变频恒压供水系统方案设计
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变频恒压供水控制系统设计一、引言变频恒压供水控制系统是一种能够自动调节水泵电机的转速,保持管网内水压恒定的系统。
该系统通过变频器控制水泵电机的转速,根据实时水压信号对水泵进行调节,从而实现供水系统的恒压供水。
本文将从系统设计原理、硬件选型、控制策略等方面对变频恒压供水控制系统进行设计。
2. 控制原理变频恒压供水控制系统采用闭环控制原理,主要分为压力调节环和流量调节环两部分。
压力调节环根据实时水压信号,控制变频器调节水泵电机的转速,以维持管网内的水压恒定。
流量调节环主要通过监测流量传感器的输出信号,控制变频器调节水泵电机的转速,以满足用户的实际用水量需求。
三、硬件选型1. 水泵电机选择适当功率的三相异步电动机,能够满足供水系统的实际需求,保证系统的正常运行。
2. 变频器选用带有PID调节功能的变频器,能够根据实时水压信号对电机转速进行精确调节,确保系统供水的恒压运行。
3. 压力传感器选择高灵敏度的压力传感器,能够实时监测管网内的水压信号,为系统提供准确的控制信号。
5. 控制面板控制面板应具有良好的人机界面,能够显示系统的运行状态、参数,方便用户对系统进行监测和操作。
6. 其他配件根据实际需求,可能需要选购接线端子、线缆、散热器等辅助设备。
四、控制策略1. 系统启动当系统启动时,变频恒压供水控制系统应自动进行初始化,自检各传感器和执行机构,确保系统能够正常运行。
3. 流量调节系统同时监测流量传感器的输人信号,根据用户的实际用水量,控制变频器调节水泵电机的转速,以满足流量调节环的要求。
4. 故障处理系统应具备故障自诊断功能,当系统发生故障时,能够自动报警或进入相应的故障处理程序,保证对用户的供水不受影响。
五、系统调试1. 对水泵电机、变频器等设备进行正确的接线和安装。
2. 对传感器进行校准,确保其输出信号的准确性。
3. 对控制系统进行相关参数的设定和调试。
4. 对整个系统进行联合调试,验证系统的正常运行。
高层住宅变频调速恒压供水系统设计随着城市化进程的不断加速,高层住宅的数量也不断增加。
在高层住宅中,稳定可靠的供水系统对于居民的日常生活至关重要。
传统的供水系统往往难以满足高层住宅对水压和水量的需求,因此,设计一套高效的变频调速恒压供水系统显得尤为重要。
本文将重点阐述高层住宅变频调速恒压供水系统的设计原则和具体方案。
一、设计原则1.1 提供稳定的水压在高层住宅中,为了满足居民的生活用水需求,供水系统必须能够提供均衡稳定的水压。
通过采用变频调速恒压供水系统,可以根据居民用水量的变化实时调节水泵的运行速度,以保证供水系统能够稳定地提供恒定的水压。
1.2 节约能源传统的供水系统通常采用恒速运行的水泵,这样会导致水泵在低负载时能耗较高。
而变频调速恒压供水系统则可以根据实际需求智能地调节水泵的转速,使水泵的运行始终处于高效工作状态,从而有效降低能耗,实现节能目的。
1.3 保证可靠性高层住宅供水系统的可靠性对于居民的生活质量至关重要。
在设计变频调速恒压供水系统时,应该选择质量可靠的水泵和控制设备,并设置备用设备以应对突发情况。
二、具体方案2.1 变频调速器的选型变频调速器是实现高层住宅变频调速恒压供水系统的核心设备。
在选型时应注意以下几点:首先,应选择具有较高工作效率和稳定性能的变频调速器。
其次,应根据实际需求选择变频调速器的额定功率和转速范围。
另外,还应注意变频调速器的运行噪音和对供水系统的电磁干扰问题。
2.2 水泵的选型水泵是供水系统的核心组成部分。
在选型时应注意以下几点:首先,应选择质量可靠、效率较高的水泵,以保证长期稳定运行。
其次,应根据高层住宅的水压和水量需求选择合适的水泵型号和数量。
另外,还应考虑水泵的噪音和振动情况,避免对住户生活造成不便。
2.3 控制策略的设计控制策略的设计决定了供水系统的运行效果和稳定性。
在设计过程中应注意以下几点:首先,应充分调研高层住宅的居民用水特点和峰谷用水变化情况,以便合理地设计供水系统的供水策略。
变频恒压供水控制系统方案1.方案介绍变频恒压供水控制系统基本由水泵、变频器、压力传感器和PLC控制器组成。
该系统可以对水泵的运行速度进行调节,以使供水系统的压力始终保持在设定值范围内。
当系统检测到压力超过设定值时,将降低水泵的运行速度,反之则提高运行速度。
2.系统原理变频恒压供水控制系统的原理基于水泵的调速运行。
通过变频器控制电机的转速,可以实现水泵的流量调节。
系统中的压力传感器会实时监测供水系统的压力,并将压力信号传给PLC控制器。
PLC控制器根据设定的压力范围和实际的压力信号来调节变频器的输出频率。
当实际压力超过设定范围时,PLC控制器会降低变频器的输出频率,降低水泵的运行速度;当实际压力低于设定范围时,则相反地提高运行速度。
3.系统优势(1)节能环保:相比传统的供水系统,在需求较低时能够降低水泵的运行速度,减少能耗和噪音。
在需求较高时,能够提高运行速度以满足压力需求,提高系统的响应性和供水能力。
(2)压力稳定:采用变频恒压供水控制系统可以实现对供水系统压力的精确控制,保证水压始终保持在设定值范围内,提高供水质量和稳定性。
(3)设备寿命长:通过变频器控制水泵的运行速度,可以减少启停次数,减轻设备的磨损,延长水泵和其他设备的使用寿命。
(4)自动监控保护:系统可以实时监测供水压力,一旦超过设定范围,系统会自动调节水泵的运行速度,确保供水稳定,同时还能提供报警功能,及时发现和排除故障。
4.实施步骤(1)系统设计:根据实际需求,确定供水系统的压力范围和变频器的参数配置。
(2)设备选型和采购:选购符合系统需求的水泵、变频器、压力传感器和PLC控制器等设备。
(3)设备安装和连接:安装和连接好水泵、变频器、压力传感器和PLC控制器等设备。
(4)系统调试和运行:通过调节变频器的参数和设定压力范围,实现系统的压力控制和供水调节。
(5)系统监测和维护:定期检查和维护系统的各个部件,确保系统正常运行。
总结:通过变频恒压供水控制系统的应用,可以实现供水系统的智能化、高效化和节能环保化。
摘要:针对药品研发中试企业用水量具有间断性的特征,设计了一种变频恒压供水系统。
该系统利用PLC的逻辑控制与自诊断分析功能,实现了全自动恒压供水,水泵电机根据测量压力均可变频和工频供电,相互备用。
实际运行表明,该系统运行稳定性强,控制灵活,安全可靠。
关键词:节能;变频调速;PID应用宏;PLC控制;逻辑控制引言药品研发中试企业用水量具有间断性特征,有生产需求时用水量大,在药品研发小试阶段用水量较小,因此,离心水泵必须通过调整转速来满足水压稳定性的需求。
变频恒压供水系统集变频技术、电气技术、现代控制技术于一体,可实现对供水系统的集中管理与监控,并具有良好的节能效果。
1水泵变频调速节能原理水泵调速的H-Q曲线如图1所示,水泵运行工况点D是泵的特性曲线与管路阻力曲线的交点。
当用阀门控制流量时,若要减小流量,则需关小阀门开度,使阀门摩擦阻力变大,阻力曲线从R1移到R2,扬程则从H0上升到H1,流量从QN减小到Q1,运行工况点从D点移到A点。
调速控制时,阻力曲线不变,泵的特性取决于转速,如果将转速由nN变为n1,运行工况点从D点移到C点,扬程从H0降到H3,流量从QN减小到Q1,则泵在A点、C点工况运行时的轴功率分别为:式中:PA、PC为泵在工况点A、C的轴功率(kW);Q1为工况点流量(m3/s);H1、H3为工况点扬程(m);ρ为输出介质单位体积质量(kg/m3);η为工况点的泵效率(%)。
将PA与PC相减得出使用调速控制时节省的功率:Q、H、P、n之间的关系为:水泵采用调速控制方式时,若所需流量为额定流量的80%,则轴功率仅为额定轴功率的51.2%,节能效果相当显著。
变频恒压供水系统的优点是节约电能,节能量通常在10%~40%,流量越小,节能效果越明显。
2控制系统组成本系统供水泵采用两用一备方式,泵功率15 kW,Q=162 m3/s,H=42 m,泵前装有9.5 m×3 m×2.5 m的生产水箱,企业用水量经常出现间断性、阶梯性特征,且市政供水压力偏高,为保证生产用水的安全性,避免系统管网压力过高,本设计采用变频器一拖三运行方式,每台泵电机均可工作在变频/工频模式下,在主回路控制中,每台电机分别通过接触器与工频电源和变频器输出电源连接,工频回路装有过热继电器,工频和变频控制回路在硬件和软件方面互锁,当任意一台电机出现故障,PLC系统经过逻辑分析自动投入备用供电回路,确保管网供水压力稳定,安全供水。
变频器恒压供水系统方案变频器恒压供水系统是一种先进的水力设备,通过控制水泵的转速,使得水压保持在设定的恒定水平上。
这种系统的主要优点是能够满足不同用水需求下的稳定压力供应,从而提高供水质量和稳定性。
下面是一个关于变频器恒压供水系统的方案,以便更好地了解其运作原理和应用。
一、系统概述:二、系统原理:当用水需求增加时,传感器会监测到水压下降的信号,并将此信号传递给控制器。
控制器根据传感器的反馈信号,判断出水泵的负载情况,并相应地调节变频器的输出频率,使得水泵的转速增加,从而增加水的供应量,保持恒定水压。
相反,当用水需求减少时,传感器会监测到水压上升的信号,并传递给控制器。
控制器判断出水泵的负载情况,并相应地调节变频器的输出频率,使得水泵的转速减小,从而减少水的供应量,保持恒定水压。
三、系统特点:1.稳定性:变频器恒压供水系统能够自动调节供水量,保持稳定的水压,从而保证供水的稳定性。
2.节能性:系统根据实际需求调节水泵的转速,避免了过度供水,有效减少了能耗。
3.使用寿命长:系统通过控制水泵的运行状态,减少了水泵的启停次数,延长了水泵的使用寿命。
4.安全性:系统具备过载、过压、低压和短路等保护功能,确保供水系统的安全运行。
四、系统应用:变频器恒压供水系统广泛应用于城市居民楼、写字楼、商场、医院、学校等公共建筑的给水供应,以及工业生产中的供水系统。
由于该系统能够根据实际需求精确调节水泵的供水量,满足不同用水量的需求,因此特别适用于节水型社区和工厂。
五、系统优势:1.提高供水质量:系统能够根据实际需求调节供水量,保持恒定水压,避免了因水压变化而导致的水质问题。
2.减少能耗:系统根据实际需求调节水泵的运行状态,避免了过度供水,减少了能耗。
3.简化维护:系统能够自动控制水泵的运行状态,减少了人工干预和维护工作。
4.提高供水稳定性:系统能够根据实际需求调节供水量,保持稳定的水压,提高了供水的稳定性。
综上所述,变频器恒压供水系统是一种先进的水力设备,通过控制水泵的转速,使得水压保持在设定的恒定水平上。
变频恒压供水控制系统设计【摘要】本文介绍了变频恒压供水控制系统设计的相关内容。
在系统设计要求中,需要考虑稳定供水压力和节约能源的需求。
系统组成包括变频驱动器、传感器、控制器等部件。
系统控制原理是利用变频器对水泵速度进行调节来维持恒定的供水压力。
在系统设计方案中,需要考虑水泵的选型和安装位置等因素。
通过系统性能分析可以评估系统的稳定性和效率。
通过本文的研究,可以为变频恒压供水控制系统的设计和应用提供参考。
【关键词】变频恒压、供水控制系统、设计要求、系统组成、系统控制原理、系统设计方案、系统性能分析、结论。
1. 引言1.1 引言变频恒压供水控制系统设计是现代城市供水系统中的重要组成部分,它能够有效地调节水压,确保供水稳定性和节能高效性。
随着城市化进程的加快,供水需求不断增加,传统的供水系统已经不能满足需求,因此采用变频恒压供水控制系统已经成为一个必然趋势。
本文将首先介绍系统设计的基本要求,包括稳定的供水压力、节能高效、易维护等方面。
然后将详细介绍系统的组成,包括变频器、水泵、传感器等核心部件。
接着将介绍系统的控制原理,包括PID控制、频率调节等技术原理。
将提出系统的设计方案,包括硬件设计、软件设计以及系统整体架构。
对系统的性能进行分析,包括稳定性、节能性、可靠性等方面,以验证系统设计的合理性。
通过本文的介绍,读者可以了解变频恒压供水控制系统设计的基本原理与方法,为现代供水系统的优化设计提供参考。
2. 正文2.1 系统设计要求1. 稳定性要求:变频恒压供水控制系统需要保持稳定的工作状态,确保水压在设定范围内波动较小,以满足用户对水压稳定性的需求。
2. 响应速度要求:系统需要具有较快的响应速度,能够及时调整水泵的转速以保持设定的恒压供水状态,提高用户体验。
3. 节能性要求:设计要充分考虑系统的能耗情况,尽量减少无效能耗,优化控制算法以实现节能运行,降低运行成本。
4. 可靠性要求:系统设计应考虑到设备的可靠性,确保系统能够长时间稳定运行,减少维护和修复成本,提高系统的可用性和可靠性。
OCCUPATION 2012 12132研究R ESEARCH 变频恒压供水系统方案设计赵 毅摘 要:变频恒压供水系统由PLC、传感器、变频器及水泵机组组成闭环控制系统,经变频器内置PID进行运算,通过PLC控制变频与工频切换,实现闭环自动调节变频恒压供水,代替了传统的水塔供水控制方案。
关键词:恒压供水 变频调速 变频器 PLC一、系统总体方案的设计1.供水控制系统的结构供水控制系统的设计主要包括两方面:一方面是机械结构的设计;另一方面是PLC和变频器电气控制方面的设计。
(1)主要组成部分。
①压力传感器:作为系统的控制输入量,能否准确采集该信号决定控制系统的精度及可靠性。
②控制器:是整个控制系统的核心,通过对外界输入状态进行检测,输出控制量;对外界输入的数据进行运算处理后,输出相应的控制量。
例如单片机、可编程逻辑控制器、计算机等。
本系统采用西门子的SIMATIC S7-200系列。
CPU226具有24个输入点和16个输出点,共40个I/O点。
③变频器:作为核心控制器的后续控制单元,对终端设备进行控制,最终达到控制要求。
本系统主要采用全新一代标准变频器中的风机和泵类变转矩负载专用MM430型变频器。
功率范围7.5kW至250kW。
具有高度可靠性和灵活性。
④水泵:供水系统的执行机构,通过变频器控制电动机的转速,最后达到控制水泵流量大小的要求。
(2)电气控制系统。
电气控制系统主要包括操作面板、电气控制柜等单元。
在该系统中需要检测较多的数字输入量,并且还要检测模拟量的输入,然后根据设定的程序进行数据处理,供水系统的监控主要包括水泵的自动启停控制、供水压力的测量与调节、系统水处理设备运转的监视及控制、故障及异常状况的报警等。
电气控制系统安装在电气控制柜中,包括供水控制器(PLC系统)、变频器和电控设备三个部分。
2.恒压供水系统的工作原理变频恒压供水系统以供水出口管网水压为控制目标,在控制上实现出口总管网的实际供水压力跟随设定的供水压力。
一.摘要变频调速是一种新兴的技术,将变频调速技术用于供水控制系统中,具有高效节能、水压恒定等优点。
随着社会经济的发展,绿色、节能、环保已成为社会建设的主题。
对于一个城市的建设,供水系统的建设是其中重要的一部分,供水的可靠性、稳定性、经济性直接影响到居民的生活质量。
近年来,随着自动化技术、控制技术的发展,以及这些技术在供水系统的应用,高性能、高节能的变频恒压控制的供水系统已成为现在城市供水管理的必然趋势。
本次课程设计采用CPM1A PLC控制器结合富士变频器控制两台水泵的各种转换,实现变频恒压供水系统的功能,并且实现故障转换与报警等保护功能,使得系统控制可靠,操作方便。
二.设计要求一楼宇供水系统,正常供水量为30m3/小时,最大供水量40m3/小时,扬程24米。
采用变频调速技术组成一闭环调节系统,控制水泵的运行,保证用户水压恒定。
当用水量增大或减小时,水泵电动机速度发生变化,改变流量,以保证水压恒定。
要求设计实现:⑴设二台水泵。
一台工作,一台备用。
正常工作时,始终由一台水泵供水。
当工作泵出现故障时,备用泵自投。
⑵二台泵可以互换。
⑶给定压力可调。
压力控制点设在水泵出口处。
⑷具有自动、手动工作方式,各种保护、报警装置。
采用OMRON CPM1APLC、富士变频器完成设计。
三.方案的论证分析传统的小区供水方式有:⑴恒速泵加压供水方式该方式无法对供水管网的压力做出及时的反应,水泵的增减都依赖人工进行手工操作,自动化程度低,而且为保证供水,机组常处于满负荷运行,不但效率低、耗电量大,而且在用水量较少时,管网长期处于超压运行状态,爆损现象严重,电机硬起动易产生水锤效应,目前较少采用。
⑵气压罐供水方式气压罐供水具有体积小、技术简单、不受高度限制等特点,但此方式调节量小、水泵电机为硬起动且起动频繁,对电器设备要求较高、系统维护工作量大,而且为减少水泵起动次数,停泵压力往往比较高,致使水泵在低效段工作,也使浪费加大,从而限制了其发展。
也许您不在意多耗一度电,但我们关注您白花的每一分钱一、恒压变频自动供水设备设计施工方案一、工程基本资料以上资料非常重要,请客户配合填好,传真到:0938-二、简介随着社会经济技术的发展进步,市政供水系统水质标准逐步提高,供水能力不断增强。
为适应社会发展要求,自动给水设备必然要朝着一定的目标发展,这个目标就是高效节能、无稳流污染、低噪音、操作方便、运行可靠。
我们的恒压(无吸程)供水设备就是按此目标设计的新型给水设备。
恒压(无吸程)自动供水设备设计了全变频控制系统,可更好的适应于水泵大幅变工况运行。
采用部分(单台)水泵变频调速的技术方案时,专门选配了上海名优合金钢密封水泵。
特别配套设计了各种缓冲罐、稳流罐,对稳流具有很好的缓冲作用。
系列产品设计充分考虑了应用的灵活性,可满足不同用户具体工程应用要求的差异。
三、恒压变频恒压供水运行原理1.变频恒压供水系统节能原理供水系统的基本特性和工作点扬程特性是以供水系统管路中的阀门开度不变为前提,表明水泵在某一转速下扬程H与流量Q之间的关系曲线f(Q),如图1-1所示。
图1-1供水系统的基本特征由图可以看出,流量Q越大,扬程H越小。
由于在阀门开度和水泵转速都不变的情况下,流量的大小主要取决于用户的用水情况,因此,扬程特性所反映的是扬程H与用水流量Q(u)间的关系。
而管阻特性是以水泵的转速不变为前提,表明阀门在某一开度下,扬程H 与流量Q之间的关系H J (Qu )。
管阻特性反映了水泵的能量用来克服泵系统的水位及压力差、液体在管道中流动阻力的变化规律。
由图可知,在同一阀门开度下,扬程H越大,流量Q也越大。
由于阀门开度的改变,实际上是改变了在某一扬程下,供水系统向用户的供水能力。
因此,管阻特性所反映的是扬程与供水流量Qc之间的关系H f (Qc )。
扬程特性曲线和管阻特性曲线的交点,称为供水系统的工作点,如图中A点。
在这一点,用户的用水流量Qu和供水系统的供水流量Qc处于平衡状态,供水系统既满足了扬程特性,也符合了管阻特性,系统稳定运行。
1 绪论 (2)1.1引言 (5)1.2变频恒压供水产生的背景和意义 (7)1.3变频恒压供水的现况 (8)1.3.1国内外变频供水系统现状........................................................................................... .81.3.2变频供水系统应用范围 (10)1.3.3变频供水系统的发展趋势 (10)2 变频恒压供水的理论分析 (10)2.1水泵的工作原理 (11)2.2供水压力和变频器输出频率的关系 (11)3 变频恒压供水系统的构成及控制原理 (11)3.1 通用变频器+PLC (12)3.2变频恒压供水系统的结构 (13)3.2.1执行机构 (14)3.2.2信号检测 (14)3.2.3控制系统 (15)3.2.4人机界面 (16)3.2.5通讯接口 (16)3.2.6报警装置 (17)3.3变频恒压供水系统的控制方案 (176)3.4变频恒压供水系统的水压恒定控制 (17)3.5变频供水水泵加减的控制 (18)4 变频恒压供水系统的设计 (19)4.1理论可行性 (20)4.2技术可行性 (21)4.3硬件设计 (21)4.3.1变频供水主电路设计 (22)4.3.2控制系统硬件设计 (23)4.4软件设计 (24)4.4.1系统初始化程序设计 (25)4.4.3电机增减控制程序设计 (26)4.5本章小节 (27)参考文献 (29)摘要随着我国社会经济的发展,住房制度改革的不断深入,人们生活水平的不断提高,城市建设发展十分迅速,同时也对基础设施建设提出了更高的要求。
城市供水系统的建设是其中的一个重要方面,供水的可靠性、稳定性、经济性直接影响到用户的正常工作和生活,也直接体现了供水管理水平的高低。
传统供水厂,特别是中小供水厂所普遍采用的恒速泵加压供水方式存在效率较低、可靠性不高、自动化程度低等缺点,难以满足当前经济生活的需要。
变频器恒压供水方案1. 引言变频器恒压供水方案是一种应用于供水系统中的控制方案,通过使用变频器控制水泵的运行速度,实现供水系统中恒定的水压。
该方案广泛应用于城市建设、工业生产等领域,在提高供水系统效率、降低能耗方面具有重要意义。
本文将详细介绍变频器恒压供水方案的工作原理、特点以及实施步骤。
2. 工作原理变频器恒压供水方案的核心在于使用变频器控制水泵的转速,从而调整供水系统中的水流量和水压。
其工作原理如下:1)传感器检测水压信号:在供水系统的出口处安装压力传感器,用于监测当前的水压情况。
2)变频器感知信号并调整频率:压力传感器监测到的水压信号经过变频器转换为电信号,并通过内置的算法进行分析和处理。
变频器根据水压信号的变化调整水泵的转速,使得供水系统中的水压保持在设定的恒定水压范围内。
3)控制水泵运行状态:根据变频器调整的水泵转速,控制水泵的启停和运行,以及水泵的工作时间。
4)实时监测和反馈:通过变频器的显示屏或远程监控系统,实时监测供水系统的运行状态,包括水泵的转速、水压情况等,并可通过网络等方式将监测数据反馈给相关人员。
3. 特点和优势变频器恒压供水方案相比传统的供水系统,具有以下特点和优势:•省能节能:通过变频器控制水泵的转速,减少水泵的运行时间和功率消耗,降低能源消耗和运行成本。
•精确控制供水压力:采用恒压控制方法,可精确控制供水系统的水压,避免水压过高或过低对供水系统和设备造成的损坏。
•减少水泵启停次数:通过变频器调整水泵转速,使得水泵运行平稳,减少启停频繁,延长水泵的使用寿命。
•自动调节:当供水系统的水压发生变化时,变频器能够及时感知并调整水泵的运行状态,保持恒定的水压。
•实时监测:变频器可实时监测供水系统的运行状态,通过显示屏或远程监控系统提供供水系统的数据和报警信息,方便运维人员进行管理和维护。
4. 实施步骤实施变频器恒压供水方案的步骤如下:1)系统设计:根据实际需求,确定供水系统的流量要求、所需水压范围等参数,进行系统设计。
33 层大楼变频恒压供水系统1 系统简介.................................................... 1.2 变频恒压供水系统构成及工作原理2.1 系统的构成1. .3.2.1.1执行机构 ............................................3..2.1.2信号检测 ............................................ 4..2.1.3控制系统 ............................................ 4..2.1.4通讯接口 ............................................ 5..2.1.5报警装置 ............................................ 6.. 2.2 工作原理................................................ 6.2.3 变频恒压供水系统中加减水泵的条件分析.................... 7..3基于PLC的变频恒压供水系统设计与实现....................... 9…3.1控制要求.............................................. 9 .....3.2变频器的选择与接线.................................... 1..0 3.3 压力传感器的接线图1..2 3.4原其它元器件的选择.................................... 1..3.. 3.5PLC 控制I/O 口配置.................................... 1..5.. 3.6电气控制系统原理及线图................................ 1..7.3.6.1主电路图 .......................................... 1..7..3.6.2控制电路接线图..................................... 1..8.. 3.7基于PLC的变频恒压供水系统程序流程 .................... 19.3.8 控制方式.............................................. 2..1..3.8.1 手动运行........................................... 2..13.8.2 自动运行........................................... 2..2 3.9 主要程序说明............................................ 2..3 3.9.1 总程序的顺序功能图................................. 2..3 3.9.2 自动运行顺序功能图................................. 2..3 3.9.3手动模式顺序功能图.................................. 2..5 3.9.4 程序说明........................................... 2..61 系统简介这是一套基于PLC变频恒压供水系统的可行性方案,选择了相应的器件,使系统通过安装在管网上的压力传感器,把水压转换成4~20mA 的模拟信号,通过变频器来控制改变水泵转速。
《基于PLC恒压变频供水系统的设计与实现》篇一一、引言随着现代工业和城市化进程的快速发展,供水系统的稳定性和效率问题越来越受到关注。
恒压变频供水系统作为一种先进的供水技术,通过精确控制水泵的转速和输出,实现了水压的稳定供应。
本文将详细介绍基于PLC(可编程逻辑控制器)的恒压变频供水系统的设计与实现过程。
二、系统设计1. 需求分析在系统设计阶段,首先需要对供水系统的需求进行详细分析。
包括供水范围、水压要求、水泵数量及功率等。
同时,还需考虑系统的稳定性、可维护性及节能性等因素。
2. 硬件设计硬件设计是恒压变频供水系统的基础。
主要包括PLC控制器、变频器、水泵、压力传感器等设备。
其中,PLC控制器负责整个系统的控制与协调,变频器用于调节水泵的转速,压力传感器则用于实时监测水压。
3. 软件设计软件设计是实现恒压变频供水系统的关键。
通过PLC编程,实现对水泵的转速、输出及水压的精确控制。
同时,还需设计友好的人机界面,方便操作人员对系统进行监控与操作。
三、系统实现1. PLC编程PLC编程是实现恒压变频供水系统的核心。
通过编写梯形图或指令表,实现对水泵的转速、输出及水压的精确控制。
在编程过程中,需充分考虑系统的稳定性、响应速度及节能性等因素。
2. 硬件连接与调试将PLC控制器、变频器、水泵、压力传感器等设备连接起来,进行系统调试。
确保各设备之间能够正常通信,并实现精确的控制与协调。
3. 人机界面开发开发友好的人机界面,方便操作人员对系统进行监控与操作。
人机界面应具有直观、易操作、信息丰富等特点,能够实时显示水压、水泵状态等信息。
四、系统测试与优化1. 系统测试在系统测试阶段,需要对恒压变频供水系统进行全面的测试,包括稳定性测试、响应速度测试、节能性测试等。
确保系统能够满足实际需求。
2. 参数优化根据测试结果,对系统的参数进行优化,以提高系统的性能和稳定性。
优化过程中,需充分考虑系统的实际运行情况及外界环境因素。
变频器恒压供水系统方案PLC风光变频器一拖五供水控制系统风光变频器一拖五供水控制系统1.用户现场情况用户现场情况如图1所示,市网自来水用高低水位控制器EQ来控制注水阀YV1,自动把水注满储水水池,只要水位低于高水位,则自动向水箱注水。
水池的高低水位信号也直接送给PLC,作为水位报警。
为了保持供水的连续性,水位上、下限传感器高低距离较少。
生活用水和消防用水共用五台泵,平时电磁阀YV2处于失电状态,关闭消防管网,五台泵根据生活用水的多少,按一定的控制逻辑运行,维持生活用水低恒压。
当有火灾发生时,电磁阀YV2得电,关闭生活用水管网,五台泵供消防用水使用,并维持消防用水的高恒压值。
火灾结束后,五台泵改为生活供水使用。
图1生活/消防双恒压供水系统示意图现场设备参数如下:型号80GDL54-14×7流量54m3/h扬程98m效率70%转速2900r/min 电机功率22KW电机数量5台3.系统控制要求系统控制要求用户对五台泵生活/消防双恒压供水系统的基本要求是:⑴生活供水时,系统低恒压运行,消防供水时高恒压值运行。
⑵五台泵根据恒压的需要,采取先开先停的原则接入和退出。
⑶在用水量小的情况下,如果一台泵连续运行时间超过1天,则要切换下一台泵,系统具有倒泵功能,避免一台泵工作时间过长。
⑷五台泵在启动时都要有软启动功能。
⑸要有完善的报警功能。
⑹对泵的操作要有手动控制功能;手动只在应急或检修时使用。
4.设备选型设备选型((1)风光)风光JD-BP32-XF型供水变频器型供水变频器JD-BP32-XF型是山东新风光电子科技发展有限公司推出的专用供水变频器,使用空间电压矢量控制技术适用于各类自控场合。
在恒压供水中可以采用这类变频器。
JD-BP32-XF型变频器除具有变频器的一般特性外,还具有以下特性:水压高、水压低输出接口,变频器运行上限、下限频率(可以任意设定),可以方便地进行双压力控制,内置智能PI控制,以上功能非常适用于供水控制要求。
变频恒压供水控制系统设计一、系统设计概述变频恒压供水控制系统是一种用于城市供水系统和建筑物水供系统的先进控制系统。
通过使用变频控制器和压力传感器,系统能够监测并调节系统的运行,实现水压恒定,避免因为供水系统压力不足或者过高而导致的浪费和损坏。
本文将阐述变频恒压供水控制系统的设计原理和技术要点。
二、变频恒压供水控制系统的工作原理1. 压力传感器检测变频恒压供水控制系统首先通过安装在管道上的压力传感器实时检测供水管道内的水压情况。
压力传感器将检测到的水压情况反馈给控制系统。
2. 控制器调节控制系统根据压力传感器反馈的水压情况,利用变频器调节水泵的转速,以使得供水管道内的压力始终维持在设定的恒定值之上。
当管道内的水压低于设定值时,控制系统将增加水泵的转速以增加供水量;当管道内的水压超过设定值时,控制系统将降低水泵的转速以减少供水量。
3. 故障自诊断系统还具有故障自诊断功能,当传感器或控制器出现故障时,系统能够自动诊断并给出报警信号,指示维修人员前往修复。
1. 变频器的选型变频器是变频恒压供水控制系统中的关键组件,它能够根据控制系统的指令调节水泵的转速。
在选型时,需要考虑控制系统对变频器的精度和稳定性的要求,以及水泵的功率和额定转速。
一般情况下,应选择具有较高性能和较高精度的变频器,以保证控制系统的准确性和稳定性。
压力传感器是变频恒压供水控制系统中用于检测管道内水压情况的装置,因此其精度和可靠性对系统的性能至关重要。
在选型时,需要考虑管道内水压的测量范围和精度要求,以及传感器的耐压能力和抗干扰能力。
3. 控制系统的程序设计控制系统的程序设计需要考虑到系统运行的稳定性和响应速度。
程序设计应充分考虑水泵和变频器的控制逻辑,并充分考虑各种工况下的供水量和供水压力的变化趋势,以实现系统的准确控制和稳定运行。
4. 系统的安全保护设计变频恒压供水控制系统需要具备完善的安全保护功能,以防止水泵和管道的损坏。
安全保护设计应考虑到水泵的过流、过载和短路等故障情况,并配备相应的保护装置,及时停止水泵的运行以避免对设备和管道的损坏。
变频恒压供水系统方案设计
摘要:变频恒压供水系统由plc、传感器、变频器及水泵机组组成闭环控制系统,经变频器内置pid进行运算,通过plc控制变频与工频切换,实现闭环自动调节变频恒压供水,代替了传统的水塔供水控制方案。
关键词:恒压供水变频调速变频器 plc
一、系统总体方案的设计
1.供水控制系统的结构
供水控制系统的设计主要包括两方面:一方面是机械结构的设计;另一方面是plc和变频器电气控制方面的设计。
(1)主要组成部分。
①压力传感器:作为系统的控制输入量,能否准确采集该信号决定控制系统的精度及可靠性。
②控制器:是整个控制系统的核心,通过对外界输入状态进行检测,输出控制量;对外界输入的数据进行运算处理后,输出相应的控制量。
例如单片机、可编程逻辑控制器、计算机等。
本系统采用西门子的simatic s7-200系列。
cpu226具有24个输入点和16个输出点,共40个i/o 点。
③变频器:作为核心控制器的后续控制单元,对终端设备进行控制,最终达到控制要求。
本系统主要采用全新一代标准变频器中的风机和泵类变转矩负载专用mm430型变频器。
功率范围7.5kw至250kw。
具有高度可靠性和灵活性。
④水泵:供水系统的执行机构,通过变频器控制电动机的转速,最后达到控制水泵流量大小的要求。
(2)电气控制系统。
电气控制系统主要包括操作面板、电气控制柜等单元。
在该系统中需要检测较多的数字输入量,并且还要检测模拟量的输入,然后根据设定的程序进行数据处理,供水系统的监控主要包括水泵的自动启停控制、供水压力的测量与调节、系统水处理设备运转的监视及控制、故障及异常状况的报警等。
电气控制系统安装在电气控制柜中,包括供水控制器(plc系统)、变频器和电控设备三个部分。
2.恒压供水系统的工作原理
变频恒压供水系统以供水出口管网水压为控制目标,在控制上实现出口总管网的实际供水压力跟随设定的供水压力。
设定的供水压力可以是一个常数,也可以是一个时间分段函数,在每一个时段内是一个常数。
所以,在某个特定时段内,恒压控制的目标就是使出口总管网的实际供水压力维持在设定的供水压力上。
二、恒压供水系统电路设计
1.恒压供水系统主电路设计
系统包括ml、m2、m3三台水泵电动机,功率分别为45kw、22kw、22kw。
该系统为一台变频器依次控制每台水泵实现恒压控制,具有变频和工频两种运行状态。
其中接触器km2、km4、km6分别控制ml、m2、m3变频运行,kml、km3、km5分别控制ml、m2、m3工频运行,fr1、fr2、fr3分别为三台水泵电动机过载保护用的热继电器;qs1、qs2、qs3和qs4分别为变频器和三台泵电动机主电路的隔离开关;fu为主电路的熔断器;变频器是风机水泵负载专用变频器mm430。
2.恒压供水系统控制电路设计
控制电路的设计包括继电控制电路及plc控制电路。
继电控制电路图设计sa为手动/自动转换开关,sa拨在1的位置为手动控制状态,拨在2的状态为自动控制状态。
手动运行时,可用按钮sb1~sb8控制三台泵的启/停和电磁阀yv2的通/断;自动运行时,系统在plc程序控制下运行。
其中接触器km2、km4、km6分别控制ml、m2、m3变频运行,kml、km3、km5分别控制ml、m2、m3工频运行。
hl1~hl6为指示灯,其中hll、hl3和hl5分别指示ml~m3的工频运行,hl2、hl4、hl6分别指示ml~m3的变频运行。
hl7、hl8分别水位的上下限指示灯,ka为报警电铃。
ka1为生活消防转换接触器。
hl9为自动运行状态电源指示灯。
hl10为报警指示灯。
ka2为变频器复位接触器。
三、其他辅助设备的选用和系统电路的设计
要完成系统的控制功能除了需要可编程控制器(plc)和变频器核心器件外,还需要各种按钮、接触器、传感器等辅助仪器设备的选用,以及电气控制电路的设计。
系统的整体硬件框图,该系统主要由plc、变频器、频率和压力显示器、报警器等构成。
另外还有pid调节器、tc时间控制器等。
通过控制柜面板上的指示灯和按钮、转换开关了解和控制系统的运行。
通过安装在出水管网上的压力传感器,把出口压力信号变成4~20ma的标准信号送入pid调节器,经运算与给定压力参数进行比较,得出的调解参数送给变频器,由变频器控制水泵的转速,从而调节系统供水量。
当用水量超过一台
泵的供水量时,通过plc控制器加泵。
当出现缺相、变频器故障、液位下限、超压、差压等情况时,系统能发出报警信号;特别是当出现缺相、变频器故障、液位下限、超压时系统会自动停机并报警。
当变频器故障时,系统会自动停机,此时切换至手动方式,保证系统不间断供水。
(作者单位:南阳技师学院)。