻技術的發(fā)展和變頻恒壓供水系統(tǒng)

7、的穩(wěn)定性、可靠性以及自動化程度高等方面的優(yōu)點以及顯著的節(jié)能效果。目前國內在做變頻恒壓供水的工程，大多采用國外的變頻器控制水泵的轉速，水管管網(wǎng)壓力的閉環(huán)調節(jié)及多臺水泵的循環(huán)控制，有的采用可編程控制器(PLC)及相應的軟件予以實現(xiàn)；有的采用單片機及相應的軟件予以實現(xiàn)。但在系統(tǒng)的動態(tài)性能、穩(wěn)定性能、抗擾性能以及開放性等多方面的綜合技術指標來說，還遠遠沒能達到所有用戶的要求。艾默生電氣公司和成都希望集團(森蘭變頻器)也推出恒壓供水專用變頻器(5.5kW-22kW)，無需外接PLC和PID調節(jié)器，可完成最多4臺水泵的循環(huán)切換、定時起、停和定時循環(huán)。該變頻器將壓力閉環(huán)調節(jié)與循環(huán)邏輯控制功能集成在變頻器內部

8、實現(xiàn)，但其輸出接口限制了帶負載容量，同時操作不方便且不具有數(shù)據(jù)通信功能，因此只適用于小容量，控制要求不高的供水場所。 可以看出，目前在國內外變頻調速恒壓供水控制系統(tǒng)的研究設計中，對于能適應不同的用水場合，結合現(xiàn)代控制技術、網(wǎng)絡和通訊技術同時兼顧系統(tǒng)的電磁兼容性(EMC)，的變頻恒壓供水系統(tǒng)的研究還不夠。因此，有待于進一步研究改善變頻恒壓供水系統(tǒng)的性能，使其能被更好的應用于生活、生產實踐。1.3畢業(yè)設計的主要內容1.3.1課題來源本課題來源于生產、生活供水的實際應用。畢業(yè)設計的主要任務本系統(tǒng)做主要由主供水回路、清水池及泵房組成。如圖1-1為變頻恒壓供水控制系統(tǒng)，其中，泵房裝有1#3#共三臺泵機，

9、還有多個電動閥門控制各回路和水流量。控制系統(tǒng)采用了已具有豐富功能的PLC為核心的多功能高可靠性控制系統(tǒng)。恒壓供水的主要目的是保持管網(wǎng)水壓的恒定，水泵電機的轉速要跟隨用水量的變化而變化，這就需要用變頻器為水泵電機供電。這里采用數(shù)臺電機配一臺變頻器，變頻器與電機之間可以切換，供水運行時，只有一臺泵變頻運行，以滿足不同用水量的需求。 圖1-1 變頻恒壓供水控制系統(tǒng)第2章 恒壓供水系統(tǒng)的基本構成2.1恒壓供水系統(tǒng)的基本構成恒壓供水泵站一般需設多臺水泵電機，這比設單臺水泵及電機節(jié)能而可靠。配單臺電機及水泵時，它們的功率必須足夠的大，在用水量少時開一臺大電機肯定是浪費的。電機選小了用水量大時供水會不足。而

10、且水泵與電機都有維修的時候，備用泵是必要的。恒壓供水的主要目標是保持管網(wǎng)水壓的恒定，水泵電機的轉速要跟隨用水量的變化而變化，這就要用變頻器為水泵電機供電。這方案是數(shù)臺電機配一臺變頻器，變頻器與電機間可以切換，供水運行時，一臺水泵變頻運行。其余水泵工頻運行，以滿足不同用水量的需求。圖2-1為恒壓供水系統(tǒng)構成示意圖。圖中壓力傳感器用于檢測管網(wǎng)中的水壓，常裝設在泵站的出水口。當用水量大時，水壓降低，用水量小時，水壓升高。水壓傳感器將水壓轉變?yōu)殡娏骰螂妷旱乃徒o調節(jié)器。PLC送消防生活變頻器工頻/變頻切換電路1號泵2號泵3號泵壓力罐壓力傳感器調節(jié)器調節(jié)器圖2-1 恒壓供水系統(tǒng)示意圖調節(jié)器是一種電子裝置，

11、在系統(tǒng)中完成以下幾種功能： (1)設定水管壓力的給定值。恒壓供水水壓的高低依需要設定。供水距離越遠，用水地點越高，系統(tǒng)所需供水壓力越大。給定值即是系統(tǒng)正常工作時的恒壓值。另外有些供水系統(tǒng)可能有多種用水目的，如將生活用水與消防用水共用一個泵站，水壓的設定值可能不止一個，一般消防用水的水壓要高一些。大部分調節(jié)器用數(shù)字量進行設定，也有的調節(jié)器以模擬量方式設定。(2)接收傳感器送來的管網(wǎng)水壓的實測值。管網(wǎng)實測水壓回送到泵站控制裝置成為反饋，調節(jié)器是反饋的接收點。 (3)根據(jù)結定值與實測值的綜合，依一定的調節(jié)規(guī)律發(fā)出系統(tǒng)調節(jié)信號。調節(jié)器接收了水壓的實測反饋信號后，將它與結定值比較，得到給定值與實測值之差

12、。如給定位大于實際值，說明系統(tǒng)水壓低于理想水壓，要加大水泵電機的轉速如水壓高于理想水壓，要降低水泵電機的轉速。這些都由調節(jié)器的輸出信號控制。為了實現(xiàn)調節(jié)的快速性與系統(tǒng)的穩(wěn)定性，調節(jié)器工作中還有個調節(jié)規(guī)律問題，傳統(tǒng)調節(jié)器的調節(jié)規(guī)律多是比例-積分-微分調節(jié)，俗稱PID調節(jié)器。調節(jié)器的調節(jié)參數(shù)，如P、I、D參數(shù)均是可以由使用者設定的。PID調節(jié)過程視調節(jié)器的內部構成有數(shù)字式調節(jié)及模擬量調節(jié)兩類，以微計算機為核心的調節(jié)器多為數(shù)字式調節(jié)。調節(jié)器的輸出信號一船是模擬信號，420mA變化的電流信號或010V間變化的電壓信號。信號的量值與前邊提到的差值成比例，用于驅動執(zhí)行設備工作。在變頻恒壓供水系統(tǒng)中，執(zhí)行設

13、備就是變頻器。第3章 變頻器和壓力傳感器3.1 變頻器的基本結構和原理交流變頻器是微計算機及現(xiàn)代電力電子技術高度發(fā)展的結果。微計算機是變頻器的核心，電力電子器件構成了變頻器的主電路。眾所周知，從發(fā)電廠送出的交流電的頻率是恒定不變的，在我國是50Hz。而交流電動機的同步轉速。 ()式中-同步轉速，r/min； -定子頻率，Hz； -電機的磁極對數(shù)。而異步電動機轉速 ()式中-異步電機轉差率，一般小于3%。均與送入電機的電流頻率與電機的轉速成正比例或接近于正比例。因而，改變頻率可以方便地改變電機的運行速度，也就是說變頻對于交流電機的調速來說是十分合適的。從頻率變換的形式來說變頻器分為交-交和交-直

14、-交兩種形式。交-交變頻器可將工頻交流電直接變換成頻率、電壓均可控制的交流電，稱為直接式變頻器。而交-直-交變頻器則是先把工頻交流電通過整流變成直流電。然后再把直流電變換成頻率、電壓均可控制的交流電又稱間接式變頻器。市售通用變頻器多是交-直-交變頻器，其基本結構圖如圖3-1所示?？刂浦噶钪虚g直流環(huán)節(jié)AC控制指令控制指令網(wǎng)側變流器整流器逆變器ACM運行指令圖3-1 交-直-交變頻器的基本結構由主回路，包括整流器、中間直流環(huán)節(jié)、逆變器和控制回路組成，現(xiàn)將各部分的功能分述如下：(1)整流器。電網(wǎng)側的變流器是整流器，它的作用是把三相(也可以是單相)交流整流成直流。(2)直流中間電路。直流中間電路的作用

15、是對整流電路的輸出進行平滑，以保證逆變電路及控制電源得到質量較高的直流電源。由于逆變器的負載多為異步電動機，屬于感性負載。無論是電動機處于電動或發(fā)電制動狀態(tài)其功率因數(shù)總不會為1。因此，在中間直流環(huán)節(jié)和電動機之間總會有無功功率的交換。這種無功能量要靠中間直流環(huán)節(jié)的儲能元件(電容器或電抗器)來緩沖。所以又常稱直流中間環(huán)節(jié)為中間直流儲能環(huán)節(jié)。(3)逆變器。負載側的變流器為逆變器。逆變器的主要作用是在控制電路的控制下將直流平滑輸出電路的直流電源轉換為頻率及電壓都可以任意調節(jié)的交流電源。逆變電路的輸出就是變頻器的輸出。(4)控制電路。變頻器的控制電路包括主控制電路、信號檢測電路、門極驅動電路、外部接口電

16、路及保護電路等幾個部分。其主要任務是完成對逆變器的開關控制，對整流器的電壓控制及完成各種保護功能。控制電路是變頻器的核心部分的性能的優(yōu)劣決定了變頻器的性能。(5)變頻器有2個作用，一是作為電機的軟起動裝置，限制電動機的啟動電流；二是改變異步電動機的轉速，實現(xiàn)恒壓供水。3.2 壓力傳感器的概念在自動控制系統(tǒng)中檢測環(huán)節(jié)是非常重要的一部分，它將檢測到的控制量反饋回輸入端，才能實現(xiàn)自動調節(jié)，本系統(tǒng)所用的檢測的是水壓，采用壓力傳感器，它通常安裝在出水管網(wǎng)上，其功能是把出口壓力信號變成420mA變化的電流信號或010V間變化的電壓信號的標準信號送入PLC的端口進行調節(jié)，經(jīng)運算與給定壓力參數(shù)進行比較，得出一

17、個調節(jié)參數(shù)，送給變頻器，由變頻器控制水泵的轉速，調節(jié)系統(tǒng)供水量，使供水系統(tǒng)管網(wǎng)中的壓力保持在給定壓力上；當用水量超過一臺泵的供水量時，通過PLC控制切換器進行加減泵。根據(jù)用水量的大小由PLC控制工作泵數(shù)量的增減及變頻器對水泵的調速，實現(xiàn)恒壓供水。當供水負載變化時，輸入電機的電壓和頻率也隨之變化，這樣就構成了以設定壓力為基準的閉環(huán)控制系統(tǒng)。此外，系統(tǒng)還設有多種保護功能，尤其是硬件/軟件備用水泵功能，充分保證了水泵的及時維修和系統(tǒng)的正常供水。第4章 系統(tǒng)的硬件電路設計4.1系統(tǒng)總體上的規(guī)劃恒壓供水要求用戶端不管用水量大小，總保持管網(wǎng)中水壓基本恒定，這樣，既可滿足各部位的用戶對水的需求，又不使電動機

18、空轉，造成電能的浪費。為實現(xiàn)上述要求，需要變頻器根據(jù)給定壓力信號和反饋壓力信號，調節(jié)水泵轉速，從而達到控制管網(wǎng)中水壓恒定的目的。該系統(tǒng)主要由3臺水泵、1臺變頻器、PLC、及線性壓力傳感器等組成。PLC控制各臺水泵的運行狀態(tài)（如工頻運行、變頻運行、停止），從而控制水泵的運行臺數(shù)，在供水中利用回路將檢測到的現(xiàn)場壓力值與整定值進行比較，比較后的信號送至變頻器，對變頻器進行調節(jié)，從而達到控制電泵速度的目的。水泵的速度具體的調節(jié)是采用變頻調速技術，利用變頻器對水泵進行速度控制。4.12主要元器件選型表2.1 器件列表器件名稱數(shù)量貨品型號規(guī)格三相異步電機3功率為10KW,20KW,30KW可編程控制器1F

19、X2N -32MR-001變頻器1F700(三菱) 空氣開關3DZ47-63/3P-50A交流接觸器4CJ-X1-45/22-220V熱繼電器33U-A59/25-40A壓力傳感器1YYB-ES（錢江儀器儀表廠）中間繼電器7JZ-C1-22V萬能轉換開關1LW112旋鈕3LAY37-NED1紅按鈕3LAY16-A-01R綠按鈕3LAY16-A-10G紅指示2AD16-22R31熔斷器1HG30-32熔芯1RT14-10A電壓表16L2-450V電流互感器1LMK-0.66-100/5A液位控制器261F-GP-N(歐姆龍)接線端子5JH9-15A接線端子13JH9-100A控制柜殼11200*

20、600*3704.2系統(tǒng)工作流程（1）系統(tǒng)工作流程如圖4-2所示圖4-2 工作流程圖（2）系統(tǒng)工作過程首先開主電源和PLC電源，然后根據(jù)需要選擇手動或自動，如果選擇手動，則根據(jù)需要選擇各泵的運行，如果選擇自動，開變頻器后，系統(tǒng)會自動根據(jù)水壓情況調節(jié)水泵的運行，當用水量大，水壓過小的時候，PLC和變頻器配合工作，根據(jù)需要來投入各泵的運行，變頻調速無法滿足時，PLC將各泵調整為工頻運行。當水壓變大時，PLC和變頻器配合工作，切除相應的泵運行，如果水壓一直過大時，PLC則調整1泵為變頻運行。4.3系統(tǒng)主電路的設計該系統(tǒng)包括3臺水泵電動機M1、M2、M3，其中M3為備用，系統(tǒng)為一臺變頻器依次控制每臺水

21、泵實現(xiàn)轉速的調節(jié)，并實現(xiàn)恒壓控制。系統(tǒng)具有變頻及工頻兩種運行狀態(tài)，當變頻泵達到水泵額定轉速后，如水壓在所設定的判斷時間內還不能滿足恒壓值時，系統(tǒng)自動將當前變頻泵狀態(tài)切換為工頻狀態(tài)，并指示下一臺泵為變頻泵。主電路如圖4-3所示。圖4-3 恒壓供水系統(tǒng)主電路其中接觸器KM2、KM4、KM6分別控制M1、M2、M3手動運行（手動運行不受PLC控制，由外部控制），KM1、KM3、KM5分別控制M1、M2、M3變頻運行，KM0控制變頻器的工作，熱繼電器FR起熱保護作用。第5章 系統(tǒng)的軟件與仿真設計5.1系統(tǒng)設計的要求對變頻恒壓供水系統(tǒng)的基本要求是：1） 供水運行時，系統(tǒng)恒壓運行。 2） 通過調節(jié)電磁閥的

22、開度，控制供水罐的進水速度。 3） 三臺電機按順序進行切換，如果壓力低于設定值，則切換為工頻運行同時開啟下一臺電機變頻運行。4） 同時變頻器有報警信號和報警指示燈。 5.2控制系統(tǒng)的I/O及地址分配將系統(tǒng)所有的輸入信號和輸出信號統(tǒng)一進行編址，該系統(tǒng)有6個輸入信號和8個輸出信號，下表是將控制系統(tǒng)的輸入輸出信號的名稱、代碼及地址編號。水位上下限信號分別為X3,X4 它們在水淹沒時為0沒有淹沒的時候1 。數(shù)字量輸入地址符 號定 義X0SB1系統(tǒng)啟動X1SB2系統(tǒng)停止X2SP1變頻器、水泵報警信號X3SP2水位下限信號X4SP3水位上限信號X5SP4 壓力傳感器數(shù)字量輸出地址符 號定 義Y0KA1變頻

23、運行Y1KA2一號泵變頻運行Y2KA3二號泵變頻運行Y3KA4三號泵變頻運行Y4KA5上線位報警指示燈L1Y5KA6變頻器報警指示燈L2Y6KA7進水氣閥開Y7KA8進水氣閥關5.3 PLC系統(tǒng)選型 從上面分析可以知道，本系統(tǒng)選用FX2N PLC5.4 電氣控制系統(tǒng)主電路圖如圖6-1所示為電控系統(tǒng)的主電路圖。三臺電機分別為M1、M2、M3。接觸器KM1、KM3、KM5分別控制M1、M2、M3的工頻運行；電機分別為M1、M2、M3。接觸器KM2、KM4、KM6分別控制M1、M2、M3的變頻運行；FRl、FR2、FR3分別為三臺水泵電機過載保護用的熱繼電器.R S TU V W M M MNL1L

24、2L3KM1 KM2 KM4 KM6FR1FR2FR3 QS1 QS2 QS3 QS4 CIMR-P5A45P5KM3 KM5 圖6-1電控系統(tǒng)主電路5.5 系統(tǒng)程序設計 硬件連接確定之后，系統(tǒng)的控制功能主要通過軟件實現(xiàn)結合前述泵站的控制要求，對泵站軟件設計分折如下：5.5.1由“恒壓”要求出發(fā)的工作泵組數(shù)量管理前邊已經(jīng)說過，為了恒定水壓，在水壓降落時要升高變頻器的輸出頻率，且在一臺泵工作不能滿足恒壓要求時，需啟動第二臺泵或第三臺泵。判斷需啟動新泵的標準是變頻器的輸出頻率達到設定的上限值。這一功能可通過比較指令實現(xiàn)。為了判斷變頻器工作頻率達上限值的確實性，應濾去偶然的頻率波動引起的頻率達到上限

25、情況，在程序中考慮采取時間濾波。5.5.2 多泵組泵站泵組管理規(guī)范由于變頻器泵站希望每一次啟動電動機均為軟啟動，又規(guī)定各臺水泵必須交替使用，多泵組泵站泵組的投運要有個管理規(guī)范。在該系統(tǒng)中，控制要求中規(guī)定任一臺泵連續(xù)變頻運行不得超過3h，因此每次需啟動新泵或切換變額泵時，以新運行泵為變頻泵是合理的。具體的操作時，將現(xiàn)行運行的變頻泵從變頻器上切除，并接上工頻電源運行，將變頻器復位并用于新運行泵的啟動。除此之外，泵組管理還有一個問題就是泵的工作循環(huán)控制，本例中使用泵號加1的方法實現(xiàn)變頻泵的循環(huán)控制(3再加1等于0)，用工頻泵的總數(shù)結合泵號實現(xiàn)工頻泵的輪換工作。5.5.3系統(tǒng)流程圖設計系統(tǒng)流程圖如下圖

26、6-2 圖6-2 控制程序流程圖5.5.4系統(tǒng)的運行分析（1）設備控制3臺水泵電機當系統(tǒng)在生活供水運行中，低峰供水時，工作一臺水泵電機變頻調速，用水量加大時，首臺工作水泵由低速向高速調頻，當工作頻率達到50 Hz即水泵滿負荷工作時仍不能滿足用水要求時，則變頻調速器控制第二臺水泵調頻運轉，同時工作2臺水泵。如用水量進一步增加，變頻調速器控制第三臺水泵調頻運轉，同時工作3臺水泵。供水量減少時，水泵工做一段時間后實測水壓仍高于水壓設定值時，直接停止第三臺工作水泵，第一、二臺繼續(xù)變頻運行，如2臺水泵同時工作實際水壓仍高于設定值，第二臺水泵停止運行，第一臺變頻運轉，如1臺水泵同時工作實際水壓仍高于設定值

27、，則第一臺水泵也停止變頻。（2）安全問題在軟件方面設置多個保護環(huán)節(jié)，時時檢測系統(tǒng)狀態(tài)，安全報警等。硬件方面設置安全鏈機械保護，經(jīng)多個閉合觸點組成，包括緊急停車，壓力超上下限開關，水位超上下限開關，電機過熱保護繼電器，空載保護等。安全鏈多個觸點均為常閉觸點，其中任一觸點斷開，安全鏈即失效，系統(tǒng)處于停機狀態(tài)。須排除故障，系統(tǒng)才能進行正常工作。5.6 虛擬對象的調試在實驗計算機上控制器PLC程序的調試步驟如下： (1）在GX6中打開編寫好的控制程序恒壓供水工程； (2）把程序下載到PLC中，將PLC置于RUN狀態(tài)； (3）開始仿真： 5.7 供水罐模型設計該部分的實現(xiàn)如圖6-7所示：圖6-6 供水罐

28、模型設計這里的供水罐、傳感器以及各種泵和電機都是來自于Library中Flownet，PI是一個壓力傳感器，用來測量供水壓力，通過前臺的Digital Display（壓力）來顯示；LI是一個液位傳感器，用來測量水罐的液位，通過前臺的Digital Display（液位）來顯示；這里其他的邏輯關系是根據(jù)變頻器的輸出頻率，再加上一個PID控制器，來調節(jié)供水壓力。5.8 SIMIT 例程設計操作恒壓供水控制現(xiàn)場如下圖6-8所示：圖6-8恒壓供水現(xiàn)場外觀圖根據(jù)控制系統(tǒng)要求與現(xiàn)場器件的對應，前臺設計如下圖6-9所示：圖6-9全自動變頻恒壓供水對象仿真界面其中啟動、停止、報警信號這三個按鈕，是來自于wi

29、dgets一欄operate(dynamic)庫中的Switch元件，這些按鈕是用來給控制程序傳送輸入信號；閥開度設置和流量設置是來自widgets一欄operate(dynamic)中的slider元件，用來設置供水閥的流量；指示燈元件是來自于widgets中Display中的Image Display元件，這些指示燈分別用來顯示三臺水泵電機的運行頻率，以及水箱液位是否到達上限或下限。另外四個Digital Display來自于widgets中的Display，用來顯示系統(tǒng)的供水壓力，和水泵電機的運行頻率。第6章 總 結本文在分析和比較用于供水行業(yè)的控制系統(tǒng)的發(fā)展和現(xiàn)狀的基礎上，結合供水系統(tǒng)的現(xiàn)狀，設計了一套以變頻調速技術為基礎的恒壓供水自動控制系統(tǒng)。在這次畢業(yè)設計中有如下認識：（1）在變頻調速恒壓供水系統(tǒng)中，單臺水泵工況的調節(jié)是通過變頻器來改變電源的頻率f來改變電機的轉速n，從而改變水泵性能曲線得以實現(xiàn)的。分析水泵工況點節(jié)流調節(jié)，可以看出利用變頻調速實現(xiàn)恒壓供水，當轉速降低時，流量與轉速成正比，功率以轉速的三次方下降，與恒速泵供水方式中用閘閥增加阻力的節(jié)流方式相比，在一定程度上可以減少能量損耗，能夠明顯節(jié)能。（2）變頻調速恒壓供水控制系統(tǒng)由可編程控制器、變頻器